Experimental optimization of single‐exposure dual‐energy angiography with photon‐counting x‐ray detectors
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Background Photon‐counting x‐ray detectors may enable single‐exposure dual‐energy (DE) x‐ray angiography. Purpose The purpose of this paper is to experimentally optimize the energy thresholds and tube voltage for single‐exposure DE x‐ray angiography. Methods We optimized single‐exposure DE x‐ray angiography using the iodine signal‐difference‐to‐noise ratio (SDNR) per root patient air kerma (κ) as a figure of merit. We measured the iodine SDNR by imaging an iodine stepwedge immersed in a water tank with a depth of 30 cm in the direction of x‐ray propagation. The stepwedge was imaged using tube voltages ranging from 90 to 150 kV and a cadmium telluride (CdTe) x‐ray detector with two energy bins and analog charge summing for charge sharing suppression. The energy threshold that separates the two energy bins was varied from approximately 35 keV to approximately 75% of the maximum energy of the x‐ray beam. Curve fitting was used to determine the threshold that maximized . The effect of scatter was determined from measurements of the scatter‐to‐primary ratios (SPRs) of the low‐energy and high‐energy images and a semi‐empirical model of the relationship between SDNR and SPR. Using the optimal parameters, we imaged a phantom with vessel‐simulating structures and background clutter. Results The optimal energy thresholds increased monotonically from ∼50 to ∼85 keV over the range of tube voltages considered. For tube voltages greater than 90 kV, the optimal energy thresholds consistently allocated approximately two thirds of all detected primary photons to the low energy bin; this ratio was preserved without scatter. Consistent with prior modeling studies, increased monotonically with tube voltage from 90 to 150 kV; at 150 kV was approximately 38% higher than that at 90 kV for an iodine area density of ∼50 mg/cm2. Scatter reduced SDNR by approximately 25% for SPRs of ∼1 and 0.4 in low‐energy and high‐energy images, respectively. Conclusions Achieving optimal image quality in single‐exposure DE angiography with photon‐counting x‐ray detectors will require high tube voltages (i.e., >130 kV) and, for thick patients, energy thresholds that allocate approximately two thirds of all primary photons to the low‐energy image. Future work will compare the image quality of singe‐exposure photon‐counting and kV‐switching approaches to DE x‐ray angiography.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».