Fortschr Röntgenstr 2013; 185(8): 749-757
DOI: 10.1055/s-0033-1335577
Thorax
© Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Impact of a 4th Generation Iterative Reconstruction Technique on Image Quality in Low-Dose Computed Tomography of the Chest in Immunocompromised Patients

Einfluss der iterativen Rekonstruktionstechnik der vierten Generation auf die Bildqualität in der Niedrigdosis-Computertomographie des Thorax immunkomprimierter Patienten
A. Laqmani
1  Department of Diagnostic and Interventional Radiology, University Medical Center Hamburg-Eppendorf
,
J. H. Buhk
2  Department of Diagnostic and Interventional Neuroradiology, University Medical Center Hamburg-Eppendorf
,
F. O. Henes
1  Department of Diagnostic and Interventional Radiology, University Medical Center Hamburg-Eppendorf
,
T. Klink
1  Department of Diagnostic and Interventional Radiology, University Medical Center Hamburg-Eppendorf
,
S. Sehner
3  Department of Medical Biometry and Epidemiology, University Medical Center Hamburg-Eppendorf
,
H. C. von Schultzendorff
1  Department of Diagnostic and Interventional Radiology, University Medical Center Hamburg-Eppendorf
,
D. Hammerle
1  Department of Diagnostic and Interventional Radiology, University Medical Center Hamburg-Eppendorf
,
H. D. Nagel
4  Science & Technology für Radiology, Dr. HD Nagel, Buchholz
,
G. Adam
1  Department of Diagnostic and Interventional Radiology, University Medical Center Hamburg-Eppendorf
,
M. Regier
1  Department of Diagnostic and Interventional Radiology, University Medical Center Hamburg-Eppendorf
› Author Affiliations
Further Information

Publication History

30 October 2012

18 April 2013

Publication Date:
07 June 2013 (online)

Abstract

Purpose: To determine the image quality of an iterative reconstruction (IR) technique in low-dose MDCT (LDCT) of the chest of immunocompromised patients in an intraindividual comparison to filtered back projection (FBP) and to evaluate the dose reduction capability.

Materials and Methods: 30 chest LDCT scans were performed in immunocompromised patients (Brilliance iCT; 20 – 40 mAs; mean CTDIvol: 1.7 mGy). The raw data were reconstructed using FBP and the IR technique (iDose4™, Philips, Best, The Netherlands) set to seven iteration levels. 30 routine-dose MDCT (RDCT) reconstructed with FBP served as controls (mean exposure: 116 mAs; mean CDTIvol: 7.6 mGy). Three blinded radiologists scored subjective image quality and lesion conspicuity. Quantitative parameters including CT attenuation and objective image noise (OIN) were determined.

Results: In LDCT high iDose4™ levels lead to a significant decrease in OIN (FBP vs. iDose7: subscapular muscle 139.4 vs. 40.6 HU). The high iDose4™ levels provided significant improvements in image quality and artifact and noise reduction compared to LDCT FBP images. The conspicuity of subtle lesions was limited in LDCT FBP images. It significantly improved with high iDose4™ levels (> iDose4). LDCT with iDose4™ level 6 was determined to be of equivalent image quality as RDCT with FBP.

Conclusion: iDose4™ substantially improves image quality and lesion conspicuity and reduces noise in low-dose chest CT. Compared to RDCT, high iDose4™ levels provide equivalent image quality in LDCT, hence suggesting a potential dose reduction of almost 80 %.

Zusammenfassung

Ziel: Beurteilung des Einflusses der iterativen Rekonstruktion (IR) auf die Bildqualität in der Niedrigdosis-Computertomographie (LDCT) des Thorax immunkomprimierter Patienten anhand eines intraindividuellen Vergleichs zur gefilterten Rückprojektion (FBP) sowie Begutachtung des Dosisreduktionsvermögens.

Material und Methoden: 30 LDCTs wurden bei immunkomprimierten Patienten durchgeführt (Brilliance iCT: 20 – 40 mAs; mittlere CTDIvol: 1,7 mGy). Die Rohdaten wurden mittels FBP und IR (iDose4™, Philips, Best, Niederlande) mit 7 Iterationsstufen rekonstruiert. 30 mit FBP rekonstruierte Standarddosis-Computertomographien (RDCT) dienten als Kontrollgruppe (mittlere mAs:116; mittlere CDTIvol: 7,6 mGy). Drei verblindete Radiologen führten eine Begutachtung der subjektiven Bildqualität und Abgrenzbarkeit pathologischer Befunde durch. Als quantitative Parameter wurden die mittlere Dichte und das Bildrauschen (OIN) ermittelt.

Ergebnisse: In der LDCT führten hohe iDose4™-Stufen zu einer signifikanten Reduktion des OIN (FBP vs. iDose7: M. subscapularis 139.4 vs. 40.6 HE). Trotz niedriger Strahlendosis ermöglichten hohe iDose4™-Stufen signifikante Verbesserungen der Bildqualität und der Artefakt- und Rauschreduktion. Die Abgrenzbarkeit von subtilen Läsionen wurde in LDCT FBP Bildern als eingeschränkt bewertet. Dies verbesserte sich signifikant mit Einsatz höherer iDose4™-Stufen (> iDose4). Der LDCT mit iDose6 wurde eine der RDCT mit FBP gleichwertige Bildqualität zugesprochen.

Schlussfolgerungen: iDose4™ verbessert die Bildqualität und Abgrenzbarkeit pathologischer Befunde erheblich und führt gleichzeitig zur Rauschreduktion in der LDCT des Thorax. Verglichen mit der RDCT kann durch hohe iDose4™-Stufen trotz niedriger Strahlendosis in der LDCT eine gleichwertige Bildqualität erreicht werden, dies verspricht im Umkehrschluss eine potentielle Dosisreduktion von bis zu 80 %.