エネルギースペクトルを考慮した減弱係数の定式化

考虑能谱的衰减系数的制定

基本信息

批准号：
15K19776
负责人：
坂田洞察
金额：
$ 2.5万
依托单位：
Japanese Foundation for Cancer Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-01 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15K19776/
关键词：
デュアルエネルギーCT再構成

项目摘要

CT再構成アルゴリズムで再構成された減弱係数とエメルギースペクトルを考慮した減弱係数の計算値を比較し減弱係数の定式化を行った。再構成が困難であったkV領域-MV領域の大きなエネルギーギャップを持つデュアルエネルギーCT再構成を行う事が可能になり、数パーセント精度で有効原子番号を推定する事に成功した。本研究における成果を国内学会一回、国際学会二回、計三回発表した。本研究の成果をまとめPhysics in Medicine and Biology或いはそれに準ずる論文に投稿する為論文を執筆中である。以下に本研究の詳細を示す。(1)モダリティのモデリング:CT再構成に用いるElekta社のAgilityに搭載される治療X線装置と患者位置合わせ用X線装置のエネルギースペクトルをGEANT4を用いて推定した。(2)減弱係数のシミュレーション:エネルギースペクトルを考慮した減弱係数とCT再構成アルゴリズムで仮定されている単一エネルギー減弱係数を比較し、減弱係数推定にエネルギースペクトルの考慮が必須である事を確認した。kV領域とMV領域で、減弱係数の再構成精度に大きな差がある事を確認した。特にkV領域の高有効原子番号の物質で精度が著しく悪化する事を確認した。(3)減弱係数の定式化:kV領域MV領域のエネルギースペクトルを考慮した減弱係数の計算値とCTアルゴリズムで再構成された減弱係数の関係を４次多項式で定式化し、それぞれのエネルギー領域の減弱係数に対してキャリブレーションを行った。(4)エネルギースペクトルを考慮したデュアルエネルギーCT再構成法の開発:kV領域MV領域、それぞれの減弱係数に対してエネルギースペクトルを考慮したキャリブレーションを行った。今までは困難であったkV領域-MV領域のデュアルエネルギーCT再構成を行う事に成功し、有効原子番号を数パーセント精度で推定可能にした。

比较了通过CT重新合并算法重建的弱化频谱的弱系数的计算值，以制定弱系数。在KV区域MV区域中，很难重建具有较大的能量差距，这很难重建双能CT，这很难重建，并成功地估算了有效的原子数，其精度为几个。这项研究的结果宣布了三次，其中一个是家庭社会，两次国际会议。我们正在撰写一篇论文来发布这项研究的结果，并将其发布在医学和生物学或同等论文的物理学中。这项研究的细节如下所示。（1）模态建模：使用Geant4估算了安装在用于CT重建的Elekta敏捷性和用于患者位置的X射线设备上的X射线设备的能量光谱。（2）模拟系数弱：考虑到能量谱和单一能源降低系数的弱化系数，该系数降低了CT重建算法假定的系数，已经证实了能量谱是估计弱化系数的必不可少的。据证实，KV区域和MV区域弱系数的重建精度存在很大差异。特别是，已经证实，KV区域高效的原子数会显着恶化准确性。（3）弱点系数的格式化：考虑到KV区域MV区域中的能量光谱的计算值与CT算法重建的弱系数之间的关系系数。（4）考虑到能源谱的双能CT重建方法的开发：考虑到能量光谱的校准到KV区MV区域的弱点系数。到目前为止很难在KV区域重建的双能CT已经成功，并且可以以几百分之几的精度估算有效的原子数。