新冠肺炎患者低剂量 CT 成像图像质量的定量分析
医学物理
2021-02-17 v1 图像与视频处理
摘要
我们基于 Beer-Lambert 定律，对 49 名 COVID-19 感染患者的标准 CT 成像模拟了四种降低剂量水平（60% 剂量、40% 剂量、20% 剂量和 10% 剂量）。随后，将高斯、双边和中值三种去噪滤波器应用于不同的低剂量 CT 图像，并通过计算峰值信噪比（PSNR）、均方根误差（RMSE）、结构相似性指数测度（SSIM）和相对 CT 值偏差，在肺组织与全身分别评估各滤波器应用前后的图像质量。定量评估表明，即便应用去噪滤波器后，10% 剂量 CT 图像质量仍较差（肺内 RMSE=322.1±104.0 HU，偏差=11.44±4.49%）。与其他去噪技术相比，双边滤波器在抑制低剂量 CT 图像噪声与恢复潜在信号方面表现更优。对于 20% 剂量 CT 图像，双边滤波器在肺区带来的 RMSE 与偏差分别为 100.21±16.47 HU、-0.21±1.20%，而高斯滤波器为 RMSE=103.46±15.70 HU、偏差=1.02±1.68%，中值滤波器为 RMSE=129.60±18.09 HU、偏差=-6.15±2.24%，未滤波的 20% 剂量 CT 为 RMSE=217.37±64.66 HU、偏差=4.30±1.85%。总之，20% 剂量 CT 成像辅以双边滤波在图像质量与患者剂量降低之间给出了合理折中。
引用
@article{arxiv.2102.08128,
title = {Quantitative analysis of image quality in low-dose CT imaging for Covid-19 patients},
author = {Behrooz Ghane and Alireza Karimian and Samaneh Mostafapour and Faezeh Gholamiankhak and Seyedjafar Shojaerazavi and Hossein Arabi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.08128},
year = {2021}
}