在CBCT成像中使用基于非刚性运动和图像的无门模型重建进行运动校正
Ethan Waterink1, Rodrigo José Santo1, Cornelis A T van den Berg1,2
1Department of Radiotherapy, Utrecht University and University Medical Center Utrecht, Utrecht, The Netherlands.
Medical physics
|October 9, 2025
概括
这项研究介绍了CBCT-MOTUS,这是一种新的无门方法,用于在放射治疗成像期间纠正患者运动. 它有效地减少了运动工件,提高了图像质量,以获得更好的处理精度.
科学领域:
- 医疗成像医学成像
- 放射治疗 物理 物理
- 计算成像技术的成像
背景情况:
- 圆束计算断层扫描 (CBCT) 对于放射治疗患者的定位至关重要.
- 在CBCT图像中,呼吸和其他动作所引起的运动工件会产生影响.
- 目前的封锁方法仅限于周期性运动,无法解决不规则的运动.
研究的目的:
- 开发一种无门的方法来估计和纠正CBCT中的周期和不规则运动.
- 介绍CBCT-MOTUS,这是一种用于高时间分辨率运动和图像重建的新技术.
- 为了实现每次投影的时间分辨率为182毫秒,用于全面的运动校正.
主要方法:
- 一种基于模型的,代的重建方法,在运动估计和图像校正之间交替.
- 通过比较获取和模拟的投影,在投影空间中执行的运动估计.
- 利用B-spline参数化,低级运动模型和空间规范化来有效估计运动场.
主要成果:
- 成功估计和纠正周期性和不规则运动,具有高时间分辨率 (182 ms).
- 在纠正的CBCT图像中,证明了运动器件的减少和器官接口上的模糊.
- 在 in silico,幻影和 in vivo 临床数据集中的验证.
结论:
- 开发并验证了CBCT-MOTUS,这是一种基于模型的,没有门的方法,用于在CBCT中进行全面的运动估计和校正.
- 通过利用低级B-spline模型的运动压缩性和光滑性来实现高时间分辨率.
- 原则证明结果表明,在放射治疗中可能有进一步的临床验证.
