Алгоритм коррекции движения при конусно-лучевой компьютерной томографии

Введение

Конусно-лучевая компьютерная томография (КЛКТ) — один из наиболее популярных методов визуализации в стоматологии. КЛКТ широко применяется для определения анатомических структур головы и шеи, в частности зубов, нервов и придаточных пазух носа.

Недостатком является длительность исследования, что может приводить к появлению артефактов движения на получаемых объёмных изображениях. Артефакты движения возникают главным образом из-за механической вибрации компонентов системы и/или непроизвольных движений пациента во время исследования. Эти артефакты можно устранить с помощью калибровки, эффективность которой зависит от оператора.

Рис. 1. Схематическая диаграмма, описывающая предлагаемый метод

Материалы и методы

• Геометрия КЛКТ-системы

Считается, что геометрические отклонения в КЛКТ-системе возникают в первую очередь из-за смещения и поворота плоскопанельных детекторов (ППД). Размытость реконструированного объемного изображения чаще всего происходит при отклонении ППД в плоскостях u и v. На рис. 2 упрощенно показана геометрия получения КЛКТ-изображений с помощью томографа T2 Plus.

Рис. 2. Схематическая диаграмма, описывающая геометрию получения КЛКТ-изображения T2 Plus

• Томографическая реконструкция

Реконструкция трехмерных томографических изображений в плоскости интереса происходит с помощью повсеместно используемого алгоритма фильтрованной обратной проекции (FBP). В большинстве конусно-лучевых томографов применятся ограничение ширины излучения с использованием ограниченной области поля излучения (рис. 3).

Рис. 3. Ограничение области исследования, используемой для томографической реконструкции

Рис. 4. Регистрация изображений для вычисления пространственного отклонения на томограммах в плоскостях u и v

• Реконструкция КЛКТ с коррекцией движения

Смещение и поворот в каждой проекции можно найти при регистрации изображения фантома с учетом перехода из одной системы координат в другую. Реконструкция с использованием проекционных изображений с поправкой на пространственное отклонение позволяет получить итоговое КЛКТ-изображение с коррекцией движения.

Результаты

Рис. 5. Аксиальные срезы, реконструированные без калибровки (а), по предлагаемому (b) и модельному (с) алгоритму  

На рис. 5 сравниваются аксиальные срезы антропоморфного фантома черепа. Предлагаемый алгоритм демонстрирует умеренную эффективность подавления артефактов по сравнению с традиционной геометрической калибровкой.

Рекомендованные статьи

Все статьи

Клинический случай Хирургия

Установка имплантатов TSIII SA в сочетании с открытым синус-лифтингом: отчет о клиническом случае

Обзор продукции Исследования

Разработка адаптера с функцией ограничения усилия при введении имплантата для защиты внутреннего соединения