Скачать электронную версию статьи (по коду доступа).

English Abstract

ФАНТОМНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДЛЯ ВЫБОРА ОПТИМАЛЬНЫХ ФИЛЬТРОВ РЕКОНСТРУКЦИИ В КОЛИЧЕСТВЕННОЙ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТОМОГРАФИИ
А.В. Петряйкин, Д.В. Иванов, Е.С. Ахмад, К.А. Сергунова, Л.А. Низовцова, Ф.А. Петряйкин, С.А. Рыжов, И.В. Кириллова, Л.Ю. Коссович, Л.В. Бессонов, А.В. Доль, А.В. Владзимирский, А.В. Харламов

При проведении количественной компьютерной томографии (КТ) с целью определения прочности и минеральной плотности кости (МПК) необходимо подбирать параметры сканирования, при которых обеспечивается наиболее высокая сопоставимость рентгеновской плотности (в единицах Хаунсфилда) и минеральной плотности кости. Целью данного исследования явилась оценка влияния фильтров реконструкции на измерения МПК при выполнении количественной КТ на сканере Canon Medical Systems. Был использован фантом РСК-ФК2, который включает вставки с разным значением МПК в диапазоне от 50 до 550 мг/мл. Фантом также позволяет моделировать разные свойства окружения позвонков (изменяя водно-жировое соотношение). Сравнение проводили для фильтров, используемых в целях реконструкции мягких тканей: FC03, FC08 и FC17. Результаты реконструкции показали, что для оценки МПК костных образцов ex vivo лучше подходит фильтр FC17, как имеющий линейный характер зависимости во всем интервале МПК. В то же время в оценку МПК у пациентов наименьшую ошибку вносит фильтр FC08. Таким образом, использование фантома РСК-ФК2 позволило оценить вклад в МПК выбранных для оценки фильтров реконструкции и выявить наиболее подходящий для каждой клинической цели. Данная процедура рекомендуется при подборе параметров сканирования при внедрении асинхронной КТ-денситометрии на оборудование других производителей.

Ключевые слова: компьютерная томография, фильтры реконструкции, фантомное моделирование, минеральная плотность кости

Реферат

PHANTOM MODELING FOR SELECTION OF OPTIMUM RECONSTRUCTION FILTERS IN THE QUANTITATIVE COMPUTER TOMOGRAPHY
A.V. Petraikin, D.V. Ivanov, E.S. Akhmad, K.A. Sergunova, L.A. Nizovtsova, F.A. Petryaykin, S.A. Ruzov, I.V. Kirilova, L.Yu. Kossovich, L.V. Bessonov

In the quantitative assessment of computed tomography images (examination of bone strength and mineral density), it is necessary to select scanning parameters at which the highest accuracy of the estimates is ensured. The aim of this study was to assess the effect of reconstruction filters on bone mineral density (BMD) measurements when performing quantitative computed tomography on Canon Medical Systems equipment. Phantom studies were performed using the RSK-FK2 phantom, which includes inserts with different BMDs in the range from 50 to 550 mg/ml and allows you to measure this indicator by modeling various properties of the vertebral environment (for example, changing the water- fat environment). The comparison was performed for FC03, FC08, and FC17 abdominal kernels. Scanning results showed that for the purpose of evaluating the BMD of ex vivo bone samples, the FC17 filter is better suited as having a linear relationship across the entire BMD interval. At the same time, the FC08 kernel makes the smallest error in assessing the BMD of patients, the use of which leads to an underestimation of the T-score by 0.24 standard deviations. Thus, the use of the RSK-FK2 phantom made it possible to evaluate the contribution to the BMD of the reconstruction filters selected for evaluation and to identify the most suitable for each clinical goal. This procedure is recommended when selecting scan parameters when implementing asynchronous CT densitometry on equipment from other manufacturers.

Key words: tomography, filter reconstruction, kernel, phantom modelling, bone mineral density