数字造乳镜和对比增强造乳镜中的反散射网格性能:蒙特卡洛研究
Franziska Mauter1,2, Mathias Anton1, Ruben van Engen3
1Ionising Radiation, Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Braunschweig, Germany.
Physics in medicine and biology
|December 12, 2025
概括
数字吸乳镜和对比增强吸乳镜网格在各种乳房大小和厚度中表现良好. 增加网格比提高了高能图像的图像质量,对低能图像的影响最小.
科学领域:
- 医学成像物理 医学成像物理
- 辐射技术 辐射技术
- 诊断成像 诊断成像 诊断成像
背景情况:
- 数字吸乳镜 (DM) 和双能量对比增强吸乳镜 (CEM) 使用防散射网.
- 网格性能对于图像质量至关重要,但可以根据X射线光谱和患者特征而有所不同.
- 现有的研究缺乏关于DM和CEM在各种临床场景中电网性能的全面数据.
研究的目的:
- 在临床相关条件下研究DM和CEM中抗散射电网的性能.
- 评估不同乳腺特征 (厚度,大小,组成) 对网格性能的影响.
- 评估增加的网格比对图像质量指标的影响,例如信号差异与噪声比 (SDNR) 和散射与初级比 (SPR).
主要方法:
- 蒙特卡洛模拟被用于从临床DM/CEM系统中建模低能 (LE) 和高能 (HE) 图像.
- 模拟使用现实的压缩乳房幻影,其厚度,尺寸和组成各不相同.
- 模拟了5,10,15和20的比率 (r) 的线性电网;通过信号差异对噪声比率改进因子 (SIF) 和散射对初级比率 (SPR) 配置文件量化了电网性能.
主要成果:
- 乳房组成没有显著影响DM或CEM的网格性能.
- 与乳房大小 (1.3% LE,6.9% HE) 和厚度 (21%-30% LE,19-27% HE) 相比,SIF的增加.
- 标准网格 (r=5) 对30-90毫米厚的乳房没有降低SDNR. 更高的比率提高了LE和HE图像之间的SPR均性,r=10在HE图像中产生更高的SIF,但在薄乳房的LE图像中造成较小的SDNR损失.
结论:
- 这项研究为DM和CEM提供了临床相关的网格性能数据,解决了乳腺大小的影响.
- 与先前的假设相反,在标准网状条件下,SDNR不一定会在薄胸部下降.
- 将网格比增加到r=10提高了HE图像质量,并可能减少CEM工件,因为改善了SPR均性,对DM图像质量的影响最小.
