采用超细笔形束X射线源的X射线荧光计算机断层扫描(XFCT)成像
医学物理
2021-02-01 v1
摘要
X射线荧光计算机断层扫描(XFCT)是一种X射线光子的分子成像技术,可用于探测深层样品或组织内部的不同元素或纳米颗粒(NP)试剂。XFCT多年来一直是活跃的研究课题。然而,XFCT由于分子灵敏度和空间分辨率有限,尚未成为一种流行的分子成像工具。为了进一步研究XFCT成像,我们提出了一种台式XFCT成像系统,其中使用GATE(Geant4 Application for Tomographic Emission)软件模拟了独特的笔形束X射线源和一圈X射线能谱仪。采用带有L1正则化方案的加速优化最小化(MM)算法,从GATE模拟的数值测量中重建钼(Mo)NP靶标的XRF图像。在低X射线源输出率下,在探测器数量和位置优化后,获得了83.681%的DICE系数,实现了良好的靶标定位。研究发现,若优化探测器数量和布置,靶标的重建信号强度与靶标浓度大致成正比。将MM算法的性能与最大似然期望最大化(ML-EM)和滤波反投影(FBP)算法进行了比较。未来将对台式XFCT成像系统进行实验测试。
引用
@article{arxiv.2101.12438,
title = {X-ray fluorescence computed tomography (XFCT) imaging with a superfine pencil beam x-ray source},
author = {Ignacio O. Romero and Yile Fang and Michael Lun and Changqing Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.12438},
year = {2021}
}