A simple derivation of stopping power ratio in the human body from dual-energy CT data

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K08168
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 52040:Radiological sciences-related
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: Saito Masatoshi 新潟大学, 医歯学系, 教授 (40241583)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: dual-energy CT / stopping power ratio

Outline of Final Research Achievements

The objective of this study is to present a simple method for deriving the stopping power ratio (SPR) from dual-energy (DE) CT data via electron density and effective atomic number calibration. It is found that the DECT-SPR conversion with excellent SPR agreement can be achieved at the cost of increased image noise due to the subtraction process of the method. Guided filtering effectively reduced the image noise to a third of the original value or less without significant loss of subtle structures in the SPR images.

Free Research Field

医学物理学・放射線技術学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

デュアルエネルギーCT（2種類のX線管電圧）を使い、その“電子密度画像とCT画像の重み付きの引き算”という極めてシンプルな演算処理により「阻止能比」を計算でき得ることを世界に先駆けて見出した。本手法の最大のメリットはその「シンプルさ」にある。つまり、デュアルエネルギー CT装置を有する施設であれば、本手法を容易に実行可能となる。したがって、デュアルエネルギー CT装置が世界の医療施設に導入されつつある現状から、本手法が短期間で広く波及する可能性は十分高いと予想される。