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

• 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

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。

CT reconstruction is based on the calculation of attenuation coefficients and the formulation of attenuation coefficients. Reconstructing is difficult. kV field-MV field is difficult. CT Reconstructing is possible. Number is accurate. Atomic number is estimated successfully. The results of this study were presented in three chapters: one in China, two in international society and one in international society. The results of this research are published in Physics in Medicine and Biology. Details of this study are shown below. (1)For CT reconstruction, Elekta's Agility is used to carry out treatment X-ray devices and patient positioning. For X-ray device reconstruction, GEANT4 is used to estimate. (2)Attenuation coefficient is determined by comparing attenuation coefficient with attenuation coefficient and determining attenuation coefficient. Attenuation coefficient is estimated by considering attenuation coefficient and CT. kV field, attenuation coefficient and reconstruction accuracy are confirmed. High accuracy of atomic number substances in the kV field is confirmed. (3)Formulation of attenuation coefficient: calculation of attenuation coefficient in MV domain and reconstruction of attenuation coefficient in fourth order polynomial (4)The development of the reconstruction method of the voltage field MV and the reduction coefficient of the voltage field MV are considered. Now it is difficult to reconstruct the structure of the kV field-MV field successfully, and it is possible to estimate the accuracy of the atomic number.

项目成果

Estimation of Effective Atomic Number and Electron Density by Dual-Energy CT Reconstruction

双能CT重建估算有效原子序数和电子密度

• 发表时间: 2015
• 作者: Dousatsu Sakata;Akihiro Haga;Satoshi Kida;Toshikazu Imae,Shigeharu Takenakam;Yoshitaka Masutani;Keiichi Nakagawa
• 通讯作者: Keiichi Nakagawa

Development of attenuation coefficient reconstruction algorithm with high accuracy

高精度衰减系数重构算法开发

• 发表时间: 2015
• 作者: Dousatsu Sakata;Akihiro Haga;Satoshi Kida;and Yoshitaka Masutani
• 通讯作者: and Yoshitaka Masutani