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利用数字灌注体模评估图像噪声对CT灌注测量的影响

DOI：10.1007/s00330-018-5709-3 期刊：European Radiology 出版年份：2018 更新时间：2025-09-23 15:23:52
摘要： 目的 评估图像噪声对CT灌注研究的影响，通过测试CT灌注软件算法对图像噪声的敏感性，并将结果应用于临床灌注研究。 方法 基于已发表的去卷积模型生成数字灌注体模，建立16组血流（BF；30/60/90/120 ml/100 ml/min）与流量提取产物（FEP；10/20/30/40 ml/100 ml/min）组合对应临床实际值的时间-衰减曲线（TACs）。采用50种不同强度的高斯噪声模拟图像噪声（每级噪声重复200次），共评估16万条TACs。通过CT灌注软件测量BF和FEP，比较最大斜率法与Patlak模型结果与去卷积模型的差异。为转化临床应用，分析23例CT灌注研究数据的图像噪声水平，评估报告灌注参数的准确性。 结果 灌注参数测量结果受图像噪声显著影响：随着噪声增强，BF和FEP的均值及标准差均增大（低BF/FEP值时尤为明显）。去卷积法获得的BF测量标准差大于最大斜率法。所测CT灌注研究的图像噪声为26.46±3.52 HU，提示临床环境下BF可能被高估达85%。 结论 灌注参数测量高度依赖图像噪声强度，在选择扫描参数和解读结果（如作为定量影像生物标志物）时必须考虑该因素。
作者： Stephan Skornitzke，Jessica Hirsch，Hans-Ulrich Kauczor，Wolfram Stiller
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

为评估图像噪声对计算机断层扫描（CT）灌注研究的影响，对CT灌注软件算法的图像噪声敏感性进行了评价，并将结果应用于临床灌注研究。

研究成果

灌注参数的测量结果高度依赖于图像噪声强度，这会导致高估现象，尤其对低数值影响显著。不同灌注模型反应各异，其中解卷积模型的标准差更大。在选择采集参数时应考虑图像噪声，建议将血流量（BF）控制在20 HU以下、血流灌注量（FEP）控制在10 HU以下，以将偏差限制在50%以内。保持重复测量中的噪声恒定可提高结果可比性。

研究不足

该研究仅聚焦于BF和FEP参数，因评估量呈指数级增长而未纳入血容量或平均通过时间等其他指标。仅考虑图像噪声对TACs的影响，未涉及动脉输入函数（AIF），因商用软件无法实现该分析。评估基于某厂商的软件实现方案，但预期其他厂商结果相似。

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