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An end-to-end CT simulation framework with graphical user interface and sample scanner models
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AI
DOI：10.1002/mp.70066.png)
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摘要
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背景：虚拟成像试验（VIT）通过患者和扫描设备的计算模型促进医学成像实验。为在医学成像领域广泛推广，VIT工具不仅应具备准确性，还应具有鲁棒性和用户友好性。目的：开发一个经过验证的端到端CT模拟框架，配备基于脚本和图形用户界面（GUI）的接口，便于安装，并在多样化的计算环境中实现鲁棒性能。方法：将先前验证的CT模拟器（DukeSim）打包成端到端框架，包含四个主要组件：（1）受临床扫描仪控制台启发的基于Web的GUI；（2）作为灵活入口点的Python包装脚本；（3）基于物理学的CT投影器，利用光线追踪和蒙特卡罗方法；（4）支持滤波反投影和迭代技术的厂商中立重建模块（MCR Toolkit）。基于NodeJS和Express服务器配置的Web GUI用于选择协议和扫描仪配置并启动CT模拟。集成DukeSim软件构建为三种类型的软件包，实施严格的版本控制、测试、缺陷跟踪和发布流程。此外，通过开发模拟传统CT扫描仪属性的示例扫描仪模型，展示了软件的功能和潜在用途。结果：成功开发集成CT模拟框架，实现虚拟成像试验的无缝采用和广泛应用。此外，传统扫描仪的建模与验证展示了框架准确表征多种临床相关扫描仪的能力。结论：本研究代表了CT模拟工具的重大进展，为虚拟成像试验提供了端到端、经过验证且鲁棒的解决方案。软件模拟多种CT技术的灵活性，结合其用户友好界面和验证的准确性，使其成为推动CT技术研发、评估和优化的宝贵工具。
Keyword:
CT simulation
DukeSim
Graphical User Interface
virtual imaging trials
期刊
IF:
3.2
论文数:
3.7W
被引数:
3.2W
机构
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