A sensitivity analysis on parameters that affect a multi-step material decomposition for spectral CT
A sensitivity analysis on parameters that affect a multi-step material decomposition for spectral CT
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影响能谱 CT 多步材料分解的参数的灵敏度分析
DOI：
10.1117/12.2294956
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发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Das, Mini
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Fredette, Nathaniel R.;Kavuri, Amareswararo;Das, Mini
当使用光子计数检测器（PCD）进行材料分解问题时，一个主要问题是每个能量仓的低计数率，这可能导致高图像噪声，降低对比度和准确性。我们最近提出了一种光谱CT材料分解的多步算法方法，该方法将问题表述为一系列更简单且剂量有效的分解，而不是同时解决。虽然该方法为每种材料类型的能源箱的选择提供了更高的灵活性，但有几个方面应该优化这些方法的有效利用。一个简单的四种材料领域：水、钙、碘和金被用来测试这些。结果表明，与单步分解法相比，低噪声分解法的精度有所提高。本文比较了在维纳滤波核大小、像素分形、信号大小和能量分形重叠等不同采集和重建参数下，单步和多步方法的噪比和检索精度。
When using a photon counting detector (PCD) for material decomposition problems, a major issue is the low-count rate per energy bin which may lead to high image-noise with compromised contrast and accuracy. We recently proposed a multi-step algorithmic method of material decomposition for spectral CT, where the problem is formulated as a series of simpler and dose efficient decompositions rather than solved simultaneously. While the method offers higher flexibility in the choice of energy bins for each material type, there are several aspects that should be optimized for effective utility of these methods. A simple domain of four materials: water, calcium, iodine and gold was explored for testing these. The results showed an improvement in accuracy with low-noise over the single-step method where the materials were decomposed simultaneously. This paper presents a comparison of contrast-to-noise ratio (CNR) and retrieval accuracy in both single-step and multi-step methods under varying acquisition and reconstruction parameters such as Wiener filter kernel size, pixel binning, signal size and energy bin overlap.
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