文献

J-GLOBAL ID：201802216796929519   整理番号：18A1608634

切断CBCTにおけるモンテカルロに基づく散乱推定の精度に対する切断の影響【JST・京大機械翻訳】

Effect of detruncation on the accuracy of Monte Carlo-based scatter estimation in truncated CBCT

著者 (12件)： Waltrich Nadine (German Cancer Research Center (DKFZ), Im Neuenheimer Feld 280, 69120, Heidelberg, Germany) ,  Waltrich Nadine (Department of Physics and Astronomy, Ruprecht-Karls-University, Im Neuenheimer Feld 226, Heidelberg, Germany) ,  Sawall Stefan (German Cancer Research Center (DKFZ), Im Neuenheimer Feld 280, 69120, Heidelberg, Germany) ,  Sawall Stefan (Department of Physics and Astronomy, Ruprecht-Karls-University, Im Neuenheimer Feld 226, Heidelberg, Germany) ,  Maier Joscha (German Cancer Research Center (DKFZ), Im Neuenheimer Feld 280, 69120, Heidelberg, Germany) ,  Maier Joscha (Department of Physics and Astronomy, Ruprecht-Karls-University, Im Neuenheimer Feld 226, Heidelberg, Germany) ,  Kuntz Jan (German Cancer Research Center (DKFZ), Im Neuenheimer Feld 280, 69120, Heidelberg, Germany) ,  Kuntz Jan (Medical Faculty, Ruprecht-Karls-University, Im Neuenheimer Feld 672, Heidelberg, Germany) ,  Stannigel Kai (Sirona Dental Systems GmbH, Fabrikstrasse 31, 64625, Bensheim, Germany) ,  Lindenberg Kai (Sirona Dental Systems GmbH, Fabrikstrasse 31, 64625, Bensheim, Germany) ,  Kachelriess Marc (German Cancer Research Center (DKFZ), Im Neuenheimer Feld 280, 69120, Heidelberg, Germany) ,  Kachelriess Marc (Medical Faculty, Ruprecht-Karls-University, Im Neuenheimer Feld 672, Heidelberg, Germany)
資料名： Medical Physics  (Medical Physics)
巻： 45  号： 8  ページ： 3574-3590  発行年： 2018年 
JST資料番号： A1258A  ISSN： 0094-2405  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 目的:本研究の目的は,短縮コーンビームCT(CBCT)データの散乱推定のためのデトランケーションの必要性を調査し,異なるデトランケーションアルゴリズムを評価することである。散乱放射はCTにおける最も厳しいアーチファクトのいくつかをもたらし,走査物体のサイズと形状に強く依存する。特にCBCTシステムにおいて,大きな円錐角と小検出器から等中心距離が検出される大量の散乱をもたらし,結果として,カップリングアーチファクト,ストリークアーチファクト,不正確なCT値をもたらす。測定の小さな場(FOM)を用いると,しばしばCBCTシステムにおける場合には,データは縦方向と横方向に切断される。散乱推定の入力として打切りデータのみが利用できるので,散乱アーチファクトの既に挑戦的な補正はさらに困難になっている。【方法】:類似のファントムまたは患者からの解剖学的データを用いて,一定の切断,余弦の切断,適応的な切断,および事前ベースの切断を行わない場合と比較し,分散推定に関して,以下のデトランケーション法を比較し評価した。結果として得られた再構成された再構成は,モンテカルロ(MC)散乱推定とそれに続く散乱補正のための入力体積として役立つ。頭部シミュレーション,頭部ファントムの測定,および11cmのFOM直径を持つ歯科CBCT形状を用いた患者について評価を行った。さらに,胸部ファントムを測定し,20cmまでのFOMを持つC-Arm形状における性能を評価した。結果:散乱推定が一定のような単純なデトランケーションアルゴリズムに基づいているか,あるいは余弦のデトランケーション散乱が不正確に推定されるならば,補正されたボリュームにおけるストリークアーチファクトと同様に不正確なCT値をもたらす。ソフト組織のための歯科CBCTファントム測定CT値を,-204HU(無散乱補正)から-87HU(非切断),-218HU(一定デトランケーション),-141HU(余弦デトランケーション),-91HU(適応デトランケーション),-34HU(異なる事前を用いたプライアベースのデトランケーション)と,スリット走査モードで測定した-26HUの基準値に対する-24HU(同一事前を用いたプリーベースのデトランケーション)を補正した。すべての場合において,優先ベースのデトランケーションは最良の散乱補正をもたらし,これらのアルゴリズムは,単純な定数または余弦のデトランケーションと比較して,FOMの外側の高密度構造のかなり正確なモデルを提供する。結論:著者らの貢献は2つである:最初に,散乱推定の目的のために様々なデトランケーション法の包括的な比較を与える。デトランケーション法の選択がMCに基づく散乱補正の品質に有意な影響を与えることを見出した。単純または非切断はアーチファクト除去にはしばしば不十分であり,不正確なCT値をもたらす。反対に,優先ベースのデトランケーションは,他の最先端のアーチファクト補正と組み合わせたとき,切断CBCTデータから高いCT値精度とほとんどアーチファクトのないボリュームを達成することができる。第二に,著者らは,異なる患者またはファントムからのデータによってさえ,事前ベースのデトランケーションが効果的であることを示した。データ完成が同じ患者からのデータを必要としないという事実は,この散乱推定の適用性と使用性を劇的に増加させる。Copyright 2018 Wiley Publishing Japan K.K. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： アーチファクト ,  適応性 ,  検出器 ,  *モンテカルロ法 ,  *散乱 ,  アルゴリズム ,  品質 ,  走査 ,  打切 ,  シミュレーション ,  ファントム ,  患者 ,  再構成
準シソーラス用語： CT値 ,  *コーンビームCT , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (4件)： アーチファクト補正 ,  コーンビームCT ,  CT ,  散乱

分類 (1件)： 医用画像処理  (JE04020T)

タイトルに関連する用語 (4件)： CBCT ,  モンテカルロ ,  散乱 ,  推定