Медицинская Техника / Медицинская техника №2, 2025 / с. 27-30

Количественная диагностика при искажении изображения артефактами от металлических имплантов методами компьютерной томографии и прицельной абсорбционной рентгеновской спектрометрии с контрастирующим агентом

А.Г. Турьянский, Р.М. Айнетдинов, Чжо Зо Лин, В.М. Сенков, М.З. Зиятдинова, Л.Ю. Никитина

Аннотация

Артефакты, генерируемые металлическими имплантами, препятствуют объективной постановке диагноза и проведению функциональных исследований методами компьютерной томографии (КТ). В настоящей работе показано, что данная проблема может быть решена путем комбинированного применения методов КТ и абсорбционной рентгеновской спектрометрии. На фантоме легких с кардиостимулятором показана возможность достоверного определения содержания контрастирующих агентов в области максимальных искажений изображения артефактами, создаваемыми имплантом.

Вернуться к содержанию

Сведения об авторах

Александр Георгиевич Турьянский, д-р физ.-мат. наук, зав. лабораторией, лаборатория рентгеновских методов диагностики наноструктур, ФГБУН «Физический институт им. П.Н. Лебедева» РАН,

Рифат Маратович Айнетдинов, врач-методист, Национальный медицинский исследовательский центр по профилю пульмонология, ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Министерства здравоохранения Российской Федерации, г. Москва,

Чжо Зо Лин, канд. физ.-мат. наук, докторант, лаборатория рентгеновских методов диагностики наноструктур, ФГБУН «Физический институт им. П.Н. Лебедева» РАН, г. Москва, ассистент, Центр высшего образования, г. Пьин У Лвин, Мьянма,

Вячеслав Маркович Сенков, канд. физ.-мат. наук, ст. научный сотрудник, лаборатория рентгеновских методов диагностики наноструктур, ФГБУН «Физический институт им. П.Н. Лебедева» РАН,

Мариям Зиннуровна Зиятдинова, канд. хим. наук, научный сотрудник, лаборатория рентгеновских методов диагностики наноструктур, ФГБУН «Физический институт им. П.Н. Лебедева» РАН, ассистент, ФГБОУ ВО «Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева»,

Лидия Юрьевна Никитина, д-р мед. наук, врач-методист, отдел анализа кадровой политики и мониторинга организации медицинской помощи, Национальный медицинский исследовательский центр по профилю пульмонология, ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Министерства здравоохранения Российской Федерации, г. Москва,

e-mail: algeo-tour@yandex.ru

Список литературы

1. Radzi S., Cowin G., Robinson M. et al. Metal artifacts from titanium and steel screws in CT, 1.5T and 3T MR images of the tibial Pilon: A quantitative assessment in 3D // Quant. Imaging Med. Surg. 2014. Vol. 4. № 3. PP. 163-172.

2. Penni L., Zopfs D., Gertz R. et al. Reduction of CT artifacts from cardiac implantable electronic devices using a combination of virtual monoenergetic images and post-processing algorithms // European Radiology. 2021. Vol. 31. PP. 7151-7161.

3. Min-Young Lee, Kyu-Ho Song, Jeong-Woo Lee et al. Metal artifacts with dental implants: Evaluation using a dedicated CT/ MR oral phantom with registration of the CT and MR images // Scientific Report. 2014. Vol. 9. P. 754.

4. Wellenberg R.H.H., Hakvoort E.T., Slump C.H. et al. Metal artifact reduction techniques in musculoskeletal CT-imaging // European Journal of Radiology. 2018. Vol. 107. PP. 60-69.

5. Gjesteby L., De Man B., Jin Y. et al. Metal Artifact Reduction in CT: Where Are We After Four Decades? // IEEE Access. 2016. Vol. 4. PP. 5826-5849.

6. Ishikawa T., Suzuki S., Harashima S. et al. Metal artifacts reduction in computed tomography: A phantom study to compare the effectiveness of metal artifact reduction algorithm, model-based iterative reconstruction, and virtual monochromatic imaging // Medicine. 2020. Vol. 99. № 50.

7. Gorbatyuk D.S., Kolesov S.V., Sazhnev M.L. et al. Tantalum based implants: Experimental and clinical aspects of application // N.N. Priorov Journal of Traumatology and Orthopedics. 2018. Vol. 25. № 2. PP. 71-83.

8. Mehjabeen A., Song T., Wei Xu et al. Zirconium Alloys for Orthopaedic and Dental Applications // Advanced Engineering Materials. 2018. Vol. 20. P. 6.

9. Васильев А.Ф., Марков М.А., Фаустова М.Е. и. др. Оценка бактерицидных свойств керамических покрытий на основе титана и циркония, сформированных методом магнетронного напыления // Медицинская техника. 2021. № 2. С. 35-37.

10. Кононович Н.А., Литвинов Ю.Ю., Горбач Е.Н. и. др. Методика пробоподготовки титансодержащих костно-имплантационных блоков для последующей оценки остеоинтеграции // Медицинская техника. 2020. № 2. С. 31-33.

11. Henderson G.S., Frank M.F. de Groot, Benjamin J.A. Moulton. X-ray Absorption Near-Edge Structure (XANES) Spectroscopy // Reviews in Mineralogy and Geochemistry. 2014. Vol. 78. PP. 75-138.

12. Турьянский А.Г., Чжо Зо Лин, Сенков В.М. и др. Энергодисперсионная абсорбционная спектроскопия K-скачков рентгеновского фотопоглощения ксенона для рентгенологической диагностики // Прикладная физика. 2023. № 4. С. 16-21.

13. Блохин М.А., Швейцер И.Г. Рентгеноспектральный справочник. – М.: Наука, 1982.

14. Kantor M.Yu., Sidorov A.V., Bogdanov A.A. et al. A soft X-ray spectrometer with enhanced output count rate // St. Petersburg Polytechnic University Journal. Physics and Mathematics. 2023. Vol. 16. № 1.1. PP. 484-490.