基于双层平板探测器的超分辨率双能锥束CT成像
医学物理
2022-10-18 v2
摘要
对于医学锥束计算机断层扫描（CBCT）成像，平板探测器（FPD）的本征接收器阵列通常被合并为减小的矩阵尺寸。这样做可以将信号读出速度提高4-9倍以上，但代价是空间分辨率至少降低50%-67%。显然，这种传统做法同时生成高空间分辨率和高时间分辨率CBCT图像的主要瓶颈。此外，传统的FPD也难以生成双能CBCT图像。在本文中，我们提出了一种创新的超分辨率双能CBCT成像方法，名为suRi，基于双层FPD（DL-FPD）一次性克服上述困难。具体地，suRi采用一维或二维亚像素（本研究中为半像素）偏移合并来替代传统的对齐合并，从而在双能数据采集期间将空间采样率加倍。因此，suRi方法提供了一种新策略，使得FPD能够实现高信号读出速度和高空间分辨率CBCT成像。此外，开发了一种惩罚似然材料分解算法，直接从包含空间亚像素偏移的双能CBCT投影中重建高分辨率基材料。基于单层FPD和DL-FPD的实验使用物理模体和生物标本进行，以验证这种新开发的suRi方法。合成的单色CT成像结果表明，suRi可以将空间图像分辨率显著提高46.15%。我们相信，所开发的suRi方法将能够极大地增强基于DL-FPD的双能CBCT系统未来的成像性能。
引用
@article{arxiv.2210.05884,
title = {Super resolution dual-energy cone-beam CT imaging with dual-layer flat-panel detector},
author = {Ting Su and Jiongtao Zhu and Xin Zhang and Dong Zeng and Yuhang Tan and Han Cui and Hairong Zheng and Jianhua Ma and Dong Liang and Yongshuai Ge},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.05884},
year = {2022}
}