用于材料成分定量的双能和三能 CT 成像统一图像重建框架
医学物理
2018-03-19 v1
摘要
许多临床应用关键依赖于对患者解剖结构中不同类型材料的准确区分和分类。本工作引入了一个用于准确非线性材料分解的统一框架，并首次将其应用于三能 CT (TECT) 概念中，以增强材料的区分和分类以及双能 CT。三能数据采集是在微型 CT 和临床 CT 成像尺度上，通过商用“TwinBeam”双源 DECT 配置和快速 kV 切换 DECT 配置实现的。在存在弓形滤波器的情况下，还使用光子计数探测器进行了材料分解和定量比较。所提出的方法提供了定量的材料选择和能量选择图像，考察了双能和三能 CT 测量的实际配置。与多色 kV CT 图像相比，虚拟单色图像显示出优越的图像质量。对于小鼠体模，定量测量表明，使用 TECT 和理想化光子计数 CT (PCCT) 获得的钆双胺和碘浓度差异分别小于 8 mg/mL 和 1 mg/mL。TECT 在多对比度 CT 成像方面优于 DECT，并且对能谱估计具有鲁棒性。对于胸部体模，在所有实际配置下，对比度图浓度与相应真实参考值之间的差异均小于 7 mg/mL。考虑到目前可用的商用 DECT 配置，已经建立了一个适用于双能和三能 CT 成像的统一框架，用于准确提取材料成分。这项新技术有望为几项基于 CT 的诊断和治疗应用提供急需的解决方案。
引用
@article{arxiv.1803.06008,
title = {A unified image reconstruction framework for quantitative dual- and triple-energy CT imaging of material compositions},
author = {Wei Zhao and Don Vernekohl and Fei Han and Bin Han and Hao Peng and Lei Xing and James K Min},
journal= {arXiv preprint arXiv:1803.06008},
year = {2018}
}
备注
24 pages, 11 figures. Accepted by Medical Physics