• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

用于差分相衬X射线计算机断层扫描的快速三维重建方法

Fast 3D reconstruction method for differential phase contrast X-ray CT.

作者信息

McCann Michael T, Nilchian Masih, Stampanoni Marco, Unser Michael

出版信息

Opt Express. 2016 Jun 27;24(13):14564-81. doi: 10.1364/OE.24.014564.

DOI:10.1364/OE.24.014564
PMID:27410609
Abstract

We present a fast algorithm for fully 3D regularized X-ray tomography reconstruction for both traditional and differential phase contrast measurements. In many applications, it is critical to reduce the X-ray dose while producing high-quality reconstructions. Regularization is an excellent way to do this, but in the differential phase contrast case it is usually applied in a slice-by-slice manner. We propose using fully 3D regularization to improve the dose/quality trade-off beyond what is possible using slice-by-slice regularization. To make this computationally feasible, we show that the two computational bottlenecks of our iterative optimization process can be expressed as discrete convolutions; the resulting algorithms for computation of the X-ray adjoint and normal operator are fast and simple alternatives to regridding. We validate this algorithm on an analytical phantom as well as conventional CT and differential phase contrast measurements from two real objects. Compared to the slice-by-slice approach, our algorithm provides a more accurate reconstruction of the analytical phantom and better qualitative appearance on one of the two real datasets.

摘要

我们提出了一种用于传统和差分相衬测量的全三维正则化X射线断层扫描重建的快速算法。在许多应用中,在产生高质量重建的同时降低X射线剂量至关重要。正则化是实现这一目标的绝佳方法,但在差分相衬情况下,它通常以逐片方式应用。我们建议使用全三维正则化来改善剂量/质量权衡,这是逐片正则化无法实现的。为了使这在计算上可行,我们表明迭代优化过程的两个计算瓶颈可以表示为离散卷积;由此产生的用于计算X射线伴随算子和正规算子的算法是比重新网格化更快、更简单的替代方法。我们在一个解析体模以及来自两个真实物体的传统CT和差分相衬测量上验证了该算法。与逐片方法相比,我们的算法在解析体模上提供了更准确的重建,并且在两个真实数据集中的一个上具有更好的定性外观。

相似文献

1
Fast 3D reconstruction method for differential phase contrast X-ray CT.用于差分相衬X射线计算机断层扫描的快速三维重建方法
Opt Express. 2016 Jun 27;24(13):14564-81. doi: 10.1364/OE.24.014564.
2
Alpha image reconstruction (AIR): a new iterative CT image reconstruction approach using voxel-wise alpha blending.阿尔法图像重建(AIR):一种使用逐体素阿尔法混合的新型迭代CT图像重建方法。
Med Phys. 2014 Jun;41(6):061914. doi: 10.1118/1.4875975.
3
Efficient and robust 3D CT image reconstruction based on total generalized variation regularization using the alternating direction method.基于交替方向法的全广义变分正则化的高效稳健三维CT图像重建
J Xray Sci Technol. 2015;23(6):683-99. doi: 10.3233/XST-150521.
4
An algebraic iterative reconstruction technique for differential X-ray phase-contrast computed tomography.一种用于差分 X 射线相衬计算机断层成像的代数迭代重建技术。
Z Med Phys. 2013 Sep;23(3):186-93. doi: 10.1016/j.zemedi.2012.11.002. Epub 2012 Nov 29.
5
Fast 3D iterative image reconstruction for SPECT with rotating slat collimators.用于配备旋转板准直器的单光子发射计算机断层扫描(SPECT)的快速三维迭代图像重建
Phys Med Biol. 2009 Feb 7;54(3):715-29. doi: 10.1088/0031-9155/54/3/016. Epub 2009 Jan 9.
6
Low-dose x-ray phase-contrast and absorption CT using equally sloped tomography.利用斜率相等的断层扫描进行低剂量 X 射线相衬和吸收 CT。
Phys Med Biol. 2010 Sep 21;55(18):5383-400. doi: 10.1088/0031-9155/55/18/008. Epub 2010 Aug 24.
7
3D algebraic iterative reconstruction for cone-beam x-ray differential phase-contrast computed tomography.用于锥束X射线微分相衬计算机断层扫描的三维代数迭代重建
PLoS One. 2015 Mar 16;10(3):e0117502. doi: 10.1371/journal.pone.0117502. eCollection 2015.
8
Combined iterative reconstruction and image-domain decomposition for dual energy CT using total-variation regularization.使用全变差正则化的双能CT的联合迭代重建与图像域分解
Med Phys. 2014 May;41(5):051909. doi: 10.1118/1.4870375.
9
A model based algorithm for perfusion estimation in interventional C-arm CT systems.基于模型的介入式 C 臂 CT 系统灌注估计算法。
Med Phys. 2013 Mar;40(3):031916. doi: 10.1118/1.4790467.
10
Smoothed Norm Regularization for Sparse-View X-Ray CT Reconstruction.用于稀疏视图X射线CT重建的平滑L范数正则化
Biomed Res Int. 2016;2016:2180457. doi: 10.1155/2016/2180457. Epub 2016 Sep 20.

引用本文的文献

1
Machine learning assists in increasing the time resolution of X-ray computed tomography applied to mineral precipitation in porous media.机器学习有助于提高应用于多孔介质中矿物沉淀的 X 射线计算机断层扫描的时间分辨率。
Sci Rep. 2023 Jun 29;13(1):10529. doi: 10.1038/s41598-023-37523-0.
2
Computed tomography data collection of the complete human mandible and valid clinical ground truth models.全下颌骨的计算机断层扫描数据采集和有效的临床地面真实模型。
Sci Data. 2019 Jan 29;6:190003. doi: 10.1038/sdata.2019.3.
3
Fast multiscale reconstruction for Cryo-EM.
快速多尺度重建技术在冷冻电镜中的应用。
J Struct Biol. 2018 Dec;204(3):543-554. doi: 10.1016/j.jsb.2018.09.008. Epub 2018 Sep 24.
4
Correlation of Materials Property and Performance with Internal Structures Evolvement Revealed by Laboratory X-ray Tomography.实验室X射线断层扫描揭示材料性能与内部结构演变的相关性
Materials (Basel). 2018 Sep 21;11(10):1795. doi: 10.3390/ma11101795.
5
Clinical evaluation of semi-automatic open-source algorithmic software segmentation of the mandibular bone: Practical feasibility and assessment of a new course of action.临床评估下颌骨半自动开源算法软件分割:实用可行性及新行动方案评估。
PLoS One. 2018 May 10;13(5):e0196378. doi: 10.1371/journal.pone.0196378. eCollection 2018.