ldtЛучевая диагностика и терапияDiagnostic radiology and radiotherapy2079-5343Baltic Medical Education Center10.22328/2079-5343-2020-11-3-44-55ldt-546Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL RESEARCHСРАВНЕНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ПОДХОДОВ К ОЦЕНКЕ ДИАГНОСТИЧЕСКОГО КАЧЕСТВА КОМПЬЮТЕРНОЙ ТОМОГРАФИИ ОРГАНОВ ГРУДНОЙ КЛЕТКИCOMPARISON OF DIFFERENT APPROACHES TO THE DIAGNOSTIC IMAGE QUALITY ASSESSMENT FOR THE CHEST COMPUTED TOMOGRAPHYhttps://orcid.org/0000-0002-7077-7320БерковичГ. В.BerkovichG. V.

заведующий кабинетом компьютерной томографии

194021, Санкт-Петербург, пр. Пархоменко, д. 15

e-mail: glebberkovich@gmail.com; ORCID 

glebberkovich@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0001-9153-3061ЧипигаЛ. А.ChipigaL. A.

кандидат технических наук, научный сотрудник

197101, Санкт-Петербург, ул. Мира, д. 8 

larisa.chipiga@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-5191-7535ВодоватовА. В.VodovatovA. V.

кандидат биологических наук, заведующий лабораторией радиационной гигиены медицинских организаций

197101, Санкт-Петербург, ул. Мира, д. 8

vodovatoff@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-1611-5000ТруфановГ. Е.TrufanovG. E.

доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой лучевой диагностики и медицинской визуализации

197341, Санкт-Петербург, ул. Аккуратова, д. 2

trufanovge@mail.ruНациональный медицинский исследовательский центр имени В. А. АлмазоваРоссияAlmazov National Medical Research CentreRussian FederationСанкт-Петербургский научно-исследовательский институт радиационной гигиены имени профессора П. В. Рамзаева; Российский научный центр радиологии и хирургических технологий имени академика А. М. ГрановаРоссияSt. Petersburg institute of radiation hygiene after prof. P. V. Ramzaev; A. М. Granov Russian Scientific Center of Radiology and Surgical TechnologiesRussian FederationСанкт-Петербургский научно-исследовательский институт радиационной гигиены имени профессора П. В. РамзаеваРоссияSt. Petersburg institute of radiation hygiene after prof. P. V. RamzaevRussian Federation2020080920201134455Copyright © Беркович Г.В., Чипига Л.А., Водоватов А.В., Труфанов Г.Е., 20202020Беркович Г.В., Чипига Л.А., Водоватов А.В., Труфанов Г.Е.Berkovich G.V., Chipiga L.A., Vodovatov A.V., Trufanov G.E.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://radiag.bmoc-spb.ru/jour/article/view/546

Целью данной работы являлась оценка физико-технических параметров качества КТ-изображений, выполненных на низкодозовых протоколах сканирования органов грудной клетки.

Материалы и методы. Работа выполнена с использованием фантома ACR CT PHANTOM для компьютерного томографа Philips Ingenuity 128. Оценка качества изображения  осуществлялась по точности определения единиц Хаунсфилда, шума изображения, отношения контраста к шуму и пространственного разрешения.

Результаты исследования показали, отсутствие достоверных различий между различными низкодозовыми протоколами. При этом наблюдалась слабая корреляция между результатами физико-технических параметров изображения и экспертной оценки качества изображения, что не позволяет принимать решение о внедрении низкодозовых протоколов в практику, основываясь только на оценке физико-технических параметров.

The aim of the current study was to assess the physical and technical image quality parameters of the CT images obtained on low-dose chest protocols.

Materials and methods. The study was performed using the ACR CT PHANTOM on the Philips Ingenuity 128 CT unit. The following parameters were selected for the assessment of image quality: Hounsfield unit accuracy, image noise, contrast to noise ratio and spatial resolution.

The results of the study indicate the lack of significant differences between the selected low-dose protocols.  Additionally, the correlation between the results of the assessment of physical and technical parameters of CT  images and expert image quality evaluation was weak. That does not allow implementing the low-dose protocols  into clinical practice based solely on the assessment of the physical and technical parameters.

компьютерная томографияоптимизацияоценка качестванизкодозовое сканированиеитеративные реконструкцииcomputed tomographyoptimizationquality assessmentlow-dose scanningiterative reconstructionsReferencesОнищенко Г.Г., Попова А.Ю., Романович И.К., Водоватов А.В., Башкетова Н.С., Историк О.А., Чипига Л.А., Шацкий И.Г., Репин Л.В., Библин А.М. Современные принципы обеспечения радиационной безопасности при использовании источников ионизирующего излучения в медицине. Часть 1. Тенденции развития, структура лучевой диагностики и дозы медицинского облучения // Радиационная гигиена. 2019. № 12 (1). С. 6–24. doi: 10.21514/1998-426X-2019-12-1-6-24Onischenko G.G., Popova A.Y., Romanovich I.K., Vodovatov A.V., Bashketova N.S., Istorik O.A., Chipiga L.A., Shatsky I.G., Repin L.V., Biblin A.M. Modern principles of the radiation protection from sources of ionizing radiation in medicine. Part 1: Trends, structure of x-ray diagnostics and doses from medical exposure. Radiatsionnaya Gygiena = Radiation Hygiene, 2019, Vol. 12, No. 1, pp. 6–24 (In Russ.). doi: 10.21514/1998-426X-2019-12-1-6-24Zarb F., Rainford L., Mark F. McEntee Image quality assessment tools for optimization of CT images // Radiography. 2010. Vol. 16. Р. 147–155. DOI: 10.1016/j.radi.2009.10.002.Zarb F., Rainford L., Mark F. McEntee Image quality assessment tools for optimization of CT images // Radiography. 2010. Vol. 16. Р. 147–155. DOI: 10.1016/j.radi.2009.10.002.Jensen K., Andersen H.K., Tingberg A., Reisse C., Fosse E. Martinsen A. C.T. Current Problems in Diagnostic // Radiology. 2016. Vol. 45, Issue 5, September–October. P. 291–296. DOI 10.1067/j.cpradiol.2015.11.004.Jensen K., Andersen H.K., Tingberg A., Reisse C., Fosse E. Martinsen A. C.T. Current Problems in Diagnostic // Radiology. 2016. Vol. 45, Issue 5, September–October. P. 291–296. DOI 10.1067/j.cpradiol.2015.11.004.Sauter A., Koehler T., Fingerle A.A., Brendel B., Richter V., Rasper M. Ultra Low Dose CT Pulmonary Angiography with Iterative Reconstruction // PLoS ONE. 2016. Vol. 11, No. 9. Р. e0162716. doi: 10.1371/journal.pone.0162716.Sauter A., Koehler T., Fingerle A.A., Brendel B., Richter V., Rasper M. Ultra Low Dose CT Pulmonary Angiography with Iterative Reconstruction // PLoS ONE. 2016. Vol. 11, No. 9. Р. e0162716. doi: 10.1371/journal.pone.0162716.Higuchi K., Nagao M., Matsuo Y. et al. Detection of ground-glass opacities by use of hybrid iterative reconstruction (iDose) and low-dose 256-section computed tomography: a phantom study // Radiological Physics and Technology. 2013. Vol. 6. Р. 299–304. https://doi.org/10.1007/s12194-013-0200-y.Higuchi K., Nagao M., Matsuo Y. et al. Detection of ground-glass opacities by use of hybrid iterative reconstruction (iDose) and low-dose 256-section computed tomography: a phantom study // Radiological Physics and Technology. 2013. Vol. 6. Р. 299–304. https://doi.org/10.1007/s12194-013-0200-y.Беркович Г.В., Чипига Л.А., Водоватов А.В., Силин А.Ю., Каратецкий А.А., Труфанов Г.Е. Оптимизация низкодозового протокола сканирования органов грудной клетки в диагностике очагов по типу «матового стекла» с применением алгоритмов итеративных реконструкций // Лучевая диагностика и терапия. 2019. № 4. С. 20–32. DOI 10.22328/2079-5343-2019-10-4-20-32Berkovich G.V., Chipiga L.A., Vodovatov A.V., Silin A.Y., Karatetskiy A.A., Trufanov G.E. Optimization of low-dose chest CT protocols for the evaluation of the ground glass nodules using different iterative reconstruction algorithms. I, 2019, No. 4, рр. 20–32 (In Russ.). doi: 10.22328/2079-5343-2019-10-4-20-32.McCollough C. H., Bruesewitz M. R., McNitt-Gray M. F., Bush K., Ruckdeschel T., Payne J. Th., Brink J. A., Zeman R. K. The phantom portion of the American College of Radiology (ACR) Computed Tomography (CT) accreditation program: Practical tips, artifact examples, and pitfalls to avoid. doi: 10.1118/1.1769632.McCollough C. H., Bruesewitz M. R., McNitt-Gray M. F., Bush K., Ruckdeschel T., Payne J. Th., Brink J. A., Zeman R. K. The phantom portion of the American College of Radiology (ACR) Computed Tomography (CT) accreditation program: Practical tips, artifact examples, and pitfalls to avoid. doi: 10.1118/1.1769632.Kalender W.A. Computed tomography: fundamentals, system technology, image quality, applications. 3rd Rev. еd. Weinheim: Wiley-VCH, 2011. 220 p.Kalender W.A. Computed tomography: fundamentals, system technology, image quality, applications. 3rd Rev. еd. Weinheim: Wiley-VCH, 2011. 220 p.Чипига Л.А. Исследование программ автоматической модуляции силы тока для оптимизации протоколов сканирования в компьютерной томографии // Радиационная гигиена. 2019. № 12 (1). С. 104–114. doi: 10.21514/1998-426X-2019-12-1-104-114.Chipiga L.A. Evaluation of tube current modulation programms for the optimization of scan protocols in computed tomography. Radiatsionnaya Gygiena=Radiation Hygiene, 2019. Vol. 12, No. 1, рp. 104–114 (In Russ.). doi: 10.21514/1998-426X-2019-12-1-104-114.ICRU Report No. 87: Radiation dose and image-quality assessment in computed tomography // Journal of the ICRU. 2012. Vol. 12, No. 1. Report 87. Р. 1–149. doi: 10.1093/jicru/ndt007.ICRU Report No. 87: Radiation dose and image-quality assessment in computed tomography // Journal of the ICRU. 2012. Vol. 12, No. 1. Report 87. Р. 1–149. doi: 10.1093/jicru/ndt007.Friedman S.N., Fung G.S.K., Siewerdsen J.H., Tsui B.M.W. A simple approach to measure computed tomography (CT) modulation transfer function (MTF) and noise-power spectrum (NPS) using the American College of Radiology (ACR) accreditation phantom // Med. Phys. 2013. Vol. 40, Nо. 5.Friedman S.N., Fung G.S.K., Siewerdsen J.H., Tsui B.M.W. A simple approach to measure computed tomography (CT) modulation transfer function (MTF) and noise-power spectrum (NPS) using the American College of Radiology (ACR) accreditation phantom // Med. Phys. 2013. Vol. 40, Nо. 5.Colombo P., Zucconi F., Cadioli C., Torresin A., Milan I.T. Dose reduction using a CT iterative reconstruction algorithm with low tube voltage and exposure // ECR. 2013. C-2180. 10.1594/ecr2013/C-2180.Colombo P., Zucconi F., Cadioli C., Torresin A., Milan I.T. Dose reduction using a CT iterative reconstruction algorithm with low tube voltage and exposure // ECR. 2013. C-2180. 10.1594/ecr2013/C-2180.Quality assurance programme for computed tomography: diagnostic and therapy applications // Vienna. International Atomic Energy Agency. 2012. 192 p.Quality assurance programme for computed tomography: diagnostic and therapy applications // Vienna. International Atomic Energy Agency. 2012. 192 p.Martin C.J. The importance of radiation quality for optimisation in radiology // Biomed. Imaging. Interv. J. 2007. Vol. 3, Nо. 2. P. e38.Martin C.J. The importance of radiation quality for optimisation in radiology // Biomed. Imaging. Interv. J. 2007. Vol. 3, Nо. 2. P. e38.Aurumskjöld M.L., Ydström K., Tingberg A., Söderberg M. Improvements to image quality using hybrid and model-based iterative reconstructions: a phantom study // Acta Radiol. 2017. Jan; Vol. 58, Nо. 1. Р. 53–61. Epub 2016 Feb. 27.Aurumskjöld M.L., Ydström K., Tingberg A., Söderberg M. Improvements to image quality using hybrid and model-based iterative reconstructions: a phantom study // Acta Radiol. 2017. Jan; Vol. 58, Nо. 1. Р. 53–61. Epub 2016 Feb. 27.Löve A., Olsson M.L., Siemund R., Stålhammar F., Björkman-Burtscher I.M., Söderberg M. Six iterative reconstruction algorithms in brain CT: a phantom study on image quality at different radiation dose levels // The British Journal of Radiology. 2013 Vol. 86, Nо. 1031. Р. 20130388. doi:10.1259/bjr.20130388.Löve A., Olsson M.L., Siemund R., Stålhammar F., Björkman-Burtscher I.M., Söderberg M. Six iterative reconstruction algorithms in brain CT: a phantom study on image quality at different radiation dose levels // The British Journal of Radiology. 2013 Vol. 86, Nо. 1031. Р. 20130388. doi:10.1259/bjr.20130388.Andersen H.K., Völgyes D., A.C. Trægde Martinsena. Image quality with iterative reconstruction techniques in CT of the lungs — a phantom study // Journal of the ICRU. 2012. Vol. 12, No. 1. Report 87.Andersen H.K., Völgyes D., A.C. Trægde Martinsena. Image quality with iterative reconstruction techniques in CT of the lungs — a phantom study // Journal of the ICRU. 2012. Vol. 12, No. 1. Report 87.Andersen H.K., Völgyes D., Martinsen A.C.T. Image quality with iterative reconstruction techniques in CT of the lungs — A phantom study // Eur. J. of Radiol. Open. 2018. Vol. 5. Р. 35–40. doi: 10.1016/j.ejro.2018.02.002.Andersen H.K., Völgyes D., Martinsen A.C.T. Image quality with iterative reconstruction techniques in CT of the lungs — A phantom study // Eur. J. of Radiol. Open. 2018. Vol. 5. Р. 35–40. doi: 10.1016/j.ejro.2018.02.002.Laqmani A. Comparison of image quality and visibility of normal and abnormal findings at submillisievert chest CT using filtered back projection, iterative model reconstruction (IMR) and iDose4 // Eur. J. of Radiology. 2016. Vol. 85. Р. 1971–1979. doi: 10.1016/j.ejrad.2016.09.001.Laqmani A. Comparison of image quality and visibility of normal and abnormal findings at submillisievert chest CT using filtered back projection, iterative model reconstruction (IMR) and iDose4 // Eur. J. of Radiology. 2016. Vol. 85. Р. 1971–1979. doi: 10.1016/j.ejrad.2016.09.001.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.