重建矩阵对CT影像组学特征稳定性的影响:体模研究

摘要

目的分析不同大小重建矩阵对CT影像组学特征稳定性的影响。方法向PH-75体模中依次置入软组织棒(肝脏等价材料)及4、8、12 mgI/ml共3种浓度的碘棒;采用uCT 760对体模进行扫描,扫描矩阵512×512,滤波反投影(FBP)算法,卷积核(B_SOFT_B,软组织)。将数据传输至uCT 760图像后处理工作站,保持扫描野与显示野一致,基于原始数据分别重建矩阵为512×512、768×768及1024×1024的3组图像;以ITK-SNAP软件手动勾画体模中软组织及碘棒的ROI,采用AK软件提取其7类共计107个影像组学特征,计算各特征变异系数(CV),评价特征稳定性:CV≤5%为非常稳定,5%20%为不稳定。结果重建矩阵改变对部分一阶(first order)及灰度游程矩阵(GLRLM)特征影响较大(CV>20%,红色),而对形状(shape)、灰度共生矩阵(GLCM)、灰度区域矩阵(GLSZM)、灰度相关矩阵(GLDM)及邻域灰度差分矩阵(NGTDM)特征影响较小(CV≤10%)。重建矩阵分别为512×512、768×768及1024×1024时,软组织分别有102、95及96个特征非常稳定;4 mgI/ml碘棒分别有84、86及99个,8 mgI/ml碘棒分别有87、95及99个,12 mgI/ml碘棒分别有89、101及104个特征非常稳定。结论重建矩阵影响CT影像组学特征的稳定性,且其程度与组织成分及强化程度有关。