具有焦点模糊、探测器模糊与相关噪声的平板锥束CT基于模型迭代重建
医学物理
2017-06-20 v1
摘要
虽然基于模型的重建方法已成功应用于平板锥束CT（FP-CBCT）系统，但典型实现忽略了投影数据中的空间相关性以及由探测器和X射线源焦点引起的系统模糊。在本工作中，我们开发了一种针对基于平板系统的正向模型，该模型包含了与有限焦点尺寸和间接探测器（例如闪烁体）相关的模糊与噪声相关性。该正向模型用于开发一种分阶段重建框架，其中投影数据经过去卷积和对数变换，随后进行广义最小二乘重建，该重建利用非对角统计加权来考虑由采集和数据处理链产生的相关性。我们在模拟数据和CBCT测试台数据中研究了这种新型重建方法的性能。与传统的滤波反投影以及忽略噪声相关性的基于模型的方法相比，所提出的方法产生了更优的噪声-分辨率权衡。例如，对于一个具有0.34 mm FWHM闪烁体模糊和0.70 FWHM焦点模糊的系统，使用相关噪声模型代替不相关噪声模型使分辨率提高了42%（方差匹配在6.9 x 10^-8 mm^-2）。虽然这种优势在具有不同模糊特性的广泛系统中均成立，但对于源模糊大于探测器模糊的系统，改进最为显著。
引用
@article{arxiv.1706.05418,
title = {Model-based Iterative Reconstruction for Flat-Panel Cone-Beam CT with Focal Spot Blur, Detector Blur, and Correlated Noise},
author = {Steven Tilley and Jeffrey H. Siewerdsen and J. Webster Stayman},
journal= {arXiv preprint arXiv:1706.05418},
year = {2017}
}