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Use of a Total Variation Minimization Iterative Reconstruction Algorithm to Evaluate Reduced Projections during Digital Breast Tomosynthesis

机译：使用总变化最小化迭代重建算法来评估数字乳房断层合成期间的减少预测

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摘要

Purpose. We evaluated the efficacies of the adaptive steepest descent projection onto convex sets (ASD-POCS), simultaneous algebraic reconstruction technique (SART), filtered back projection (FBP), and maximum likelihood expectation maximization (MLEM) total variation minimization iterative algorithms for reducing exposure doses during digital breast tomosynthesis for reduced projections. Methods. Reconstructions were evaluated using normal (15 projections) and half (i.e., thinned-out normal) projections (seven projections). The algorithms were assessed by determining the full width at half-maximum (FWHM), and the BR3D Phantom was used to evaluate the contrast-to-noise ratio (CNR) for the in-focus plane. A mean similarity measure of structural similarity (MSSIM) was also used to identify the preservation of contrast in clinical cases. Results. Spatial resolution tended to deteriorate in ASD-POCS algorithm reconstructions involving a reduced number of projections. However, the microcalcification size did not affect the rate of FWHM change. The ASD-POCS algorithm yielded a high CNR independently of the simulated mass lesion size and projection number. The ASD-POCS algorithm yielded a high MSSIM in reconstructions from reduced numbers of projections. Conclusions. The ASD-POCS algorithm can preserve contrast despite a reduced number of projections and could therefore be used to reduce radiation doses.
机译：目的。我们评估了自适应近期下降投影到凸套（ASD-POC），同时代数重建技术（SART），过滤后投影（FBP）的效果，以及最大似然预期最大化（MLEM）总变化最小化迭代迭代算法，用于减少曝光在数字乳房修剪期间剂量减少投影。方法。使用正常（15个突起）和半（即，稀疏突出正常）投影（七个投影）进行重新设计。通过确定半最大（FWHM）的全宽来评估算法，并且BR3D幻影用于评估焦焦平面的对比度噪声比（CNR）。结构相似性（MSSIM）的平均相似度测量还用于识别临床病例中的对比度。结果。空间分辨率倾向于在涉及减少投影数量的ASD-POCS算法重建中恶化。然而，微钙化尺寸不影响FWHM变化的速率。 ASD-POCS算法独立于模拟质量损伤尺寸和投影号而产生高CNR。 ASD-POCS算法在减少投影数量的重建中产生了高MSSIM。结论。尽管减少了突起数量，ASD-POCS算法可以保持对比度，因此可以用于减少辐射剂量。

著录项

  • 作者

    Tsutomu Gomi; Yukio Koibuchi;

  • 作者单位
  • 年度 2018
  • 总页数
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
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