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商用金属伪影抑制方法的定量与定性性能评估:对治疗计划中的剂量学影响

医学物理 2021-05-21 v1

摘要

CT 成像中金属植入物的存在会导致 X 射线束的严重衰减。由于 CT 探测器记录的信息不完整,所得 CT 图像中会出现条状和暗带形式的伪影。金属引起的伪影首先会影响 CT 成像的定量准确性,进而影响放射治疗中的放疗计划与剂量估算。为解决此问题,CT 扫描仪厂商已实现金属伪影抑制(MAR)算法以避免此类伪影并提升 CT 图像的整体质量。骨科 MAR(OMAR)与归一化 MAR(NMAR)算法是最著名的金属伪影抑制(MAR)算法,在全球范围内使用。这些算法分别已在 Philips 和 Siemens 扫描仪上实现。在本研究中,我们旨在定量与定性地评估这两种 MAR 算法的有效性及其对精确放疗计划和基于 CT 的剂量学的影响。在模拟金属伪影数据集上测得的定量指标表明,OMAR 技术在金属伪影抑制方面优于 NMAR。对校正后 CT 图像中使用 OMAR 和 NMAR 技术的放疗计划分析显示,与未校正 CT 图像相比,OMAR 技术使健康组织毒性降低了 10%。

关键词

引用

@article{arxiv.2105.09845,
  title  = {Quantitative and Qualitative Performance Evaluation of Commercial Metal Artifact Reduction Methods: Dosimetric Effects on the Treatment Planning},
  author = {Mohammad Ghorbanzadeh and Seyed Abolfazl Hosseini and Bijan Vosoughi Vahdat and Hamed Mirzaiy and Azadeh Akhavanallaf and Hossein Arabi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2105.09845},
  year   = {2021}
}