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J-GLOBAL ID：201902255476899837   整理番号：19A0971313

FDK再構成3DコーンビームCTにおける局所雑音パワースペクトル(NPS)推定のためのデータ効率法【JST・京大機械翻訳】

A data-efficient method for local noise power spectrum (NPS) estimation in FDK-reconstructed 3D cone-beam CT

著者 (6件)： Zeng Rongping (Division of Imaging, Diagnostics, and Software Reliability, Office of Science and Engineering Laboratories, CDRH, FDA, Silver Spring, MD, 20993, USA) ,  Torkaman Mahsa (The Computer Science Department, Stony Brook University, Stony Brook, NY, 11794, USA) ,  Ning Holly (Radiation Oncology Branch, Center for Cancer Research, NCI, NIH, Bethesda, MD, USA) ,  Zhuge Ying (Radiation Oncology Branch, Center for Cancer Research, NCI, NIH, Bethesda, MD, USA) ,  Miller Robert (Radiation Oncology Branch, Center for Cancer Research, NCI, NIH, Bethesda, MD, USA) ,  Myers Kyle J. (Division of Imaging, Diagnostics, and Software Reliability, Office of Science and Engineering Laboratories, CDRH, FDA, Silver Spring, MD, 20993, USA)
資料名： Medical Physics  (Medical Physics)
巻： 46  号： 4  ページ： 1634-1647  発行年： 2019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:雑音が非定常であるコンピュータ断層撮影(CT)システムに対して,局所雑音パワースペクトル(NPS)は,その雑音特性を特性化するためにしばしば必要である。著者らは以前に,CT NPSの極性分離可能性を利用したフィルタ化逆投影(FBP)再構成ファンビームCTのための二次元(2D)局所NPSを推定するためのデータ効率的動径NPS法を開発した。本研究では,この方法を拡張して,Feldkamp-Davis-Kress(FDK)再構成コーンビームCT(CBCT)体積に対する三次元(3D)局所NPSを推定した。【方法】2D極性分離性から出発して,CBCT幾何学とFDK画像再構成過程を分析して,CBCT局所NPSのための極性分離可能性の3D発現を引き出した。極性分離性により,CBCTの3D局所NPSは,ある幾何学的変換を伴う二次元動径NPS形状関数と一次元(1D)角度振幅関数に分解できる。2D動径NPS形状関数は,雑音相関構造を特徴付ける大域関数であり,一方,1D角振幅関数は,変化する局所雑音振幅を反映する局所関数である。三次元動径局所NPS法を,極性分離性から構築した。正規化平均二乗誤差(NMSE)とタスクに基づく性能計量(病変検出可能性)の観点から,動径局所NPS推定を参照局所NPSと比較することにより,シミュレーションと実CBCTデータを用いて3D動径局所NPS法の精度を評価した。結果:シミュレーションと物理的CBCT例の両方で,非常に小さいNMSE(<5%)は,2つのスキャンから半径方向局所NPS法により達成されたが,従来の局所NPS法では,約20のスキャンがこの精度に達するために必要であった。また,結果は,2つのスキャンから本研究で開発されたNPS法で推定された局所NPSを用いて計算された検出表ベースのシステム性能が,実際のシステム性能を密接に反映することを示した。結論:極性分離性は,3D CBCT局所NPSのデータ次元を大きく減少させる。この特性に基づいて開発した半径方向局所NPS法は,許容できる精度で2つのCBCTスキャンから3D局所NPSを推定できることを示した。最小データ要求は,臨床状況に対してさえCBCT応用における局所NPSの潜在的有用性を示す。Copyright 2019 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： 半径方向 ,  走査 ,  画像再構成 ,  *三次元 ,  フィルタ ,  *再構成 ,  *パワースペクトル ,  計算機トモグラフィー ,  二次元 ,  一次元 ,  キャラクタリゼーション ,  正規化 ,  雑音特性 ,  *雑音 ,  幾何学

著者キーワード (4件)： 雑音パワースペクトル ,  コーンビームCT ,  信号検出可能性 ,  極性分離可能性

分類 (1件)： 医用画像処理  (JE04020T)

タイトルに関連する用語 (6件)： 再構成 ,  3D ,  コーンビームCT ,  雑音 ,  パワースペクトル ,  推定