简介：摘要目的探讨深度学习重建（DLR）较混合迭代重建（Hybrid IR）在改善胸部低剂量CT（LDCT）图像质量方面的效果。方法回顾性分析2020年10月至2021年3月在北京协和医院行胸部LDCT体检或因肺内结节定期复查的77例患者。对所有入组患者的影像资料进行不同算法重建，获得标准级别Hybrid IR图像、标准和强级别DLR图像。在3种图像的肺实质、主动脉、肩胛下肌及腋下脂肪内选取感兴趣区并测量其CT值和标准差，用于计算信噪比（SNR）和对比噪声比（CNR）。同时，由2名影像医师按照Likert 5分量表法对图像质量进行主观评分，且记录肺磨玻璃结节（GGN）的数量，并对其显示情况进行评分。2名医师评分不一致时由第3名医师评分决定。采用Kruskal-Wallis非参数检验对3种图像的主观和客观评分进行分析，若总体存在差异，则用Bonferroni校正检验进行组内两两比较。结果3种图像在肺实质、主动脉、肩胛下肌及腋下脂肪处的CT值差异均无统计学意义（P均>0.05），而图像噪声、SNR和图像的CNR差异均有统计学意义（P均<0.05）。其中标准级别Hybrid IR图像、标准和强级别DLR图像的CNR分别为0.71（0.49，0.88）、1.06（0.78，1.32）和1.14（0.84，1.48）。标准级别和强级别DLR图像均较标准级别Hybrid IR图像的主观和客观噪声低及SNR和CNR高，差异均有统计学意义（P均<0.05）。在对主要解剖结构（肺裂、肺血管、气管和支气管、淋巴结、胸膜和心包）和GGN的显示上，标准级别和强级别DLR图像评分明显优于Hybrid IR图像，差异均有统计学意义（P均<0.05）。结论与Hybrid IR相比，DLR可以明显降低LDCT图像的噪声，且对GGN的显示良好，有助于在较低辐射剂量水平时保证图像质量，从而改善采用CT行肺癌筛查及肺结节随访的安全性。

简介：摘要目的探讨深度学习重建（DLR）较混合迭代重建（HIR）在降低CT肺动脉成像（CTPA）辐射剂量中的作用及对图像质量的影响。方法前瞻性纳入2020年12月至2021年4月在北京协和医院临床疑诊为急性肺动脉栓塞（APE）或因其他肺动脉疾病需行CTPA检查的患者100例，根据区组随机化分为HIR组、DLR组，每组50例，记录患者的性别、年龄及体质指数（BMI）。HIR组、DLR组噪声指数（SD）分别设置为8.8、15，其他扫描参数及对比剂注射方案相同，分别采用HIR、DLR算法重建。计算有效剂量（ED）及体型特异性扫描剂量（SSDE）。在1~3级肺动脉管腔、双侧椎旁肌勾画感兴趣区（ROI），记录各ROI CT值及标准差值，计算图像的信噪比（SNR）、对比噪声比（CNR）。由2名高年资医师采用盲法，以Likert 5分制对2组图像进行主观评估，评分不一致时由第3名医师综合判定。采用独立样本t检验对比2组患者一般资料、辐射剂量及客观图像质量，采用Mann-Whitney U检验对主观噪声、肺动脉分支显示、诊断信心进行组间比较，计算线性加权Kappa系数分析2名医师评分的一致性。结果HIR组、DLR组患者性别、年龄、BMI差异无统计学意义（P>0.05）。HIR组与DLR组图像1~3级肺动脉及椎旁肌CT值差异无统计学意义（P>0.05）。DLR组平均ED为1.3 mSv，SSDE中位数为4.20 mGy，均较HIR组降低约35%，但DLR组CTPA图像的SNR（30±5）、CNR（26±5）均高于HIR组（分别为23±5、20±5，t值分别为-6.60、-5.90，P<0.001）。DLR组主观图像噪声得分明显高于HIR组（Z=-7.34，P<0.001），且2名医师一致性高（Kappa=0.847，95%CI 0.553~1.000）；DLR组与HIR组图像在肺动脉分支显示以及医师诊断信心得分上差异无统计学意义（Z分别为-0.259、-0.296，P>0.05）。结论DLR能够进一步降低CTPA检查辐射剂量，提高图像质量且不影响医师诊断信心，值得在临床推广。

简介：摘要目的探讨基于深度学习重建算法（DLR）的冠状动脉CT血管成像（CCTA）图像质量和对钙化病变所致冠状动脉狭窄的诊断价值。方法前瞻性纳入2020年2月至2021年2月北京协和医院放射科确诊或拟诊冠心病的33例患者，其中男26例，女7例，年龄45~86（61.9±9.0）岁。所有患者接受CCTA检查并于1个月内进行有创冠状动脉造影（ICA）检查。采用DLR和混合迭代重建算法（HIR）重建CCTA图像。分别在主动脉根部、左主干开口、左前降支近段、左回旋支近段及右冠状动脉近段选取不同的感兴趣区测量两种图像的噪声、信噪比（SNR）、对比噪声比（CNR），并以Likert 4级评分法进行图像质量主观评分（1分，优秀；4分，不能诊断）。以ICA为金标准，计算基于DLR和HIR的CCTA诊断钙化斑块所致冠状动脉血流梗阻性病变的诊断效能。结果共33例患者的123处病变纳入分析。DLR图像的噪声低于HIR图像（定义为主动脉根部CT值的标准差：18.12±3.66比24.19±5.71，P<0.001），CNR和SNR均高于HIR图像（主动脉根部CNR：43.83±23.73比26.38±9.69，P<0.001，SNR：26.66±7.83比21.23±8.65，P<0.001），主观评分优于HIR图像（1.12±0.41比1.46±0.60，P<0.001）。DLR与HIR对于诊断钙化病变所致冠状动脉血流梗阻性病变的灵敏度、特异度和准确度分别为100.0%、77.4%、78.9%和100.0%、63.5%、65.9%。与HIR相比，DLR图像上CCTA的假阳性病例减少38%。结论基于人工智能的DLR重建算法能够显著降低CCTA图像噪声并提高图像质量。DLR有助于提高CCTA对钙化斑块所致冠状动脉血流梗阻性病变的诊断效能，具有良好的临床应用价值。

简介：摘要目的探讨胸部超低剂量CT（ULDCT）应用深度学习重建（DLR）进行肺癌筛查的可行性，并比较其与ULDCT混合迭代重建（Hybrid IR）及常规剂量CT（RDCT）Hybrid IR的图像质量和结节检出率。方法前瞻性纳入2020年10月至2021年3月在北京协和医院因肺结节接受胸部CT检查的患者。对患者分别进行胸部RDCT（120 kVp，自动管电流）和ULDCT（100 kVp，20 mA）扫描，并采用Hybrid IR（AIDR 3D）重建RDCT图像，采用AIDR 3D和DLR（AICE）重建ULDCT图像。记录辐射剂量和结节数。使用主气管及左肺上叶的客观噪声、信噪比（SNR）、肺部总体及结节的主观图像评分评估图像质量。主观评分由2名经验丰富的放射科医师采用Likert 5分制评分。采用配对t检验比较ULDCT与RDCT辐射剂量的差异。采用单因素方差分析或Friedman检验对3种重建方法的定量指标、客观图像噪声及主观评分进行比较。结果共纳入45例，男17例、女28例，年龄32~74（55±11）岁。ULDCT的辐射剂量为（0.17±0.01）mSv，显著低于RDCT［（1.35±0.41）mSv，t=15.46，P<0.001］。ULDCT-AICE、ULDCT-AIDR 3D及RDCT-AIDR 3D图像在气管CT值、气管噪声、气管SNR、肺实质噪声及肺实质SNR的总体差异均有统计学意义（P<0.05），其中ULDCT-AICE的气管及肺实质图像噪声、气管CT值显著低于ULDCT-AIDR 3D（P<0.05），与RDCT-AIDR 3D差异无统计学意义（P>0.05）。RDCT-AIDR 3D、ULDCT-AIDR 3D、ULDCT-AICE总体图像质量和肺结节图像质量主观评分差异有统计学意义（χ²=50.57、117.20，P<0.001），其中ULDCT-AICE总体图像质量和肺结节图像质量主观评分优于ULDCT-AIDR 3D（P<0.05），与RDCT-AIDR 3D差异无统计学意义（P>0.05）。RDCT-AIDR 3D、ULDCT-AIDR 3D、ULDCT-AICE方法检出结节的数量一致，均为72个。结论胸部ULDCT采用DLR重建可显著降低辐射剂量，且与Hybrid IR相比，能够有效降低图像噪声并提高SNR，并对肺结节的显示良好，图像质量及结节检出效果不弱于目前临床中常规使用的RDCT Hybrid IR。

简介：摘要目的与采用并行采集(parallel acquisition technique，PAT) 技术的压脂T2加权自旋回波(T2 weighted turbo spin echo imaging，T2WI TSE)序列进行比较，评价同时多层成像(simultaneous multi-slice，SMS)技术用于大腿肌肉磁共振压脂T2WI TSE序列的图像质量。材料与方法研究共纳入正常志愿者19例及因病情需要行大腿肌肉磁共振检查的患者8例，共27例受试者。采用3.0 T磁共振进行检查。在同一次检查中，分别采用使用SMS采集技术的压脂T2WI TSE序列及采用PAT采集技术的压脂T2WI TSE序列对受试者的大腿进行轴位扫描。采集时间分别为：使用SMS采集技术的压脂T2WI TSE序列：1 min 20 s，采用PAT采集技术的压脂T2WI TSE序列：2 min 28 s。获得的图像在工作站上进行测量。在两组图像中相同的层面测量大腿肌肉的信号强度(signal intensity，SI)及噪声(standard deviation，SD)，测量位置为右侧股内侧肌，ROI面积1 cm2。分别计算两组图像的信噪比(signal to noise ratio，SNR)，SNR=SI/SD。同时由2名有经验的放射科医生独立对图像质量进行主观评价，评价采用5分法。采用配对t检验，对两组图像的SD及SNR进行比较，P＜0.05时，认为两组数据有统计学差异。采用Wilcoxon符号秩检验对两组图像的主观图像质量评分进行比较，P＜0.05时，认为两组图像主观图像质量评分有统计学差异，同时评价不同观察者判断的一致性，组内相关系数(intraclass correlation coefficient，ICC)＞0.6时，认为不同观察者间一致性好。结果采用SMS采集技术的压脂T2WI TSE序列，其噪声明显低于采用PAT采集技术的压脂T2WI TSE序列(1.37±0.25 vs. 1.57±0.33，P=0.032)；两组图像SNR无显著差异(41.50±15.75 vs. 46.23±10.89，P=0.085)。2名观察者对两组图像给出的主观图像质量评分均无显著差异(观察者1，P=0.317，观察者2，P=0.527)，两组图像的观察者间一致性均较好(采用SMS采集技术的压脂T2WI TSE序列：ICC=0.75，采用PAT采集技术的压脂T2WI TSE序列，ICC=0.782)。结论采用SMS采集技术对腿部肌肉进行压脂TSE扫描，与采用PAT采集技术的压脂TSE序列比较，在缩短扫描时间的同时，不降低SNR，可获得类似的图像质量。

简介：摘要目的探究深度学习算法（DLR）在胰腺低剂量CT扫描中改善图像质量的价值。方法前瞻性收集2020年8月至12月在北京协和医院进行腹部胰腺增强检查的68例患者，采用随机区组法分为正常剂量组和低剂量组，各34例，正常剂量组扫描管电压为120 kV，低剂量组管电压为100 kV。所有患者均行平扫、动脉期、实质期、延迟期扫描。低剂量组4期图像分别采用滤波反投影（FBP）、混合模型迭代算法（AIDR）和DLR 3种方法重建图像，正常剂量组4期图像均采用AIDR重建图像，分别记为LD-FBP、LD-AIDR、LD-DLR、RD-AIDR。测量胰腺的CT值、噪声值（SD），计算信噪比（SNR）、对比噪声比（CNR），不同重建方法图像间各参数的比较采用单因素方差分析，两两比较采用LSD法；对每组图像进行主观评分，多组间比较采用Kruskal-Wallis检验。结果正常剂量组和低剂量组患者胰腺平扫、动脉期、实质期、延迟期不同重建方法图像间胰腺CT值、SD、SNR、CNR差异均有统计学意义（P均<0.05）。实质期和延迟期图像LD-FBP、LD-AIDR、LD-DLR图像CT值均高于RD-AIDR图像（P均<0.05）；4期图像间SD、SNR两两比较差异均有统计学意义（P均<0.05）；4期LD-FBP、LD-DLR与RD-AIDR的CNR差异有统计学意义（P均<0.05），RD-AIDR的CNR优于LD-FBP，LD-DLR优于RD-AIDR。DLR算法对胰腺4期图像的SD、SNR、CNR均有改善，其中对SNR的改善增强图像更为显著，对CNR的改善平扫期和延迟期更为显著。胰腺4期不同算法重建图像主观评分差异均有统计学意义（P均<0.001）。LD-DLR与RD-AIDR评分差异无统计学意义（平扫、动脉期、实质期、延迟期Z值分别为1.00、2.24、0.45、1.34，P值分别为0.317、0.025、0.655、0.180）。结论DLR技术可以在降低胰腺CT辐射剂量的同时改善图像质量，满足诊断需求，在胰腺低剂量增强CT检查中可降低噪声，提高图像的信号SNR和CNR。

简介：摘要目的采用第3代双源CT进行动态负荷CT心肌灌注成像（CTP），探讨定性评估与定量评估对于中重度冠心病风险患者心肌缺血的诊断价值，并分析该项检查的临床应用有效性。方法2016年12月至2018年4月前瞻性连续纳入北京协和医院具有稳定性心绞痛症状、临床评估为中重度冠心病风险的患者，采用第3代双源CT对入组患者进行动态负荷心肌CTP扫描。针对心肌灌注后处理图像，分别采用定性及定量分析方法对患者进行心肌缺血诊断评估。定量评估基于美国心脏协会（AHA）17段分段法，对左心室心肌牛眼图进行心肌血流数值（MBF）定量测量。以有创冠状动脉造影（ICA）和冠状动脉血流储备分数（FFR）作为心肌缺血诊断参考标准，基于血管水平为分析单位，通过DeLong检验计算ROC曲线下面积（AUC）及灵敏度、特异度、诊断准确度等诊断效能值。结果60例患者最终入组并完成动态负荷CTP检查，共有151支冠状动脉血管成功接受后续ICA、FFR检查和治疗，其中39例患者的58支冠状动脉血管被诊断为存在血流梗阻性病变伴相应供血区心肌血流灌注减低。定性评估方法AUC为0.65 （95%CI 0.58~0.73），定量评估方法AUC为0.92 （95%CI 0.87~0.97）。2种评估方法诊断效能间差异具有统计学意义（P<0.05）。入组患者的有效辐射剂量为（3.8±1.2）mSv。结论动态负荷心肌CTP定量评估中重度冠心病风险患者心肌缺血的诊断效能显著优于定性评估方法。采用第3代双源CT能够有效实现低剂量CTP检查，具有良好的临床应用价值。

简介：摘要目的探索心脏磁共振（CMR）定量T1 mapping成像用于动脉性肺动脉高压（PAH）危险分层的应用价值。方法回顾性收集2019年1月至2021年12月就诊于北京协和医院确诊PAH、明确危险分层并接受CMR检查的59例患者，男12例，女47例，年龄4~77（31±13）岁。根据危险分层情况将患者分为低危组（30例）和中高危组（29例）。纳入25名健康人作为对照组，男6名，女19名，年龄20~56（35±8）岁。测量所有患者及对照组CMR短轴位心肌基底段、中间段及心尖段的下室间隔右心室插入部（IRVIP）平扫T1 值。分别对PAH患者与对照组、低危组与中高危组PAH患者间各项平扫T1 值进行比较，并采用受试者工作特征（ROC）曲线和曲线下面积（AUC）评估其在PAH患者危险分层中的应用价值。结果PAH患者CMR基底段、中间段、心尖段的IRVIP平扫T1值均较对照组增高［基底段：（1 439.31±129.96）比（1 282.36±37.18）ms；中间段：（1 450.32±111.55）比（1 287.56±53.16）ms；心尖段：（1 444.12±109.15）比（1 266.36±75.31）ms］（均P<0.001）。中高危组PAH患者CMR中间段IRVIP的平扫T1值较低危组增高［（1 493.24±126.32）比（1 428.50±85.73）ms，P=0.026］。CMR中间段IRVIP的平扫T1值用于鉴别中高危和低危组患者的AUC为0.741。中高危组PAH患者CMR基底段和心尖段IRVIP的T1值也较低危组增高［分别为（1 458.21±134.96）比（1 421.03±104.75）ms、（1 465.90±125.36）比（1 423.07±87.87）ms］，但差异无统计学意义（均P>0.05）。结论中间段IRVIP的CMR平扫T1 mapping成像用于辅助评估PAH 患者的危险分层有一定价值。

简介：摘要目的评估甲状旁腺四维CT（4-dimensional computed tomography，4D-CT）单独或联合其他定位手段对原发性甲状旁腺功能亢进症（甲旁亢）患者术前定位诊断的效能，为甲旁亢患者术前定位诊断提供更多的选择。方法共纳入57例术前完善甲状旁腺4D-CT、甲状旁腺99Tcm-甲氧基异丁基异腈甲状旁腺显像（MIBI）及甲状旁腺超声检查的原发性甲旁亢患者（共包含13例异常位置甲状旁腺病变），回顾性分析其临床及影像学资料。根据患者的术前血钙水平、肿瘤直径以及是否为异常位置甲状旁腺病变分为不同亚组。分别在总体及各亚组中分析4D-CT与其他检查手段单独或联合应用的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值，并绘制受试者工作特征（ROC）曲线，进行不同方案间曲线下面积（AUC）的比较。结果在57例患者中，4D-CT与99Tcm-MIBI诊断效能均高于超声，单独应用时AUC分别为0.943、0.927、0.847（超声与4D-CT、99Tcm-MIBI比较，P=0.01、0.04），任何两种方案联合的诊断效能均高于其中一种方案单独应用，但三者联合与两两联合相比差异均无统计学意义。当根据血钙及肿瘤直径进行亚组分析时，4D-CT诊断效能与99Tcm-MIBI相比差异无统计学意义。当针对异位象限分析时，4D-CT明显优于99Tcm-MIBI及超声，单独应用时AUC分别为：0.989、0.846、0.808（4D-CT与MIBI、超声比较，P=0.035、0.011），且任何两种或3种方案联合的诊断效能与4D-CT单独应用相比差异均无统计学意义。结论4D-CT在原发性甲旁亢术前定位方面的诊断效能与99Tcm-MIBI相当，并且在识别异常位置甲旁亢方面更具优势。可将4D-CT作为原发性甲旁亢重要的术前定位补充检查方法。

简介：摘要目的探讨3.0 T风车采集（MVXD）技术T2WI在子宫腺肌症及子宫肌瘤中的应用价值。方法前瞻性收集2018年3月至5月北京协和医院超声证实有子宫肌瘤或临床疑诊为子宫腺肌症的患者，均在围排卵期行盆腔3.0 T MRI检查，采集常规轴面快速自旋回波（TSE）T2WI、轴面MVXD T2WI、矢状面TSE T2WI、矢状面MVXD T2WI图像。2名医师分别对4个序列图像进行子宫轮廓清晰程度、运动伪影、对病变的识别能力、诊断确信程度及整体图像质量评分。采用Cohen Kappa法评价2名医师间评分的一致性，采用Wilcoxon配对符号秩和检验比较采用常规TSE及轴面MVXD序列采集T2WI图像质量的差异。结果20例患者纳入研究，均采集了常规轴面TSE T2WI及轴面MVXD T2WI；19例采集了常规矢状面TSE T2WI及矢状面MVXD T2WI。9例仅存在明显子宫腺肌症病灶，6例仅存在明显子宫肌瘤，5例同时合并子宫腺肌症及子宫肌瘤。和传统的常规TSE序列相比，2名医师采用MVXD序列采集的矢状面T2WI和轴面T2WI中，均对子宫轮廓清晰程度、运动伪影、整体图像质量方面的评分更高，差异有统计学意义（P<0.05）。2名医师对图像评价的Kappa值为0.615~0.971，一致性均为好或非常好。结论将T2WI MVXD技术应用于子宫肌瘤或子宫腺肌症患者，相较于常规T2WI技术有利于改善图像质量，且不牺牲对病变的识别、诊断能力。

简介：摘要目的探讨一种结合压缩感知、高速实时成像及回顾性全自动非刚性运动校正技术的自由呼吸心脏磁共振电影（cardiac cine with compressed sensing real-time imaging and retrospective fully automated non-rigid motion correction, cine-MoCo）序列对肺动脉高压（pulmonary arterial hypertension, PAH）患者右室（right ventricular, RV）功能及应变评估的应用价值。材料与方法前瞻性连续纳入2020年1月至2021年4月于中国医学科学院北京协和医院放射科进行心脏磁共振（cardiac magnetic resonance, CMR）检查的疑诊或确诊PAH患者。对所有纳入患者均完成标准的2D分段采集结合回顾性心电门控电影序列（2D segmented cine imaging with retrospective ECG gating, cine-SegBH）及cine-MoCo图像采集，对两种电影序列采集的图像进行图像质量评价、RV功能及应变定量分析。结果40例患者纳入本次研究。cine-SegBH与cine-MoCo的图像采集时间分别为（143±42）s及（115±24）s，差异具有统计学意义（P＜0.05）。cine-MoCo获取的电影图像质量在主观评价（5分标准）及欧洲CMR质量评估标准评价中优于cine-SegBH，差异具有统计学意义（P均＜0.05）。图像边缘锐利度测量结果显示，cine-SegBH与cine-MoCo相当，差异无统计学意义（P＞0.05）。cine-MoCo在RV功能[RV射血分数（right ventricular ejection fractions, RVEF），RV舒张末期容积（right ventricular end-diastolic volumes, RVEDV），RV收缩末期容积（right ventricular end-systolic volumes, RVESV），RV每搏输出量（right ventricular stroke volumes, RVSV）及RV心肌质量（right ventricular mass, RVM）]定量分析中，与cine-SegBH获取的对应结果均存在强的相关性（r=0.966～0.992），且差异无统计学意义（P均＞0.05）。RV心肌应变[纵向应变（global longitudinal strain, GLS）、周向应变（global circumferential strain, GCS）及径向应变（global radial strain, GRS）]定量评价中，两电影序列在GCS及GRS评价中存在强的相关性（GCS：r=0.895；GRS：r=0.908），GLS存在弱的相关性（r=0.564），且cine-MoCo获得的各向应变参数结果均低于cine-SegBH, 差异具有统计学意义（P均＜0.05）。亚组分析结果显示，cine-MoCo获取的GLS，GCS和GRS在轻度PAH患者（WHO Ⅰ～Ⅱ级，组1）中均低于cine-SegBH，差异具有统计学意义（P均＜0.05）；在重度PAH患者（WHO Ⅲ～Ⅳ级，组2）中与cine-SegBH相当，差异无统计学意义（P均＞0.05）。两电影序列在右室功能及应变定量参数评价中均表现出高的组内一致性及组间一致性。结论cine-MoCo相较于cine-SegBH在PAH患者中能够缩短图像采集时间并获得相似甚至更优的图像质量，能够准确评估RV功能的各项参数，并且能够准确评估重度PAH患者的RV应变参数。