呼吸运动对4D锥形束CT图像质量影响分析

作者：杨昕; 张可; 任信信; 戴建荣^*

来源：中华放射肿瘤学杂志, 2018, 27(08): 763-768.

DOI：10.3760/cma.j.issn.1004-4221.2018.08.011

• 图像质量
• 呼吸运动
• 锥形束CT, 四维

目的研究四维锥形束CT (4D-CBCT)的成像质量与呼吸运动特征参数间的关系。方法将Catphan500图像质量检测模体通过固定装置固定在Mapcheck XY运动平台之上, 通过控制平台模拟静止以及19种呼吸运动状态, 在各种运动状态下使用Synergy加速器对图像质量检测模块进行4D-CBCT扫描。通过分析重建图像的10个分时相下图像的几何精确性、空间分辨率、低对比可识别度、CT值均匀性以及运动位置准确性等指标, 得到4D-CBCT的图像质量和运动方向、幅度和周期3个特征参数的关系。结果当静止或只有左右方向时, 重建图像不正常, 图像质量显著差于有头脚方向运动的情况。对比度噪声比随运动周期增加而降低, 当周期从2 s增加为6 s时, 对比度噪声比从3.33降低到1.72(P<0.01), 几何精确度、空间分辨率和矢状位受呼吸运动影响不显著。结论 4D-CBCT图像质量中对比度噪声比、水平和垂直方向的几何精确性以及运动位置精确性受呼吸运动影响显著, 图像空间分辨率和矢状位几何精确性受呼吸运动影响不显著, 4D-CBCT需要周期性的SI方向的运动介入, 过于平缓或者无周期性规律的运动会影响图像质量甚至导致图像不能正确重建。4D-CBCT图像重建需要SI方向的周期性运动介入, 图像质量同时受呼吸运动振幅和周期的影响, 4D-CBCT扫描推荐患者呼吸周期<6 s, 振幅>0.75 cm。

• 单位
  北京协和医学院; 中国医学科学院肿瘤医院