在没有访问原始探测器计数的情况下纠正统计CT数量偏差:应用到高空间分辨率光子计数CT成像的应用

科学领域:

• 医疗成像医学成像
• 物理 物理学 物理
• 计算机科学 计算机科学

背景情况:

• 光子计数检测器CT (PCD-CT) 由于非线性和光子计数变化而遭受统计CT数量偏差.
• 现有的偏差校正方法通常需要原始检测器计数,在许多临床系统中无法获得.
• 解决CT数偏差对于临床PCD-CT应用中准确的定量成像至关重要.

研究的目的:

• 开发和验证用于纠正PCD-CT数据中的统计偏差的方法,而不需要访问原始光子计数.
• 为了使准确的定量CT数量测量在临床环境中,原始数据是不可用的.

主要方法:

• 仅用空气检测器计数的估计是从仅用空气检测器的后日志协同图的方差计算出来的.
• 计算光子计数 (N) 从可用的后日志协同图数据进行分析偏差校正.
• 实施一级偏差校正,使用偏差受污染的CT图像的前置投影,当后日志共振图没有归档时.

主要成果:

• 阴影图和图像域偏差校正方法都成功地将减少剂量PCD-CT图像中的CT数偏差降低到[-5, 5] HU.
• 未经纠正的图像显示了显著的偏差 (-25到55 HU),根据材料而异.
• 提出的方法没有增加图像噪声或降低空间分辨率.

结论:

• 开发的阴影图和图像域方法有效地纠正PCD-CT中的CT数量偏差.
• 这些方法确保在各种辐射剂量水平上保持一致的CT数量,从而促进定量成像.
• 临床PCD-CT系统可以实现准确的定量测量,而不依赖于原始检测器计数.