ACCELERATION: Sequentially-scanning DECT Imaging Using High Temporal Resolution Image Reconstruction And Temporal Extrapolation

要約

デュアルエネルギーコンピュータ断層撮影法 (DECT) は、個別化された正確な医療診断のために画像化された対象の定量的な元素組成を取得するために広く使用されています。
高度な X 線源および/または検出器技術を活用する既存のハイエンド DECT と比較して、連続スキャン データ収集スキームを使用して DECT を実装すると、このスキームには特殊なハードウェア設計が必要ないため、臨床現場に広範な影響を与える可能性があります。
ただし、撮像対象内のヨウ素化造影剤の濃度は時間の経過とともに変化するため、2 つの管電位で取得された連続スキャンされたデータセットは時間的に一貫性がありません。
DECT の既存の物質分解アプローチでは、2 つの管電位で取得されたデータセットが時間的に一致していると仮定しているため、この仮定に違反すると、ヨウ素濃度の定量精度が不正確になります。
この研究では、高時間解像度の画像再構成と時間外挿を使用して連続スキャン DECT イメージングを実現する技術、つまり加速を開発しました。これは、連続スキャンされたデータセットの時間的不一致によって引き起こされる技術的課題に対処し、ヨウ素定量精度を向上させるためです。
順次走査 DECT。
加速は、臨床被験者の試験から生成された数値シミュレーション データセットを使用して検証および評価されています。
結果は、ACCELERATION を使用したヨウ素定量精度の向上を実証しました。

要約(オリジナル)

Dual-energy computed tomography (DECT) has been widely used to obtain quantitative elemental composition of imaged subjects for personalized and precise medical diagnosis. Compared with existing high-end DECT leveraging advanced X-ray source and/or detector technologies, the use of the sequentially-scanning data acquisition scheme to implement DECT may make broader impact on clinical practice because this scheme requires no specialized hardware designs. However, since the concentration of iodinated contrast agent in the imaged subject varies over time, sequentially-scanned data sets acquired at two tube potentials are temporally inconsistent. As existing material decomposition approaches for DECT assume that the data sets acquired at two tube potentials are temporally consistent, the violation of this assumption results in inaccurate quantification accuracy of iodine concentration. In this work, we developed a technique to achieve sequentially-scanning DECT imaging using high temporal resolution image reconstruction and temporal extrapolation, ACCELERATION in short, to address the technical challenge induced by temporal inconsistency of sequentially-scanned data sets and improve iodine quantification accuracy in sequentially-scanning DECT. ACCELERATION has been validated and evaluated using numerical simulation data sets generated from clinical human subject exams. Results demonstrated the improvement of iodine quantification accuracy using ACCELERATION.

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