常见伪影对增强对比度乳腺X线摄影中肿块可见性的影响：一项虚拟成像试验

对比增强乳腺摄影中乳腺内乳腺伪影和运动伪影对病灶对比度和信号噪声比的影响研究，通过虚拟成像试验技术模拟不同乳腺密度和伪影条件，发现边缘伪影可导致参数下降76%，运动伪影校正后仍存在残余效应。

摘要

背景

在对比增强乳腺成像（CEM）中出现的伪影可能会影响诊断图像的质量。这些伪影可能会掩盖具有临床意义的发现，或者模仿病理特征，从而导致误判。

目的

本研究采用了一种虚拟成像试验技术，来量化乳房内部结构伪影和运动伪影对CEM中病变对比度以及信噪比（SDNR）的影响。

方法

生成了代表四种乳腺密度类型的计算模型，并在其中心和边缘嵌入了直径为5毫米的无颗粒状肿块，以研究乳腺密度和乳房内部结构伪影的影响。运动伪影通过两种技术进行模拟：在整个模型在低能量（LE）和高能量（HE）扫描之间进行水平或垂直平移，以及在两次扫描之间模拟部分乳腺组织的移动。使用蒙特卡洛（MC）方法对西门子MAMMOMAT B.brilliant系统生成的LE和HE图像进行建模。通过一个带有运动校正功能的离线算法生成了重组图像。对于模拟的肿块，其对比度和SDNR是根据患者数据及质量控制模型中的碘浓度进行评估的。

结果

乳房内部结构伪影会导致边缘病变的对比度和SDNR降低多达76%。由于重组算法使用了固定的权重因子，随着乳腺密度的增加，这些参数略有上升。在应用运动校正之前，刚性运动和非刚性运动分别使SDNR降低了多达60%。虽然对于非刚性运动仍存在一些残余伪影，但运动校正算法能够保持小范围平面内位移情况下的SDNR。

结论

本研究强调了乳腺边缘厚度不均匀所带来的挑战，并突出了运动校正的重要性。虚拟成像试验提供了一种强大且可控的方法来研究这些效应，其获得的见解是单独通过临床研究或物理模型研究难以获得的。

利益冲突声明

鲁汶大学（KU Leuven）的医学物理与质量评估研究小组与西门子医疗保健公司（Siemens Healthineers）签订了研究协议。