Reconstrução Iterativa Quântica para Tomografia Computadorizada de Detector de Contagem de Fótons de Alta Resolução e Baixa Dose do Pulmão

O objetivo deste estudo foi caracterizar a qualidade da imagem e determinar os níveis de força ótimos de um novo algoritmo de reconstrução iterativa (reconstrução iterativa quântica, QIR) para tomografia computadorizada (TC) de detecção de fótons (PCD-CT) de baixa dose e ultra-alta resolução (UHR) do pulmão. As imagens foram adquiridas em um PCD-CT clínico de fonte dupla no modo UHR e reconstruídas com um núcleo de reconstrução do pulmão nítido em diferentes níveis de força do QIR (QIR-1 a QIR-4) e sem QIR (QIR-off). O espectro de potência de ruído (NPS) e a função de transferência do alvo (TTF) foram analisados em um fantoma cilíndrico. 52 pacientes consecutivos referidos para TC torácica PCD-CT de baixa dose UHR foram incluídos (CTDIvol: 1 ± 0,6 mGy). A análise quantitativa da qualidade da imagem foi realizada computacionalmente, incluindo o cálculo do índice de ruído global (GNI) e do índice global de razão sinal-ruído (GSNRI). A atenuação média do parênquima pulmonar foi medida. Dois leitores classificaram as imagens qualitativamente em termos de qualidade geral da imagem, nitidez da imagem e ruído subjetivo da imagem usando escalas de Likert de 5 pontos. No fantoma, um aumento no nível do QIR diminuiu ligeiramente a resolução espacial e diminuiu consideravelmente a amplitude do ruído sem afetar o conteúdo de frequência. Em pacientes, o GNI diminuiu de QIR-off (202 ± 34 HU) para QIR-4 (106 ± 18 HU) (p < 0,001) em 48%. O GSNRI aumentou de QIR-off (4,4 ± 0,8) para QIR-4 (8,2 ± 1,6) (p < 0,001) em 87%. A atenuação do parênquima pulmonar foi altamente comparável entre as reconstruções (QIR-off: -849 ± 53 HU para QIR-4: -853 ± 52 HU, p < 0,001). O ruído subjetivo foi melhor no QIR-4 (p < 0,001), enquanto o QIR-3 foi melhor para nitidez e qualidade geral da imagem (p < 0,001). Assim, nosso estudo em fantoma e em pacientes indica que o QIR-3 fornece o nível ótimo de reconstrução iterativa para TC PCD-CT de baixa dose e UHR dos pulmões.