OBI系统锥形束CT图像均匀性和噪声的长期稳定性分析

作     者：时飞跃 程龙 王敏 秦伟 秦航 魏晓为 Shi Feiyue;Cheng Long;Wang Min;Qin Wei;Qin Hang;Wei Xiaowei

作者机构：南京医科大学附属南京医院(南京市第一医院)肿瘤放疗中心南京210006 南京医科大学医学物理研究中心南京210029 南京医科大学附属南京医院(南京市第一医院)临床医学工程处南京210006 

出 版 物：《中华放射肿瘤学杂志》 (Chinese Journal of Radiation Oncology)

年 卷 期：2024年第33卷第9期

页      面：845-852页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(81773240) 

主　　题：锥束计算机体层摄影术 图像均匀性 噪声 长期稳定性 

摘      要：目的评估瓦里安加速器机载影像(OBI)系统锥形束CT(CBCT)图像均匀性和噪声的长期稳定性.方法对瓦里安Clinac iX加速器OBI系统每月进行质控检测,获取Catphan 504模体在6种扫描协议下的CBCT图像.这6种扫描协议分别是高质量头部(HQH)、低剂量头部(LDH)、盆腔聚光灯(PSL)、标准剂量头部(SDH)、低剂量胸部(LDT)和盆腔(pelvis).对南京医科大学附属南京医院2020年1月至2021年12月共24个月的144套CBCT图像序列进行分析,通过在CTP486模块图像上勾画感兴趣区(ROI)获得图像均匀性和噪声的数据.图像均匀性使用3点钟、6点钟、9点钟和12点钟方向ROI与中心ROI的CT平均值的最大差异的绝对值表示.图像噪声,使用大圆形ROI的CT值的标准差表示.图像均匀性和噪声的数值越小,表明图像质量越好.对数据进行统计描述,得到6种扫描协议下这2种参数的最大值、最小值、平均值和标准差等数据.定义Y为每个方向ROI的平均CT值减去中心ROI的平均CT值得到的差值,用来表示每个月图像质量的变化.结果该OBI系统CBCT的图像均匀性和噪声在2年中总体上比较稳定.对于HQH、LDH、PSL、SDH、LDT、pelvis这6种扫描协议,图像均匀性数值分别为(21.5±1.0)、(21.4±2.2)、(21.3±0.9)、(18.3±1.3)、(3.4±1.9)、(7.2±1.9)HU,图像噪声数值分别为(19.2±0.2)、(41.0±0.3)、(14.2±0.3)、(38.2±0.2)、(16.0±0.9)、(13.5±0.9)HU.其中,LDT的图像均匀性数值的平均值最小,pelvis的图像噪声数值的平均值最小.6种扫描协议下,图像均匀性涉及的中心ROI平均CT值分别为(32.3±2.7)、(24.0±3.3)、(19.3±2.4)、(11.1±2.5)、(67.2±2.1)、(-24.6±1.7)HU,平均CT值数据的稳定性较好.Y的标准差均3HU,表明每个月图像质量的稳定性较好.结论OBI系统CBCT的图像均匀性和噪声在2年中总体上比较稳定.6种扫描协议中,LDT的图像均匀性最好,pelvis的图像噪声最小.