シンクロトロン放射線の位相制御イメージングとデジタルマンモグラフィの画質の客観的測定

目的：シンクロトロン放射による位相制御マンモグラフィは、乳房病変の識別を改善する革新的なX線イメージングの実践です。以前の研究では、主観的分析によって従来のマンモグラフィで撮影された画像と比較して、シンクロトロン放射線ビームを使用して位相コントラストモダリティで撮影されたマンモグラフィ画像の優位性が証明されています。しかし、私たちの知る限り、客観的な堅牢な指標によってこの改善を定量化するために、異なる取得システムを比較した以前の研究はありませんでした。この研究では、画質の客観的なメトリックを使用して、位相制御イメージングの優位性を定量化する予定です。 方法：American College of Radiology Mammographic Accreditation Phantomの画像は、病院、2つのデジタルマンモグラフィ装置、およびEletra Synchrotron Radiation Facility（Treste、Italy）で、空き宇宙伝播の位相制御モダリティを使用して入手しました。関心のある領域は、繊維（位相オブジェクト）および質量（面積オブジェクト）の画質を分析して、信号対雑音比、メリット、コントラスト、エッジの可視性によってシミュレートされました。 結果：画像のコントラストとエッジの可視性は、デジタルマンモグラフィ装置と比較して、位相制御モダリティで有意に高かった。位相制御モダリティを使用したメリットの数値は、繊維の方が高く、大衆に匹敵しました。 結論：結果は、位相対照画像のコントラストとエッジの可視性の改善を示しました。これらの改善は、小さな病変と詳細の検出において重要かもしれません。

PURPOSE: Phase-contrast mammography with synchrotron radiation is an innovative X-ray imaging practice that improves the identification of breast lesions. Previous studies have proven the superiority of the mammography images taken in the phase-contrast modality using synchrotron radiation beams as compared with images taken in conventional mammography by subjective analyses. However, to our knowledge, no previous study has compared different acquisition systems in order to quantify this improvement by means of objective robust indicators. In this research, we intend to quantify the superiority of phase-contrast imaging by means of objective metrics of image quality. METHODS: Images from the American College of Radiology Mammographic Accreditation Phantom were obtained at hospitals, in two digital mammography equipment and at the Elettra synchrotron radiation facility (Trieste, Italy), using free space propagation phase-contrast modality. Regions of interest were selected to analyze image quality at the fibers (phase object) and masses (area object) simulated on the phantom by means of the signal-to-noise ratio, the figure of merit, the contrast and the edge visibility. RESULTS: The image contrast and edge visibility were significantly higher at the phase-contrast modality as compared with digital mammography equipment. The figure of merit using phase-contrast modality was higher for the fibers and comparable for the masses. CONCLUSION: The results showed an improvement of the contrast and edge visibility in phase-contrast images. These improvements may be important in the detection of small lesions and details.