Influence of Convolution Kernel and Beam-Hardening Effect on the Assessment of Trabecular Bone Mineral Density Using Quantitative Computed Tomography

Ivanov D. V.; Kirillova I. V.; Kossovich L. Yu.; Bessonov L. V.; Petraikin A. V.; Dol A. V.; Ahmad E. S.; Morozov S. P.; Vladzymyrskyy A. V.; Sergunova K. A.; Kharlamov A. V.

База данных: Каталог библиотеки СФУ (J 10)

Библиографическое описание: Influence of Convolution Kernel and Beam-Hardening Effect on the Assessment of Trabecular Bone Mineral Density Using Quantitative Computed Tomography / D. V. Ivanov, I. V. Kirillova, L. Yu. Kossovich [и др.]. - (Научный отдел) (Механика). - Текст : непосредственный // Известия Саратовского университета. Новая серия. Сер.: Математика. Механика. Информатика. - 2020. - Вып. 2. - С. 205-219 : рис. табл. - Библиогр.: с. 216-217 (16 назв.). - Библиогр. на рус. и англ. яз.

Аннотация: Для оценки минеральной плотности и прочности костных тканей наряду с денситометрией применяется количественная компьютерная томография. "Сырые"данные, полученные при компьютерной томографии, преобразуются программным обеспечением томографа посредством сверточных (конволюционных) ядер. Известно, что при применении конволюционных ядер может существенно изменяться плотность тканей, выраженная в единицах Хаунсфилда. Описан эффект "упрочнения луча" (beam-hardening effect) : при прохождении рентгеновского луча через объект происходит поглощение фотонов рентгеновского излучения с более низкой энергией. Поэтому сканирование объектов "на воздухе" без окружения мягких тканей тела человека дает искаженные числа Хаунсфилда относительно их реальных значений. Данная работа нацелена на то, чтобы оценить влияние различных конволюционных ядер, эффекта "упрочнения луча", а также других параметров настройки компьютерного томографа на единицы Хаунсфилда губчатой костной ткани головок бедра и калиброванных образцов водного раствора гидроортофосфата калия с известной минеральной плотностью. Образцы губчатой костной ткани головок бедра и калиброванные образцы водного раствора гидроортофосфата калия с известной минеральной плотностью сканировали на компьютерном томографе Toshiba Aquilion 64. Сканирование образцов осуществляли в различных режимах: при разном токе, "на воздухе" и внутри калибровочного фантома. При этом анализировались результирующие изображения, обработанные конволюционными ядрами FC17 и FC03. Было показано, что величина тока практически не влияет на числа Хаунсфилда. Различные конволюционные ядра демонстрируют существенно разные числа Хаунсфилда при сканировании "на воздухе" одних и тех же образцов. Эффект "beam hardening" существенно влияет на числа Хаунсфилда и должен учитываться при оценке минеральной плотности костной ткани. Не выявлены различия в измерениях "на воздухе" и в фантоме на уровне значимости 5% для ядра FC03, что подтверждает тот факт, что оно предназначено для корректировки эффекта "beam-hardening". Однако при малых минеральных плотностях сканируемых образцов отмечается неоднозначная зависимость между числами Хаунсфилда и минеральной плотностью для ядра FC03. Ядро FC17 считаем более предпочтительным и пригодным для оценки минеральной плотности костной ткани с учетом предварительной калибровки с помощью фантома для широкого диапазона заданных минеральных плотностей. Получены регрессионные зависимости для пересчета чисел Хаунсфилда из экспериментов "на воздухе" в числа Хаунсфилда тех же образцов с учетом окружающих тканей (в фантоме).

Год издания: 2020

Авторы: Ivanov D. V. , Kirillova I. V. , Kossovich L. Yu. , Bessonov L. V. , Petraikin A. V. , Dol A. V. , Ahmad E. S. , Morozov S. P. , Vladzymyrskyy A. V. , Sergunova K. A. , Kharlamov A. V.

Источник: Известия Саратовского университета. Новая серия. Сер.: Математика. Механика. Информатика

Выпуск: Вып. 2

Номера страниц: 205-219

Количество экземпляров:

Твёрдая копия издания отсутствует в фонде библиотеки

Показать дополнительные сведения

Минеральный статус костной ткани у молодых велосипедистов : статья из журнала

Длуголецка Барбара
2020 год

Минеральная плотность костной ткани у долгожителей с ишемической болезнью сердца : статья из журнала

Тополянская С. В. и др.
2020 год

Особенности распределения плотности минерального компонента костной ткани у жителей Северо… : статья из журнала

Пашкова Инга Геннадьевна и др.
2019 год

Композиционный состав тела у больных ревматоидным артритом мужского пола с учетом андрогенного… : статья из журнала

Кондрашов А. А. и др.
2021 год

Поиск ассоциаций полиморфизма (TAAA)[n] гена витамин D-связывающего белка (DBP) с развитием… : статья из журнала

Хусаинова Р. И. и др.
2014 год

11C-radiolabeled aptamer for imaging of tumors and metastases using positron emission tomography-… : научное издание

Ozerskaya A.V. и др.
2021 год

METHODS AND MODELS FOR TEXTURE ANALYSIS OF LUNG PATHOLOGICAL CHANGES BASED ON COMPUTED TOMOGRAPHY… : научное издание

Kents A.S. и др.
2021 год

Methods and models for texture analysis of lung pathological changes based on computed tomography for covid-19…

Kents A.S. и др.
2021 год

Methods and models for texture analysis of lung pathological changes based on computed… : доклад, тезисы доклада

Kents A.S. и др.
2021 год

Различия в кинетике оптического просветления здоровых тканей головы и при сахарном диабете : статья из журнала

Алаа Сабих Шансхул и др.
2025 год

Дегитратация биотканей в процессе их компрессии : статья из журнала

Зюрюкина Ольга Анатольевна и др.
2020 год

Технология регенерации костной ткани в ротационном биореакторе: моделирование течения жидкости и… : статья из журнала

Цибульская Е. О. и др.
2020 год

Различия оптических свойств мышечной ткани крысы при комнатной и физиологической температурах : статья из журнала

Гамаюнова Екатерина Алексеевна и др.
2022 год

Цитотоксичность апконверсионных наночастиц с оболочками : обзор

Верховский Роман Аркадьевич и др.
2022 год

ИК спектры гидратированного CaSO[4] в среднем инфракрасном диапазоне : статья из журнала

Морозов Андрей Владимирович и др.
2023 год

Библиотечно-издательский комплекс СФУ

Influence of Convolution Kernel and Beam-Hardening Effect on the Assessment of Trabecular Bone Mineral Density Using Quantitative Computed Tomography
статья из журнала

Похожие публикации