CT迭代重建技術(shù)原理及其研究進(jìn)展

董繼偉

CT迭代重建技術(shù)原理及其研究進(jìn)展

董繼偉①

CT技術(shù)的快速發(fā)展使得臨床疾病的診斷水平得到極大提高，然而CT檢查的輻射劑量對(duì)被照射人群存在潛在危害，并日漸被人們所關(guān)注。如何在保證圖像質(zhì)量的前提下盡可能降低輻射劑量是當(dāng)今醫(yī)學(xué)影像學(xué)領(lǐng)域的重要研究課題，而重建算法的改進(jìn)成為CT低劑量研究的方向之一。隨著重建算法在技術(shù)上取得的新突破以及迭代重建技術(shù)的日趨成熟，可實(shí)現(xiàn)CT檢查中在降低輻射劑量的同時(shí)獲得高質(zhì)量的圖像，從而使更多患者受益。

計(jì)算機(jī)斷層成像；迭代重建技術(shù)；新進(jìn)展；輻射劑量

［First-author’s address］ Department of Medical Engineering， Beijing Anzhen Hospital， Capital Medical University， Beijing 100029， China.

目前，隨著CT技術(shù)的快速發(fā)展，尤其是多排螺旋CT的出現(xiàn)，使得臨床疾病的診斷水平得到了很大的提高，然而輻射劑量對(duì)被照射人群存在的潛在危害性也日漸被人們所關(guān)注［1］。有報(bào)道指出，全球醫(yī)療所致年人均輻射劑量在過(guò)去10～15年的時(shí)間里約增加1倍，尤其在高度發(fā)達(dá)的國(guó)家這種情況更為突出［2-3］。CT檢查被認(rèn)為是造成醫(yī)源性輻射最重要的原因，因此在保證圖像的質(zhì)量和滿足臨床診斷要求的同時(shí)，盡可能減少受檢者的輻射劑量、合理使用低劑量（as low as reasonably achievable，ALARA）已成為當(dāng)今影像學(xué)重要的研究方向［4］。1990年，Naidich等首次提出低劑量CT的概念，即在其他掃描參數(shù)不變的情況下，通過(guò)在一定范圍內(nèi)降低管電流，達(dá)到降低輻射劑量的目的。其后，國(guó)內(nèi)外醫(yī)學(xué)家們對(duì)低劑量CT掃描展開進(jìn)一步研究，方法主要包括降低管電壓、增大螺距、使用后處理技術(shù)以及減少掃描次數(shù)等［5-7］。

1　CT圖像重建算法的基本原理

近年來(lái)，重建算法的改進(jìn)成為CT 低劑量研究的重要內(nèi)容，常用的CT圖像重建算法主要包括解析重建（analytic reconstruction，AR）算法和迭代重建（iterative reconstruction，IR）算法。

1.1AR算法

AR算法具有分辨率高和成像速度快等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)采集數(shù)據(jù)的完備性要求也比較高。

在AR中，以濾波反投影（filtered back-projection，F(xiàn)BP）算法最具代表性，應(yīng)用也最為廣泛［8］。根據(jù)原始數(shù)據(jù)中的噪聲特點(diǎn)，采用濾波函數(shù)作用在原始數(shù)據(jù)上，對(duì)整個(gè)頻域內(nèi)的信號(hào)進(jìn)行濾波處理，去除易造成噪聲和偽影的信息，選擇對(duì)成像最為重要的信息，通過(guò)濾波處理后重建的圖像噪聲得到了極大的改善。

自CT被引入臨床以來(lái)，F(xiàn)BP算法一直被作為CT圖像重建方法的基礎(chǔ)和“金標(biāo)準(zhǔn)”，但該算法要求投影數(shù)據(jù)完備且精確定量，同時(shí)，該算法易受統(tǒng)計(jì)波動(dòng)的影響，投影數(shù)據(jù)量如果不足時(shí)，重建的圖像質(zhì)量就會(huì)明顯下降，因此為保證完備的投影數(shù)據(jù)量以確保能重建出達(dá)到臨床診斷要求的圖像，該算法對(duì)CT的輻射劑量也要求較高［9］。此外，F(xiàn)BP算法在數(shù)據(jù)重建中，對(duì)數(shù)據(jù)采集過(guò)程做了很多簡(jiǎn)化和假定，如測(cè)量信號(hào)無(wú)光子統(tǒng)計(jì)波動(dòng)和電子噪音、X射線球管的焦點(diǎn)為無(wú)窮小點(diǎn)、探測(cè)器由位于每個(gè)小室中心的點(diǎn)構(gòu)成以及重建的體素也無(wú)幾何形狀和大小的無(wú)窮小點(diǎn)。由于在重建過(guò)程中未真實(shí)還原X射線的采集過(guò)程，并且忽略了統(tǒng)計(jì)噪聲，F(xiàn)BP算法還不是一個(gè)精確的CT圖像重建方法。

1.2IR算法

IR算法可以有效地克服FBP算法所固有的問(wèn)題，此算法在CT發(fā)展的早期已經(jīng)出現(xiàn)，但由于計(jì)算量較大，以及早期計(jì)算機(jī)技術(shù)的限制，在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)發(fā)展停滯不前。近年來(lái)，得益于計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速進(jìn)步，IR算法重新成為研究的熱點(diǎn)。

2　IR算法的基本原理

（1）IR算法的基本原理是對(duì)于某個(gè)重建視角，首先在估計(jì)的物體圖像上通過(guò)“前向投影”模擬一個(gè)綜合投影，這是對(duì)沿著該視角衰減的第一次估計(jì)，但存在較大誤差。這種估計(jì)盡可能地模擬真實(shí)CT系統(tǒng)中X射線光子穿過(guò)物體并到達(dá)探測(cè)器的過(guò)程，通過(guò)將X射線光子的初始位置設(shè)置在一個(gè)小區(qū)域而非單獨(dú)的點(diǎn)來(lái)模擬有限的焦點(diǎn)大??；在X射線光子和物體相互作用的建模過(guò)程中，通過(guò)計(jì)算光子在輕微不同方向和位置進(jìn)入體素的路徑長(zhǎng)度來(lái)考慮重建像素的大小和尺寸（而不是一個(gè)假想的點(diǎn)）；采用相同的方式，探測(cè)器單元的大小和形狀通過(guò)探測(cè)器響應(yīng)函數(shù)來(lái)建模（如圖1所示）［10］。

圖1　CT光學(xué)系統(tǒng)幾何示意圖

（2）將綜合投影與探測(cè)器采集的實(shí)際測(cè)量值進(jìn)行比較檢驗(yàn)，兩者之間的差異代表了當(dāng)前估計(jì)需要校正的誤差，并對(duì)當(dāng)前估計(jì)得到的圖像進(jìn)行校正。再將校正后的圖像帶入模型進(jìn)行下次綜合投影模擬，并與實(shí)際測(cè)量值再次進(jìn)行檢驗(yàn)和校正。通過(guò)如此的反復(fù)迭代計(jì)算，對(duì)圖像信息進(jìn)行不斷地檢驗(yàn)和修正，直到誤差降到最低，將修正的圖像確定為最終的重建圖像。在圖像校正過(guò)程中，除了采用建立系統(tǒng)光學(xué)模型，還采用了系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)模型，該模型分析每個(gè)獨(dú)立光子的統(tǒng)計(jì)波動(dòng)的特征，并與正確的統(tǒng)計(jì)分布進(jìn)行比較，有效地降低了統(tǒng)計(jì)波動(dòng)引起的圖像噪聲（如圖2所示）。

圖2　迭代重建過(guò)程示意圖

3　IR算法的技術(shù)進(jìn)展

3.1自適應(yīng)統(tǒng)計(jì)迭代重建技術(shù)

2008年，GE公司首先推出基于系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)模型的自適應(yīng)統(tǒng)計(jì)迭代重建（adaptive statistical iterative reconstruction，ASiR）技術(shù)，該重建技術(shù)通過(guò)首先建立噪聲性質(zhì)和被掃描物體的模型，并利用迭代的方法對(duì)噪聲加以校正和抑制，得到更清晰的圖像。ASiR技術(shù)可以顯著降低重建圖像的噪聲，改善圖像質(zhì)量，與FBP算法相比，下降了約50%的掃描劑量［11］（如圖3所示）。

圖3　左腎結(jié)石CT成像FBP和ASiR重建技術(shù)對(duì)比圖像

3.2自適應(yīng)迭代劑量減少-三維技術(shù)

自ASiR技術(shù)推出并應(yīng)用于臨床后，多家CT制造商均在加緊迭代重建算法的研究，陸續(xù)推出類似技術(shù)，如西門子公司的圖像空間中的迭代重建（iterative reconstruction in image space，IRIS）［12］、飛利浦公司的iDose4技術(shù)［13］和東芝公司的自適應(yīng)迭代劑量減少-三維（adaptive iterative dose reduction，AIDR 3D）。ASiR技術(shù)在原始數(shù)據(jù)空間利用系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)噪聲模型來(lái)消除統(tǒng)計(jì)波動(dòng)造成的圖像噪聲影響，IRIS技術(shù)是在圖像數(shù)據(jù)空間利用迭代技術(shù)降低圖像噪聲，iDose4技術(shù)在原始數(shù)據(jù)空間降低噪聲的同時(shí)，采用多頻率重建（multi-frequency reconstruction， MFR）算法，使噪聲功率譜（noise power spectrum，NPS）保持恒定，保證了IR影像接近FBP影像的噪聲質(zhì)地，容易讓臨床醫(yī)生接受。AIDR 3D技術(shù)可以自適應(yīng)地計(jì)算最佳迭代次數(shù)以加快重建過(guò)程。臨床研究證實(shí)，第一代統(tǒng)計(jì)迭代重建技術(shù)在保證同樣圖像質(zhì)量和相似重建速度的前提下，劑量可以降低30%～65%，并且AIDR 3D技術(shù)還適于寬體探測(cè)器和大錐形角的重建［14］。GE公司于2013年大規(guī)模在最新推出的16層螺旋CT Optima520pro平臺(tái)上配置ASiR技術(shù)，這將使ASiR技術(shù)在臨床上的應(yīng)用更加廣泛。

3.3基于模型的迭代重建技術(shù)

繼第一代迭代重建技術(shù)推出并取得良好的臨床應(yīng)用之后，2011年，GE公司推出基于模型的迭代重建（model-based iterative reconstruction，MBIR）技術(shù)，與第一代迭代重建技術(shù)不同的是，MBIR技術(shù)除了建立系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)模型之外，還建立了系統(tǒng)光學(xué)模型，體素、X射線光子初始位置和探測(cè)器幾何因素均通過(guò)模型進(jìn)行模擬，真實(shí)地還原了X射線從投射到采集的過(guò)程，其中計(jì)算量最大的部分是系統(tǒng)光學(xué)模型的建立，其價(jià)值主要體現(xiàn)在提高重建圖像的空間分辨率（如圖4所示）。

圖4　MBIR技術(shù)幾何光學(xué)模型基礎(chǔ)示圖

3.4去除偽影的技術(shù)

為了進(jìn)一步提高模型的準(zhǔn)確性，還加入了去除硬化偽影和金屬偽影的技術(shù)。除了顯著地減小噪聲和降低劑量以外，該技術(shù)可以自適應(yīng)地識(shí)別區(qū)分重建組織的類型，如骨（高頻信息）和軟組織（低頻信息）等，保留了圖像的細(xì)節(jié)信息，空間分辨率和對(duì)比度進(jìn)一步提高。模體實(shí)驗(yàn)證實(shí)，與FBP技術(shù)相比MBIR技術(shù)在保證同樣圖像質(zhì)量的前提下，劑量可以降低67%～82%［14］。Pickhardt等［15］對(duì)45例患者進(jìn)行腹部CT掃描研究，發(fā)現(xiàn)使用MBIR技術(shù)可在輻射劑量平均降低達(dá)74%（57%～88%）的條件下，重建圖像的噪聲仍低于常規(guī)劑量FBP，圖像質(zhì)量和診斷檢出率明顯優(yōu)于同樣低劑量的ASIR和FBP。Ning等［16］利用標(biāo)準(zhǔn)男性Rando體模采用不同管電流進(jìn)行腹部CT掃描，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在圖像質(zhì)量類似的情況下，相對(duì)于FBP模式，MBIR及50%ASiR模式分別可減少約60%及36%劑量。Chang等［17］對(duì)103名患者行肝臟CT掃描，結(jié)果顯示在使用半劑量的條件下，MRIR技術(shù)相較于常規(guī)劑量的FBP能夠明顯減少圖像噪聲，提高CNR和圖像質(zhì)量。

4　迭代重建技術(shù)分類

按照迭代計(jì)算中所利用的數(shù)據(jù)空間的不同，迭代重建技術(shù)分為3類。

4.1僅在圖像數(shù)據(jù)空間進(jìn)行迭代

如IRIS，對(duì)原始數(shù)據(jù)按照傳統(tǒng)的FBP法重建之后，再根據(jù)噪聲模型對(duì)獲得的FBP圖像進(jìn)行濾波處理，以降低噪聲和偽影。這種方法運(yùn)算較快，計(jì)算時(shí)間僅稍長(zhǎng)于FBP法，但由于基于圖像空間進(jìn)行處理，不可避免地具有FBP法的局限性。

4.2在投影數(shù)據(jù)空間中均進(jìn)行部分迭代

如ASiR、SAFIRE、iDose4和AIDR 3D。首先對(duì)投影數(shù)據(jù)以FBP法進(jìn)行重建，將獲得的圖像數(shù)據(jù)與基于統(tǒng)計(jì)的、考慮到光子和電子噪聲的理想噪聲模型進(jìn)行比較和校正，再將校正之后圖像通過(guò)正投影更新原始投影數(shù)據(jù)，進(jìn)行一下次迭代計(jì)算。如此進(jìn)行多次迭代計(jì)算，獲得最終的圖像，這種方法重建速度也較快，但由于僅考慮的噪聲模型，同樣具有局限性。

4.3在投影數(shù)據(jù)空間進(jìn)行完全迭代

如MBIR（即Veo技術(shù)）。對(duì)X射線束從焦點(diǎn)到探測(cè)器的整個(gè)X射線光學(xué)采集過(guò)程建立多個(gè)模型，焦點(diǎn)、X射線束、體素和探測(cè)器的幾何形狀均等因素被納入模型，這種方法的模型復(fù)雜，計(jì)算量相應(yīng)也最大，重建所需的時(shí)間也相對(duì)較長(zhǎng)。

4.4迭代重建平臺(tái)—ASiR-V

2013年，GE公司推出了應(yīng)用于Revolution CT的最新一代迭代重建平臺(tái)—ASiR-V。ASiR-V結(jié)合了ASiR的實(shí)時(shí)重建優(yōu)勢(shì)和VEO的多模型迭代優(yōu)勢(shì)，采用了更為先進(jìn)的系統(tǒng)噪聲模型、被掃描物體模型和物理模型。對(duì)VEO的模型進(jìn)行了簡(jiǎn)化，減小了重建的計(jì)算量，提高了重建速度。ASiR-V技術(shù)中先進(jìn)的系統(tǒng)噪聲模型所考慮的因素包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（data acquisition system，DAS）中的光子噪聲和電子噪聲，以及重建圖像的噪聲譜，主要用于降低噪聲，提高低密度對(duì)比度，被掃描物體和物理模型可以減少圖像偽影。

利用國(guó)際醫(yī)學(xué)成像和技術(shù)協(xié)會(huì)以及美國(guó)食品藥品管理局所推薦的MITA-FDA CT IQ體模對(duì)ASiR-V的性能進(jìn)行測(cè)試后得出結(jié)論：對(duì)比FBP，ASiR-V可以降低多達(dá)82%的輻射劑量。高劑量FBP重建和低劑量ASiR-V重建對(duì)4個(gè)不同低對(duì)比物體的分辨能力（Area Under Curve，AUC）的對(duì)比如圖5所示。

圖5　 4個(gè)低對(duì)比物體的高劑量FBP，低劑量FBP和低劑量ASiR-V的AUC值比較圖

圖5顯示，低劑量條件下的ASiR-V圖像質(zhì)量高于常規(guī)劑量條件下的FBP圖像。在另一項(xiàng)試驗(yàn)中顯示，在相同的劑量條件下，與FBP相比，ASiR-V可以對(duì)低對(duì)比分辨率（low-contrast detectability，LCD）提高135%。在臨床試驗(yàn)中，ASiR-V同樣可以顯著地降低胸部圖像和腹部的圖像噪聲（如圖6所示）。

圖6　胸部和腹部CT掃描圖像

傳統(tǒng)的迭代重建算法在降低噪聲時(shí)往往會(huì)導(dǎo)致圖像空間分辨率的降低。ASiR-V由于在迭代過(guò)程中納入了被掃描物體模型和物理模型，在降低劑量的同時(shí)可以保持空間分辨率不變；在相同的劑量條件下，與FBP相比，ASiR-V有提高空間分辨率的能力。已有研究結(jié)果顯示，在腹部CT中，與ASiR相比，ASiR-V可以在其降低輻射劑量基礎(chǔ)上進(jìn)一步（35%）降低輻射劑量［18-20］。

5　迭代重建技術(shù)臨床應(yīng)用

迭代重建技術(shù)已經(jīng)在頭頸部、胸部、腹部以及心臟等多個(gè)領(lǐng)域取得了廣泛的臨床應(yīng)用。在頭部CT掃描中，新型的探測(cè)器和迭代技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用會(huì)極大降低輻射劑量［21-27］。Ozdoba等［26］研究表明，在不影響圖像診斷質(zhì)量的前提下，采用迭代算法的掃描方式相對(duì)于采用標(biāo)準(zhǔn)劑量及FBP重建法的CT檢查，其輻射劑量可降低40%。

胸部低劑量掃描是近年來(lái)臨床肺部篩查的熱點(diǎn)，May等［28］研究表明，胸部CT增強(qiáng)掃描若應(yīng)用迭代技術(shù)，在輻射劑量降低50%的情況下，圖像質(zhì)量依然清晰且不影響診斷。在腹部，Arapakis等［29］通過(guò)對(duì)183例患者的胸部-腹部-盆腔聯(lián)合CT掃描的研究中指出，迭代技術(shù)的有效劑量較傳統(tǒng)FBP技術(shù)減少46.5%，且圖像質(zhì)量更清晰。Kim等［29］通過(guò)對(duì)3種不同體積大小的體模（直徑分別為24 cm、30 cm及40 cm）的研究指出，迭代技術(shù)較FBP技術(shù)不僅能夠降低圖像的噪聲，同時(shí)可以提高圖像的質(zhì)量指標(biāo)，且優(yōu)勢(shì)隨著體模體積的增大而增加。對(duì)輻射劑量尤為敏感的兒童CT檢查中，張祺豐等［31］研究提出，在兒童腹部CT檢查中，應(yīng)用迭代技術(shù)，可在輻射劑量降低60%的情況下仍保證圖像的質(zhì)量。Koc等［32］在兒童小血管CT成像方面得出了類似的結(jié)論。

6　展望

隨著CT血管造影的日漸普及，業(yè)界對(duì)對(duì)比劑的危害愈加重視，由于高濃度碘對(duì)比劑帶來(lái)的不良反應(yīng)，如何合理地降低對(duì)比劑用量成為目前的研究熱點(diǎn)。為此，很多研究者開始了低濃度對(duì)比劑結(jié)合低輻射劑量（雙低）的聯(lián)合研究。目前，在雙低研究中，降低輻射劑量的主要方法是通過(guò)降低管電壓，或者通過(guò)能量成像的方法獲得低keV圖像的方法，低能量圖像中由于更接近碘的K-edge效應(yīng)，碘的強(qiáng)化效果更好，可以彌補(bǔ)對(duì)比劑用量降低帶來(lái)的不足。但是，低能量圖像中伴隨而來(lái)的是由于X射線光子能量降低，導(dǎo)致穿透能力不足，在圖像上表現(xiàn)為圖像噪聲增大。因此，在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)限制了低管電壓和雙低技術(shù)的應(yīng)用。隨著IR技術(shù)的出現(xiàn)，為低管電壓應(yīng)用的使用提供了技術(shù)保障，目前國(guó)內(nèi)外已有關(guān)于雙低研究結(jié)果的發(fā)表［33-34］。

目前更新的迭代重建技術(shù)的不斷推出，已經(jīng)可以與雙能成像相結(jié)合，克服了低keV單能量圖像噪聲較高的缺點(diǎn)，拓寬了其臨床應(yīng)用范圍［35-36］。并且近年來(lái)隨著迭代技術(shù)的逐漸成熟，已經(jīng)不僅僅限于各個(gè)廠商最高端設(shè)備才配置迭代重建平臺(tái)，最新推出的64排CT、16排CT均搭載了迭代技術(shù)，并且作為國(guó)產(chǎn)廠商的代表，聯(lián)影最新的16排CT也搭載了KARL 3D迭代重建技術(shù)，可以預(yù)期隨著迭代技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，將會(huì)讓更多患者受益。

［1］Brenner DJ，Hall EJ.Computed tomographyan increasing source of radiation exposure［J］.N Eng J Med，2007，357（22）：2277-2284.

［2］Mettler FA Jr，Bhargavan M，F(xiàn)aulkner K，et al. Radiologic and nuclear medicine studies in the United States and worldwide：frequency，radiation dose，and comparison with other radiation sources-1950-2007［J］.Radiology，2009，253（2）：520-531.

［3］Hricak H，Brenner DJ，Adelstein SJ，et al.Managingradiation use in medical imaging：a multifaceted challenge［J］.Radiology，2011，258（3）：889-905.

［4］Goo HW.CT radiation dose optimization and estimation：an update for radiologists［J］.Korean J Radiol，2012，13（1）：1-11.

［5］曲岷.適應(yīng)性統(tǒng)計(jì)迭代重建技術(shù)在低劑量CT掃描中的應(yīng)用進(jìn)展［J］.實(shí)用醫(yī)學(xué)影像雜志，2014（6）：450-452.

［6］McCollough CH，Primak AN，Braun N，et al. Strategies for reducing radiation dose in CT［J］. Radiol Clin North Am，2009，47（1）：27-40.

［7］Campbell J，Kalra MK，Rizzo S，et al.Scanning beyond anatomic limits of the thorax in chest CT：findings，radiation dose，and automatic tube current modulation［J］.AJR Am J Roentgenol，2005，185（6）：1525-1530.

［8］Smith PR，Peters TM，Bates.RHT：Image reconstruction from finite numbers of projections［J］.Journal of Physics，1973，6：361-382.

［9］Wang G，Yu H，De Man B.An outlook on x-ray CT research and development［J］.Medical physics，2008，35（3）：1051-1064.

［10］陳克敏.能譜CT的基本原理和臨床應(yīng)用［M］.北京：科學(xué)出版社，2012.

［11］Hara AK，Paden RG，Silva AC，et al：Iterative reconstruction technique for reducing body radiation dose at CT：feasibility study［J］.AJR American journal of roentgenology，2009，193（3）：764-771.

［12］Ghetti C，Ortenzia O，Serreli G.CT iterative reconstruction in image space：A phantom study［J］.Phys Med，2012，28（2）：161-165.

［13］Funama Y，Taguchi K，Utsunomiya D，et al.Awai K：Combination of a low-tube-voltage technique with hybrid iterative reconstruction（iDose）algorithm at coronary computed tomographic angiography［J］.Journal of computer assisted tomography，2011，35（4）：480-485.

［14］Mieville FA，Gudinchet F，Brunelle F，et al. Iterative reconstruction methods in two different MDCT scanners：Physical metrics and 4-alternative forced-choice detectability experiments-A phantom approach［J］.Phys Med，2013.29（1）：99-110.

［15］Pickhardt PJ，Lubner MG，Kim DH，et al. Abdominal CT with model-based iterative reconstruction（MBIR）：initial results of a prospective trial comparing ultralow-dose with standard-dose imaging［J］.Am J Roentgenol，2012，199（6）：166-1274.

［16］Ning P，Zhu S，Shi D，et al.X-ray dose reduction in abdominal computed tomography using advanced iterative reconstruction algorithms［J］. PLoS One，2014，9（3）：e92568.

［17］Chang W，Lee JM，Lee K，et al.Assessment of a model-based iterative reconstrution algorithm（MBIR）regarding image quality and dose reduction in liver computed tomography［J］. Invest Radiol，2013，48（8）：596-606.

［18］Lim K，Kwon H，Cho J，et al.Initial phantom study comparing image quality in computed tomography using adaptive statistical iterative reconstruction and new adaptive statistical iterative reconstruction V［J］.J Comput Assist Tomogr，2015，39（3）：443-438.

［19］Kwon H，Cho J，Oh J，et al.The adaptive statistical iterative reconstruction-V technique for radiation dose reduction in abdominal CT：comparison with the adaptive statistical iterative reconstruction technique［J］.Br J Radiol，2015，88（1054）：20150463.

［20］汪芳，楊利莉，哈若水，等.迭代重建技術(shù)在CT頸動(dòng)脈入顱底段CT血管成像中的作用［J］.中華放射學(xué)雜志，2013，47（11）：975-979.

［21］Ren Q，Dewan SK，Li M，et al.Comparison of adaptive statistical iterative and filtered back projection reconstruction techniques in brain CT［J］.Eur J Radiol，2012，81（10）：2597-2601.

［22］Xu Y，He W，Chen H，et al.Impact of the adaptive statistical iterative reconstruction technique on image quality in ultra-low-dose CT［J］.Clin Radiol，2013，68（9）：902-908.

［23］張芮，高劍波，劉杰，等.自動(dòng)管電壓選擇聯(lián)合正弦圖確定迭代重組技術(shù)對(duì)雙源CT腹部增強(qiáng)掃描圖像質(zhì)量和輻射劑量的影響［J］.中華放射學(xué)雜志，2014，48（5）：413-417.

［24］Li W，Zhang CQ，Li AY，et al.Preliminary study of dose reduction and image quality of adult pelvic low-dose CT scan with adaptive statistical iterative reconstruction［J］.Acta Radiol，2015，56（10）：1222-1229.

［25］Feger S，Rief M，Zimmermann E，et al.The Impact of Different Levels of Adaptive Iterative Dose Reduction 3D on Image Quality of 320-Row Coronary CT Angiography：A Clinical Trial［J］. PLoS One，2015，10（5）：e0125943.

［26］Ozdoba C，Slotboom J，Schroth G，et al.Dose reduction in standard head CT：first results from a new scanner using iterative reconstruction and a new detector type in compasison with two previous generations of multi-slice CT［J］.Clin Neuroradiol，2014，24（1）：23-28.

［27］王悅中.迭代重建技術(shù)在CT中的應(yīng)用［J］.中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備，2014，11（12）：81-83.

［28］May MS，Eller A，Stahl C，et al.Dose reduction in computed tomography of the chest：image quality of iterative reconstruction at a 50% radition dose compared to filtered back projection at a 100% radiation dose［J］.Rofo，2014，186（6）：576-584.

［29］Arapakis I，Efstathopoulos E，Tsitsia V，et al. Using"iDose"iterative reconstruction algorithm in adults chest-abdomen-pelvis CT exmainations：effect on image quality in relation to patient radiation exposure［J］.Br J Radiol，2014，87（1036）：20130613.

［30］Kim M，Lee JM，Yoon JH，et al.Adaptive iterative dose reduction algorithm in CT：effect on image quality compared with filtered backprojection in body phantoms of different sizes［J］.Korean J Radiol，2014，15（2）：195-204.

［31］張祺豐，彭蕓，段曉岷，等.應(yīng)用自適應(yīng)統(tǒng)計(jì)迭代重建降低兒童多層螺旋CT輻射劑量［J］.中華放射學(xué)雜志，2013，47（2）：112-115.

［32］Koc G，Couttier JL，Phelps A，et al.Computed tomography depiction of small pediatric vessels with model-based iterative reconstruction［J］. Pediatr Radio，2014，44（7）：787-794.

［33］王子真，吳新淮，韓威，等.低濃度造影劑在雙能譜CT冠狀動(dòng)脈造影的可行性研究［J］.中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備，2016，13（5）：41-44.

［34］劉彬，喬磊，白玫，等.CT低劑量技術(shù)新進(jìn)展［J］.中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備，2012，9（8）：48-52.

［35］Xiao H，Liu Y，Tan H，et al.A pilot study using low-dose Spectral CT and ASIR（Adaptive Statistical Iterative Reconstruction）algorithm to diagnose solitary pulmonary nodules［J］.BMC Med Imaging，2015，15（1）：54.

［36］Zhu Z，Zhao XM，Zhao YF，et al.Feasibility study of using Gemstone Spectral Imaging（GSI）and adaptive statistical iterative reconstruction（ASIR）for reducing radiation and iodine contrast dose in abdominal CT patients with high BMI values［J］. PLoS One，2015，10（6）：e0129201.

The progress on research and principles of computed tomography iterative reconstruction

DONG Ji-wei// China Medical Equipment，2016，13（10）:128-133.

The quick development of computed tomography （CT） do great help to the improvements diagnosis of clinical disease， however， the radiation dose issue of CT is also attracted more attention by the public. It has been an important research field to reduce radiation dose as low as possible with the premise of maintained image quality. Recently， iterative reconstruction of CT has got great advance. This article mainly introduces the brief principles and research progress of CT iterative reconstruction.

Computed tomography； Iterative reconstruction； Progress； Radiation dose

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2016.10.038

1672-8270（2016）10-0128-06

R812

A

2016-07-27

①首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京安貞醫(yī)院物資采購(gòu)中心 北京 100029

董繼偉，男，（1975- ），本科學(xué)歷，主管技師。首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京安貞醫(yī)院物資采購(gòu)中心，從事醫(yī)療設(shè)備管理工作。