感兴趣区断层成像中的光子分配策略
医学物理
2020-08-24 v1 数据分析、统计与概率
摘要
光子计数探测是有效降低 X 射线计算机断层扫描（CT）辐射剂量的一种有前景的方法。已证明可从闪烁体探测器所需探测光子的一小部分中实现完整 CT 重建。当前光子计数 CT 的努力主要集中在重建技术上。在医学和工业 X 射线计算机断层扫描（CT）应用中，来自感兴趣区（ROI）的截断投影是另一种有效的剂量降低方式，因为来自 ROI 的信息通常足以用于诊断目的。投影截断带来一个不适定逆问题，可通过纳入外部区域的投影来改善。然而，内部重建质量与额外外部测量（额外剂量）之间的这种权衡尚未被研究。在本稿件中，我们将探测到的 X 射线光子数量探索为测量工程的一个新维度。具体而言，我们通过结合极低通量水平（约每像素 10 个光子）下的光子统计，设计了一种灵活的、光子高效的 ROI 重建测量策略。优化后的光子分配策略显示出比截断投影低 10~15 倍的 ROI 重建误差，且比全体积 CT 扫描低 2 倍。我们在少光子内部断层成像中的分析可作为一种新的框架，用于剂量高效、任务特定的 X 射线图像采集设计。
引用
@article{arxiv.1901.00812,
title = {Photon allocation strategy in region-of-interest tomographic imaging},
author = {Zheyuan Zhu and Hsin-Hsiung Huang and Shuo Pang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.00812},
year = {2020}
}
备注
13 pages, 12 figures. Initial submission to IEEE Transactions on Computational Imaging