瓦里安新型锥形束迭代重建算法的图像质量分析

目的:定量分析头颈部的锥形束CT（cone-beam CT，CBCT）与新型迭代重建锥形束CT（iterative cone-beam CT，ICBCT）图像之间的质量差异。方法:利用Catphan604模体，客观地分析了瓦里安Halcyon加速器CBCT和ICBCT标准头部扫描模式下两种图像的高对比度分辨率、低对比度分辨率、均匀性、图像噪声及信噪比和对比度噪声比。针对临床患者数据，利用5位头颈部患者的CBCT、ICBCT分别计算了与成对参考CT图像之间的绝对误差（MAE）、均方根误差（RMSE）、峰值信号比（PSNR）、结构相似性（SSIM）。结果:两种图像的高对比度分辨率无明显差异，MTF50的值均为0.41 lp/mm；低对比度分辨率的感兴趣区域均不可见；相比于CBCT，ICBCT图像的整体均匀性更好（9.89 HU vs 9.21 HU）、图像噪声更小（7.29 HU vs 6.50 HU）、信噪比更高（38.69 vs 53.01）以及对比度噪声比更高（16.93 vs 25.98）。对于临床患者影像，ICBCT与CBCT相比，其MAE、RMSE更低，均值分别为(29.27±9.26)HU、(97.75±19.61)HU；PSNR、SSIM更大，均值分别为32.61±1.72、0.93±0.02，且四个指标之间均存在统计学差异（P<0.05）。结论:头颈部ICBCT图像的质量优于传统CBCT图像质量。