使用有限角度重建方法於降低錐狀射線電腦斷層掃瞄系統之輻射劑量

  • 蘇 楣

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

電腦斷層掃描(CT)在臨床上已是十分重要且運用廣泛的醫療診斷儀器,由CT延伸出來的錐狀射束電腦斷層掃描(CBCT)也廣泛普及的運用於顱面、四肢及牙科。降低CBCT輻射劑量仍是個重要的研究主題,?多研究致力於降低CBCT的輻射劑量,文獻中提到利用有限角度重建方法,可直接減少照射物所接收到的輻射劑量,而疊代重建演算法在有限角度方法中仍具有高品質影像的效果。目前雖然已有?多疊代的重建演算法,但未有研究客觀且完整地比較這些疊代演算法,本研究將比較在有限角度下,現在臨床上使用的非疊代及五種常見的疊代演算法,評估重建之影像品質。方法:我們使用X光機、偵檢器、馬達和工作站建立原型的CBCT系統,整合及控制三個硬體的控制軟體,並利用開放軟體基於GPU加速斷層掃描重建涵式庫 (TIGRE)中的非疊代演算法及疊代演算法,將收到的投影資料重建出來,使用CT仿體和沙氏變色蜥樣本這兩種拍攝物體,之後利用對比訊號比(CNR)、訊號雜訊比(SNR)、通用性影像品質指標(UQI)、均方根誤差(RMSE)及半高全寬(FWHM)做為影像品質評估的標準,比較及評估各演算法的結果。結果:以冠狀及水平切面來評估重建出的結果,不管是以肉眼判斷或是以上述的參數去評估,MLEM、OS-SART和OSC-TV這三種在有限角度的狀況下還是有保持住一定的影像品質,相較FDK有明顯的改進,在仿體結果中,以CNR及SNR的平均值為例,由較好到較差的排序為OS-SART、OSC-TV、MLEM;在沙氏變色蜥樣本的結果中,CNR跟SNR的平均值由較好到較差的依序是OSC-TV、MLEM和OS-SART,結論:在本研究所評估的疊代演算法中,MLEM、OS-SART和OSC-TV這三種演算法表現較好,由於他們的性能會因拍攝物的不同造成差異,在重建演算法的選擇上會因拍攝物的不同而改變且須進一步研究,本研究可提供未來研究上,測試與評估疊代重建架構於CBCT系統之效果。
Date of Award2017 Sep 11
Original languageChinese
SupervisorYu-Hua Dean Fang (Supervisor)

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使用有限角度重建方法於降低錐狀射線電腦斷層掃瞄系統之輻射劑量
楣, 蘇. (Author). 2017 Sep 11

Student thesis: Master's Thesis