使用双层平板探测器对骨髓瘤进行双能量圆束CT的可行性
Stephen Z Liu1, Chumin Zhao1, Magdalena Herbst2
1Department of Biomedical Engineering, Johns Hopkins University, Baltimore, MD 21205.
概括
双能量 (DE) 圆束CT (CBCT) 可以检测骨髓 (BME). 准确的散射估计和光谱校准对于使用双层探测器的DE CBCT进行可靠的BME检测至关重要.
科学领域:
- 医疗成像医学成像
- 放射学 放射学是一门学科.
- 生物医学工程 生物医学工程
背景情况:
- 骨髓 (BME) 是各种肌肉骨病理的重要指标.
- 准确检测和量化BME对于诊断和治疗监测至关重要.
- 双能 (DE) 成像技术为改善组织特征提供了潜力.
研究的目的:
- 调查使用双能量 (DE) 圆束CT (CBCT) 检测和量化骨髓 (BME) 的可行性.
- 评估双层平板探测器 (FPD) 和三材料分解对BME检测准确性的影响.
- 评估系统参数如散射和光谱校准对BME量化的影响.
主要方法:
- 使用一个现实的CBCT系统模拟器,采用双层FPD (0.20mm + 0.55mm CsI:Tl) 和1mm Cu波器.
- 在DE CBCT投影中应用了三种材料分解 (脂肪-水-骨),包括投影域分解 (PDD) 和图像域基础变化.
- 通过变化的聚合宽度和散射分数来评估散射的灵敏度,而通过转移有效光束能量来研究光谱校准影响.
- 一个现实的手腕幻影与模拟的BME被用于成像,结合蒙特卡洛 (MC) 散射估计.
主要成果:
- 分解方法对散射很敏感,需要<20毫米的配合或<10%的散射校正错误来实现BME分辨率.
- 一个±1keV的光谱校准不匹配导致大约25%的错误脂肪分数估计.
- 在使用MC散射校正的手腕幻影研究中,检测到BME的~0.79毫升真阳性和~0.06毫升虚阳性体积 (在0.85毫升真BME中).
结论:
- 使用双层FPD的DE CBCT检测和量化BME是可行的.
- 准确的BME检测需要有效的散射缓解和精确的散射估计.
- 强大的光谱校准对于在DE CBCT中可靠量化脂肪分数至关重要.
