Image reconstruction in CT is a mat

Image reconstruction in CT is a mathematical process that generates images from X-ray projection data acquired at many different angles around the patient. Image reconstruction has a fundamental impact on image quality and therefore on radiation dose. For a given radiation dose it is desirable to reconstruct images with the lowest possible noise without sacrificing image accuracy and spatial resolution. Reconstructions that improve image quality can be translated into a reduction of radiation dose because images of acceptable quality can be reconstructed at lower dose.
Two major categories of methods exist, analytical reconstruction and iterative reconstruction. Methods based on filtered backprojection (FBP) are one type of analytical reconstruction that is currently widely used on clinical CT scanners because of their computational efficiency and numerical stability. Many FBP-based methods have been developed for different generations of CT data-acquisition geometries, from axial parallel- and fan-beam CT in the 1970s and 1980s to current multi-slice helical CT and cone-beam CT with large area detectors. For a general introduction of the fundamental principles of CT image reconstruction, please refer to Chapter 3 in Kak and Slaney’s book (1). An introduction to reconstruction methods in helical and multi-slice CT can be found in Chapters 9 and 10 in Hsieh’s book (2). A review of CT image reconstruction methods used on clinical CT scanners can be found in the article by Flohr, et al (3).
Users of clinical CT scanners usually have very limited control over the inner workings of the reconstruction method and are confined principally to adjusting various parameters specific to different clinical applications. The reconstruction kernel, also referred to as “filter” or “algorithm” by some CT vendors, is one of the most important parameters that affect the image quality. Generally speaking, there is a tradeoff between spatial resolution and noise for each kernel. A smooth kernel generates images with lower noise but with reduced spatial resolution. A sharp kernel generates images with higher spatial resolution, but increases the image noise.
The selection of reconstruction kernel should be based on specific clinical applications. For example, smooth kernels are usually used in brain exams or liver tumor assessment to reduce image noise and enhance low contrast detectability. Radiation dose associated with these exams is usually higher than that for other exams due to the intrinsic lower contrast between tissues. On the other hand, sharper kernels are usually used in exams to assess bony structures due to the clinical requirement of better spatial resolution. Lower radiation dose can be used in these exams due to the inherent high contrast of the structures.
Another important reconstruction parameter is slice thickness, which controls the spatial resolution in the longitudinal direction, influencing the tradeoffs among resolution, noise, and radiation dose. It is the responsibility of CT users to select the most appropriate reconstruction kernel and slice thickness for each clinical application so that the radiation dose can be minimized consistent with the image quality needed for the examination.
In addition to the conventional reconstruction kernels applied during image reconstruction, many noise reduction techniques, operating on image or projection data, are also available on commercial scanners or as third-party products. Many of these methods involve non-linear de-noising filters, some of which have been combined into the reconstruction kernels for the users’ convenience. In some applications these methods perform quite well to reduce image noise while maintaining high-contrast resolution. If applied too aggressively, however, they tend to change the noise texture and sacrifice the low-contrast detectability in the image. Therefore, careful evaluation of these filters should be performed for each diagnostic task before they are deployed into wide-scale clinical usage. Scanning techniques and image reconstructions in ECG-gated cardiac CT have a unique impact on image quality and radiation dose. Half-scan reconstruction is typically used to obtain better temporal resolution. For the most widely employed retrospectively ECG-gated helical scan mode, the helical pitch is very low (~0.2 to 0.3) in order to avoid anatomical discontinuities between contiguous heart cycles. A significant dose reduction technique in helical cardiac scanning is ECG tube-current pulsing, which involves modulating the tube current down to 4% to 20% of the full tube current for phases that are of minimal interest. Prospectively ECG-triggered sequential (or step-and-shoot) scans are a more dose-efficient scanning mode for cardiac CT, especially for single-phase studies. An overview of scanning and reconstruction techniques in cardiac CT can be found in an article by Flohr et al (4).
Iterative reconstruction has recently received much atte

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ฟื้นฟูบูรณะภาพ CT เป็นกระบวนการทางคณิตศาสตร์ที่สร้างภาพจากข้อมูลการฉายเอ็กซเรย์มาในมุมต่าง ๆ หลายรอบผู้ป่วย บูรณะภาพผลกระทบพื้นฐานคุณภาพและในปริมาณรังสี สำหรับปริมาณรังสีที่กำหนด คุณอาจต้องการสร้างภาพ มีสัญญาณรบกวนที่เป็นไปได้ต่ำสุดโดยไม่สูญเสียความถูกต้องของภาพและความละเอียดเชิงพื้นที่ ศึกษาที่ปรับปรุงคุณภาพของภาพที่สามารถแปลเป็นการลดปริมาณรังสีเนื่องจากสามารถสร้างภาพคุณภาพยอมรับได้ในปริมาณลดลงมีสองประเภทหลักของวิธีการ วิเคราะห์ฟื้นฟูและบูรณะซ้ำ ตาม backprojection กรอง (FBP) มีการฟื้นฟูการวิเคราะห์ที่แพร่หลายในปัจจุบันใช้ในคลินิก CT สแกนเนอร์จากคำนวณประสิทธิภาพและความเสถียรของตัวเลข วิธีใช้ FBP หลายได้รับการพัฒนาสำหรับรุ่นแตกต่างกันของรูปทรงเรขาคณิตที่เก็บข้อมูล CT จากแกนขนาน และพัดลมลำ CT ในปี 1970 และทศวรรษ 1980 ถึงปัจจุบันหลายชิ้นที่ลาน CT และ CT กรวยลำ ด้วยเครื่องตรวจพื้นที่ใหญ่ สำหรับข้อมูลทั่วไปของหลักการพื้นฐานของการบูรณะภาพ CT โปรดดูที่บทที่ 3 ในสมุดกักซีและของ Slaney (1) แนะนำวิธีฟื้นฟูในลาน และหลาย slice CT สามารถพบได้ในบทที่ 9 และ 10 ในหนังสือของเซีย (2) รีวิววิธีฟื้นฟูภาพ CT ใช้ในคลินิก CT สแกนเนอร์สามารถพบได้ในบทความ โดย Flohr, et al (3)ผู้ใช้ทางคลินิก CT สแกนเนอร์มักจะมีมากจำกัดการควบคุมของการฟื้นฟู และถูกคุมขังพละการปรับพารามิเตอร์ต่าง ๆ การประยุกต์ทางคลินิกแตกต่างกัน เคอร์เนลบูรณะ เรียกว่า "ตัวกรอง" หรือ "อัลกอริทึม" ที่บาง CT เป็นหนึ่งในพารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดที่ส่งผลต่อคุณภาพของภาพ โดยทั่วไป มีข้อดีข้อเสียระหว่างความละเอียดเชิงพื้นที่และสัญญาณรบกวนของเคอร์เนลแต่ละ เคอร์เนลเรียบสร้างภาพ กับเสียงต่ำ แต่ มีความละเอียดเชิงพื้นที่ที่ลดลง เคอร์เนลคมสร้างภาพที่ มีความละเอียดเชิงพื้นที่สูง แต่เพิ่มสัญญาณรบกวนภาพการเลือกของเคอร์เนลฟื้นฟูควรจะใช้กับโปรแกรมประยุกต์ทางคลินิกที่เฉพาะ เช่น เมล็ดเรียบมักใช้ในสอบสมองหรือเนื้องอกที่ตับประเมินเพื่อลดสัญญาณรบกวนภาพ และเพิ่มความเปรียบต่างต่ำ detectability ปริมาณรังสีที่เกี่ยวข้องกับการสอบเหล่านี้นั้นมักจะสูงกว่าวิชาอื่น ๆ เนื่องจากความคมชัดต่ำลักษณะระหว่างเนื้อเยื่อ บนมืออื่น ๆ คมเมล็ดมักจะใช้ในการสอบการประเมินโครงสร้างกระดูกเนื่องจากความต้องการทางคลินิกของความละเอียดเชิงพื้นที่ดีกว่า ปริมาณรังสีต่ำใช้ในการสอบเนื่องจากความคมชัดสูงโดยธรรมชาติของโครงสร้างเหล่านี้พารามิเตอร์สำคัญฟื้นฟูอีกเป็นชิ้นหนา ซึ่งควบคุมความละเอียดเชิงพื้นที่ในทิศทางตามยาว ยืนยันระหว่างยาละเอียด เสียง และรังสีที่มีอิทธิพลต่อ มันเป็นความรับผิดชอบของผู้ใช้ CT เลือกความเหมาะสมที่สุดสร้างเคอร์เนลและชิ้นหนาสำหรับแต่ละโปรแกรมประยุกต์ทางคลินิกเพื่อให้ปริมาณรังสีจะลดลงสอดคล้องกับคุณภาพของภาพที่จำเป็นสำหรับการตรวจสอบนอกจากเมล็ดฟื้นฟูทั่วไประหว่างการบูรณะภาพ เสียงรบกวนลดเทคนิค ทำงานบนข้อมูลภาพหรือฉายภาพ มีสแกนเนอร์เชิงพาณิชย์ หรือ เป็นผลิตภัณฑ์ของบริษัทอื่น วิธีการเหล่านี้มีความเกี่ยวข้องกับกรอง de-noising สมบัติ บางที่มีการรวมเข้าไปในเมล็ดฟื้นฟูเพื่อความสะดวกของผู้ใช้ ในบางโปรแกรมประยุกต์ วิธีการเหล่านี้ทำค่อนข้างดีเพื่อลดเสียงรบกวนของภาพยังคงความละเอียดสูง ถ้าใช้มากเกินไปอย่างจริงจัง อย่างไรก็ตาม พวกเขามักจะเปลี่ยนเนื้อเสียง และเสียสละ detectability ต่ำความคมชัดในภาพ ดังนั้น ระวังการประเมินของตัวกรองเหล่านี้ควรทำสำหรับแต่ละงานวินิจฉัยก่อนมีการปรับใช้ในการใช้ทางคลินิกขนาดกว้าง เทคนิคการสแกนและศึกษาภาพใน ECG gated CT หัวใจมีผลกระทบเฉพาะบนภาพรังสีและคุณภาพยา โดยปกติจะใช้ฟื้นฟูแกนครึ่งรับความละเอียดที่ขมับดีกว่า สำหรับโหมด gated ECG ย้อนหลังส่วนมากแกนขดลวด ขดลวดสนามมาก ๆ ต่ำ (~0.2 กับ 0.3) เพื่อหลีกเลี่ยงกายวิภาคต่อเนื่องระหว่างรอบหัวใจติดกัน เทคนิคการลดยาอย่างมีนัยสำคัญในการสแกนรูปหัวใจมี ECG หลอดปัจจุบันโหยหวน ซึ่งเกี่ยวข้องกับเลตหลอดปัจจุบันลงไป 4% 20% ของหลอดเต็มปัจจุบันสำหรับระยะที่น่าสนใจน้อยที่สุด ทริกเกอร์ ECG หุ้นตามลำดับ (หรือขั้นตอนถ่ายภาพ) รับโหมดการสแกนเพิ่มประสิทธิภาพยาสำหรับหัวใจ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการศึกษาเฟสเดียว ภาพรวมของเทคนิคการสแกนและการฟื้นฟูหัวใจ CT สามารถพบในบทความโดย Flohr et al (4)ฟื้นฟูบูรณะซ้ำได้ล่าสุดรับ atte มาก