单次量化X射线成像：使用主调制器和双层探测器
摘要：单幅量化成像(SSQI)：一种新的X射线成像方法 目的：传统的X射线成像和荧光透视由于散射、束硬化和重叠组织等挑战的存在而在定量方面存在局限性。在本研究中，我们提出了一种单幅量化成像(SSQI)方法，通过将初级调制器(PM)和双层(DL)探测器相结合，实现了无运动的双能量(DE)成像以及单次拍摄下的散射校正。 方法：SSQI算法利用PM编码的四个子测量值，同时恢复两个特定材料的成像以及两个散射成像。为了验证，我们在实验室系统上设置了SSQI，并对已知厚度的丙烯酸和铜板进行了成像，使用SSQI算法估计散射，并将两种材料的物质分解(MD)结果与真实值进行了比较。其次，我们对含有冠状动脉对比剂的类人胸部模型进行成像，并比较了有无SSQI的MD结果。最后，为了评估SSQI在动态应用中的表现，我们构建了一个流动模型，实现了对碘对比剂的动态成像。 结果：SSQI估计的均方根误差(RMSE)在丙烯酸和铜板上分别为0.13 cm和0.04 mm。对于类人模型，直接进行MD会导致对比剂和软组织的错误解释，而SSQI成功地区分了它们，并将物质特异性图像的RMSE减少了38\%至92\%。在流动模型中，SSQI能够进行准确的动态定量成像，将对比剂与背景分离开来。 结论：我们展示了SSQI在稳健定量X射线成像中的潜力。SSQI的简单性可能促使其在广泛的应用中得到采用，包括放射学和动态成像，如实时图像引导和锥束CT。
作者：Linxi Shi, N. Robert Bennett, Alexander Vezeridis, Nishita Kothary, and Adam Wang
论文ID：2209.13162
分类：Medical Physics
分类简称：physics.med-ph
提交时间：2022-09-28