Tianjin Medical Journal ›› 2023, Vol. 51 ›› Issue (6): 642-647.doi: 10.11958/20221330
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GAN Lu1,2(
), LIU Ji2, YUAN Chen2, WANG Yuen2, LI Xueming2, YANG Shiming2, LIU Bin1,△
Received:2022-09-08
Revised:2023-03-03
Published:2023-06-15
Online:2023-06-20
Contact:
△E-mail：GAN Lu, LIU Ji, YUAN Chen, WANG Yuen, LI Xueming, YANG Shiming, LIU Bin. Clinical value of energy spectrum CT combined with MARs technique for artifact removal of dentures of different materials[J]. Tianjin Medical Journal, 2023, 51(6): 642-647.
CLC Number:
Fig.1 Schematic diagram of ROI selection
| 成像参数 | SD | AI | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 单能组 | 单能+MARs组 | Z | 单能组 | 单能+MARs组 | Z | |
| 70 keV | 141.61（111.79，239.71） | 67.81（36.86，86.85） | 4.782＊＊ | 134.53（106.20，227.73） | 64.42（35.02，82.50） | 4.782＊＊ |
| 80 keV | 91.64（75.65，199.00） | 52.46（29.01，71.35） | 4.782＊＊ | 87.06（71.87，189.057） | 49.84（27.56，67.78） | 4.782＊＊ |
| 90 keV | 60.61（52.50，176.52） | 43.03（22.11，58.33） | 4.782＊＊ | 57.58（49.87，167.69） | 40.88（21.01，55.41） | 4.782＊＊ |
| 100 keV | 51.66（39.32，162.03） | 38.11（19.81，54.23） | 4.782＊＊ | 49.08（37.35，153.93） | 36.20（18.82，51.52） | 4.782＊＊ |
| 110 keV | 46.64（29.51，152.62） | 32.34（17.65，48.31） | 4.782＊＊ | 44.31（28.03，144.99） | 30.73（16.77，45.89） | 4.782＊＊ |
| 120 keV | 41.82（27.14，146.03） | 28.43（16.54，44.17） | 4.783＊＊ | 39.73（25.79，138.729） | 27.01（15.71，41.95） | 4.782＊＊ |
| 130 keV | 37.39（26.64，141.62） | 25.46（16.03，41.073） | 4.721＊＊ | 35.53（25.31，134.54） | 24.19（15.23，39.02） | 4.721＊＊ |
| 140 keV | 34.79（27.15，138.15） | 23.38（15.82，38.65） | 4.720＊＊ | 33.05（25.79，131.25） | 22.21（15.02，36.72） | 4.720＊＊ |
| χ2 | 195.011＊＊ | 208.233＊＊ | 195.011＊＊ | 208.233＊＊ | ||
Tab.1 Comparison of image noise and artifact index between different imaging parameters of the nichcr group
| 成像参数 | SD | AI | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 单能组 | 单能+MARs组 | Z | 单能组 | 单能+MARs组 | Z | |
| 70 keV | 141.61（111.79，239.71） | 67.81（36.86，86.85） | 4.782＊＊ | 134.53（106.20，227.73） | 64.42（35.02，82.50） | 4.782＊＊ |
| 80 keV | 91.64（75.65，199.00） | 52.46（29.01，71.35） | 4.782＊＊ | 87.06（71.87，189.057） | 49.84（27.56，67.78） | 4.782＊＊ |
| 90 keV | 60.61（52.50，176.52） | 43.03（22.11，58.33） | 4.782＊＊ | 57.58（49.87，167.69） | 40.88（21.01，55.41） | 4.782＊＊ |
| 100 keV | 51.66（39.32，162.03） | 38.11（19.81，54.23） | 4.782＊＊ | 49.08（37.35，153.93） | 36.20（18.82，51.52） | 4.782＊＊ |
| 110 keV | 46.64（29.51，152.62） | 32.34（17.65，48.31） | 4.782＊＊ | 44.31（28.03，144.99） | 30.73（16.77，45.89） | 4.782＊＊ |
| 120 keV | 41.82（27.14，146.03） | 28.43（16.54，44.17） | 4.783＊＊ | 39.73（25.79，138.729） | 27.01（15.71，41.95） | 4.782＊＊ |
| 130 keV | 37.39（26.64，141.62） | 25.46（16.03，41.073） | 4.721＊＊ | 35.53（25.31，134.54） | 24.19（15.23，39.02） | 4.721＊＊ |
| 140 keV | 34.79（27.15，138.15） | 23.38（15.82，38.65） | 4.720＊＊ | 33.05（25.79，131.25） | 22.21（15.02，36.72） | 4.720＊＊ |
| χ2 | 195.011＊＊ | 208.233＊＊ | 195.011＊＊ | 208.233＊＊ | ||
Fig.2 Variation trend of image noise and artifact index between different imaging parameters in the nichcr alloy group
| 成像参数 | SD | AI | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 单能组 | 单能+MARs组 | Z | 单能组 | 单能+MARs组 | Z | |
| 70 keV | 101.15（79.85，171.22） | 50.23（27.31，64.33） | 4.782＊＊ | 96.10（75.86，162.66） | 47.72（25.94，61.12） | 4.782＊＊ |
| 80 keV | 65.46（54.04，142.15） | 38.86（21.4，52.85） | 4.782＊＊ | 62.19（51.34，135.044） | 36.92（20.42，50.21） | 4.782＊＊ |
| 90 keV | 43.29（37.50，126.09） | 31.88（16.39，43.21） | 4.782＊＊ | 41.13（35.63，119.78） | 30.29（15.56，41.04） | 4.782＊＊ |
| 100 keV | 36.90（28.09，115.74） | 26.28（13.66，37.40） | 4.782＊＊ | 35.06（26.69，109.95） | 24.97（12.99，35.53） | 4.782＊＊ |
| 110 keV | 33.32（21.08，109.02） | 22.31（12.17，33.31） | 4.782＊＊ | 31.65（20.03，103.57） | 21.19（11.57，31.65） | 4.782＊＊ |
| 120 keV | 29.87（19.39，104.31） | 19.61（11.41，30.46） | 4.782＊＊ | 28.38（18.42，99.09） | 18.63（10.84，28.94） | 4.782＊＊ |
| 130 keV | 26.71（19.03，101.16） | 17.56（11.06，28.33） | 4.782＊＊ | 25.38（18.08，96.10） | 16.68（10.51，26.91） | 4.782＊＊ |
| 140 keV | 24.85（19.39，98.68） | 16.12（10.91，26.65） | 4.782＊＊ | 23.60（18.42，93.75） | 15.32（10.36，25.32） | 4.782＊＊ |
| χ2 | 195.011＊＊ | 205.911＊＊ | 195.011＊＊ | 204.811＊＊ | ||
Tab.2 Comparison of image noise and artifact index between porcelain dentures with different imaging parameters
| 成像参数 | SD | AI | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 单能组 | 单能+MARs组 | Z | 单能组 | 单能+MARs组 | Z | |
| 70 keV | 101.15（79.85，171.22） | 50.23（27.31，64.33） | 4.782＊＊ | 96.10（75.86，162.66） | 47.72（25.94，61.12） | 4.782＊＊ |
| 80 keV | 65.46（54.04，142.15） | 38.86（21.4，52.85） | 4.782＊＊ | 62.19（51.34，135.044） | 36.92（20.42，50.21） | 4.782＊＊ |
| 90 keV | 43.29（37.50，126.09） | 31.88（16.39，43.21） | 4.782＊＊ | 41.13（35.63，119.78） | 30.29（15.56，41.04） | 4.782＊＊ |
| 100 keV | 36.90（28.09，115.74） | 26.28（13.66，37.40） | 4.782＊＊ | 35.06（26.69，109.95） | 24.97（12.99，35.53） | 4.782＊＊ |
| 110 keV | 33.32（21.08，109.02） | 22.31（12.17，33.31） | 4.782＊＊ | 31.65（20.03，103.57） | 21.19（11.57，31.65） | 4.782＊＊ |
| 120 keV | 29.87（19.39，104.31） | 19.61（11.41，30.46） | 4.782＊＊ | 28.38（18.42，99.09） | 18.63（10.84，28.94） | 4.782＊＊ |
| 130 keV | 26.71（19.03，101.16） | 17.56（11.06，28.33） | 4.782＊＊ | 25.38（18.08，96.10） | 16.68（10.51，26.91） | 4.782＊＊ |
| 140 keV | 24.85（19.39，98.68） | 16.12（10.91，26.65） | 4.782＊＊ | 23.60（18.42，93.75） | 15.32（10.36，25.32） | 4.782＊＊ |
| χ2 | 195.011＊＊ | 205.911＊＊ | 195.011＊＊ | 204.811＊＊ | ||
Fig.3 Variation trend of image noise and artifact index of different imaging parameters in the porcelain teeth group
| 成像参数 | SD | AI | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 单能组 | 单能+MARs | Z | 单能组 | 单能+MARs | Z | |
| 70 keV | 144.40（102.23，229.82） | 62.61（38.31，88.50） | 5.511＊＊ | 134.39（94.54，213.88） | 58.03（35.56，82.35） | 5.511＊＊ |
| 80 keV | 93.85（75.46，189.39） | 51.63（30.15，71.78） | 5.511＊＊ | 87.34（69.76，175.89） | 47.83（27.99，66.81） | 5.511＊＊ |
| 90 keV | 62.58（51.24，165.26） | 43.56（23.28，58.72） | 5.511＊＊ | 58.10（47.37，153.53） | 40.36（21.47，54.65） | 5.511＊＊ |
| 100 keV | 50.97（38.79，150.18） | 39.25（20.59，52.98） | 5.511＊＊ | 46.79（35.52，138.21） | 36.43（19.11，49.30） | 5.511＊＊ |
| 110 keV | 43.18（30.24，138.63） | 33.31（18.31，47.26） | 5.511＊＊ | 39.65（27.70，127.61） | 31.10（16.92，43.98） | 5.511＊＊ |
| 120 keV | 38.80（27.17，112.54） | 29.28（17.12，45.32） | 5.511＊＊ | 35.61（25.05，103.58） | 27.2450（15.83，40.31） | 5.511＊＊ |
| 130 keV | 35.04（26.94，90.73） | 26.22（16.66，40.39） | 5.431＊＊ | 32.15（24.83，83.50） | 24.41（15.470，37.59） | 5.430＊＊ |
| 140 keV | 33.48（26.89，88.88） | 24.08（16.38，38.13） | 5.430＊＊ | 30.58（25.65，82.03） | 22.41（15.24，35.48） | 5.430＊＊ |
| χ2 | 265.367＊＊ | 277.925＊＊ | 258.300＊＊ | 279.075＊＊ | ||
Tab.3 Comparison of image noise and artifact index between rubber and stainless steel bracket dentures with different imaging parameters
| 成像参数 | SD | AI | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 单能组 | 单能+MARs | Z | 单能组 | 单能+MARs | Z | |
| 70 keV | 144.40（102.23，229.82） | 62.61（38.31，88.50） | 5.511＊＊ | 134.39（94.54，213.88） | 58.03（35.56，82.35） | 5.511＊＊ |
| 80 keV | 93.85（75.46，189.39） | 51.63（30.15，71.78） | 5.511＊＊ | 87.34（69.76，175.89） | 47.83（27.99，66.81） | 5.511＊＊ |
| 90 keV | 62.58（51.24，165.26） | 43.56（23.28，58.72） | 5.511＊＊ | 58.10（47.37，153.53） | 40.36（21.47，54.65） | 5.511＊＊ |
| 100 keV | 50.97（38.79，150.18） | 39.25（20.59，52.98） | 5.511＊＊ | 46.79（35.52，138.21） | 36.43（19.11，49.30） | 5.511＊＊ |
| 110 keV | 43.18（30.24，138.63） | 33.31（18.31，47.26） | 5.511＊＊ | 39.65（27.70，127.61） | 31.10（16.92，43.98） | 5.511＊＊ |
| 120 keV | 38.80（27.17，112.54） | 29.28（17.12，45.32） | 5.511＊＊ | 35.61（25.05，103.58） | 27.2450（15.83，40.31） | 5.511＊＊ |
| 130 keV | 35.04（26.94，90.73） | 26.22（16.66，40.39） | 5.431＊＊ | 32.15（24.83，83.50） | 24.41（15.470，37.59） | 5.430＊＊ |
| 140 keV | 33.48（26.89，88.88） | 24.08（16.38，38.13） | 5.430＊＊ | 30.58（25.65，82.03） | 22.41（15.24，35.48） | 5.430＊＊ |
| χ2 | 265.367＊＊ | 277.925＊＊ | 258.300＊＊ | 279.075＊＊ | ||
Fig.4 Variation trend of image noise and artifact index of different imaging parameters in the rubber bracket + stainless steel bracket group
| 成像参数 | 镍铬合金组（n=30） | ||
|---|---|---|---|
| 单能组 | 单能+MARs组 | Z | |
| 70 keV | 1.00（1.00，1.00） | 2.50（2.00，3.00） | 4.861＊＊ |
| 80 keV | 1.00（1.00，1.13） | 2.75（2.00，3.00） | 4.903＊＊ |
| 90 keV | 2.00（2.00，3.00） | 3.00（3.00，3.63） | 4.588＊＊ |
| 100 keV | 3.00（2.00，3.00） | 3.00（3.00，3.63） | 4.091＊＊ |
| 110 keV | 3.00（2.00，3.00） | 4.00（3.00，4.00） | 5.150＊＊ |
| 120 keV | 3.00（2.00，3.00） | 3.75（3.00，4.00） | 4.893＊＊ |
| 130 keV | 3.00（3.00，3.00） | 3.00（3.00，4.00） | 2.008＊ |
| 140 keV | 3.00（2.50，3.00） | 3.00（3.00，4.00） | 3.017＊＊ |
| χ2 | 177.093＊＊ | 154.020＊＊ | |
| 成像参数 | 烤瓷组（n=30） | ||
| 单能组 | 单能+MARs组 | Z | |
| 70 keV | 1.50（1.00，2.00） | 3.00（2.00，4.00） | 4.879＊＊ |
| 80 keV | 1.75（1.00，2.00） | 3.00（2.00，4.00） | 4.880＊＊ |
| 90 keV | 2.00（2.00，3.00） | 3.25（2.00，4.00） | 4.520＊＊ |
| 100 keV | 2.75（2.00，3.00） | 3.50（2.50，4.00） | 4.490＊＊ |
| 110 keV | 3.00（2.00，3.00） | 5.00（4.00，5.00） | 5.062＊＊ |
| 120 keV | 3.00（2.00，3.13） | 4.00（3.50，4.00） | 5.010＊＊ |
| 130 keV | 3.75（2.88，4.00） | 4.00（3.50，4.00） | 3.578＊＊ |
| 140 keV | 3.00（3.00，4.00） | 3.00（3.00，4.00） | 2.598＊＊ |
| χ2 | 183.634＊＊ | 155.189＊＊ | |
| 成像参数 | 胶托+不锈钢托组（n=40） | ||
| 单能组 | 单能+MARs组 | Z | |
| 70 keV | 1.00（1.00，1.00） | 2.00（2.00，3.00） | 5.646＊＊ |
| 80 keV | 1.00（1.00，1.00） | 2.00（2.00，3.00） | 5.734＊＊ |
| 90 keV | 2.00（1.50，3.00） | 3.00（3.00，3.00） | 5.351＊＊ |
| 100 keV | 2.00（1.50，3.00） | 3.00（3.00，3.00） | 4.941＊＊ |
| 110 keV | 2.00（2.00，3.00） | 4.00（3.00，4.00） | 5.786＊＊ |
| 120 keV | 2.00（2.00，3.00） | 3.00（3.00，4.00） | 5.746＊＊ |
| 130 keV | 3.00（3.00，3.00） | 3.00（3.00，3.38） | 2.008＊ |
| 140 keV | 3.00（3.00，3.00） | 3.00（3.00，3.00） | 3.017＊＊ |
| χ2 | 238.454＊＊ | 215.823＊＊ | |
Tab.4 Comparison of subjective scores between three kinds of dentures with different energy parameters
| 成像参数 | 镍铬合金组（n=30） | ||
|---|---|---|---|
| 单能组 | 单能+MARs组 | Z | |
| 70 keV | 1.00（1.00，1.00） | 2.50（2.00，3.00） | 4.861＊＊ |
| 80 keV | 1.00（1.00，1.13） | 2.75（2.00，3.00） | 4.903＊＊ |
| 90 keV | 2.00（2.00，3.00） | 3.00（3.00，3.63） | 4.588＊＊ |
| 100 keV | 3.00（2.00，3.00） | 3.00（3.00，3.63） | 4.091＊＊ |
| 110 keV | 3.00（2.00，3.00） | 4.00（3.00，4.00） | 5.150＊＊ |
| 120 keV | 3.00（2.00，3.00） | 3.75（3.00，4.00） | 4.893＊＊ |
| 130 keV | 3.00（3.00，3.00） | 3.00（3.00，4.00） | 2.008＊ |
| 140 keV | 3.00（2.50，3.00） | 3.00（3.00，4.00） | 3.017＊＊ |
| χ2 | 177.093＊＊ | 154.020＊＊ | |
| 成像参数 | 烤瓷组（n=30） | ||
| 单能组 | 单能+MARs组 | Z | |
| 70 keV | 1.50（1.00，2.00） | 3.00（2.00，4.00） | 4.879＊＊ |
| 80 keV | 1.75（1.00，2.00） | 3.00（2.00，4.00） | 4.880＊＊ |
| 90 keV | 2.00（2.00，3.00） | 3.25（2.00，4.00） | 4.520＊＊ |
| 100 keV | 2.75（2.00，3.00） | 3.50（2.50，4.00） | 4.490＊＊ |
| 110 keV | 3.00（2.00，3.00） | 5.00（4.00，5.00） | 5.062＊＊ |
| 120 keV | 3.00（2.00，3.13） | 4.00（3.50，4.00） | 5.010＊＊ |
| 130 keV | 3.75（2.88，4.00） | 4.00（3.50，4.00） | 3.578＊＊ |
| 140 keV | 3.00（3.00，4.00） | 3.00（3.00，4.00） | 2.598＊＊ |
| χ2 | 183.634＊＊ | 155.189＊＊ | |
| 成像参数 | 胶托+不锈钢托组（n=40） | ||
| 单能组 | 单能+MARs组 | Z | |
| 70 keV | 1.00（1.00，1.00） | 2.00（2.00，3.00） | 5.646＊＊ |
| 80 keV | 1.00（1.00，1.00） | 2.00（2.00，3.00） | 5.734＊＊ |
| 90 keV | 2.00（1.50，3.00） | 3.00（3.00，3.00） | 5.351＊＊ |
| 100 keV | 2.00（1.50，3.00） | 3.00（3.00，3.00） | 4.941＊＊ |
| 110 keV | 2.00（2.00，3.00） | 4.00（3.00，4.00） | 5.786＊＊ |
| 120 keV | 2.00（2.00，3.00） | 3.00（3.00，4.00） | 5.746＊＊ |
| 130 keV | 3.00（3.00，3.00） | 3.00（3.00，3.38） | 2.008＊ |
| 140 keV | 3.00（3.00，3.00） | 3.00（3.00，3.00） | 3.017＊＊ |
| χ2 | 238.454＊＊ | 215.823＊＊ | |
Fig.5 Comparative effect of porcelain denture implantation under three different parameters
Fig.6 Comparison of the best imaging parameters (110 keV+MARs) between three kinds of dentures
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