計算機斷層圖像重建若干新技術(shù)應(yīng)用研究.pdf

1、CT成像技術(shù)可以直觀、準(zhǔn)確的顯示物體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，發(fā)展至今已廣泛應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)、工業(yè)檢測等領(lǐng)域中，尤其是在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中發(fā)揮著舉足輕重的作用。但是，隨著臨床需求的逐步提高，基于吸收機制的傳統(tǒng)CT開始在某些方面的成像顯示出不足，如輕元素成像、具有相同或相近衰減值的物質(zhì)成像等等，因此開發(fā)新的成像技術(shù)具有重要意義。
　　相襯成像技術(shù)能夠解決輕元素成像的問題，其通過X-射線穿過樣品后變化的相位信息來進(jìn)行成像。在已存在的相襯成像方法中，基于光柵的

2、微分相襯CT(DPC-CT)由于可以使用普通X光源而具有較大的臨床應(yīng)用前景，但DPC-CT的輻射劑量問題尤為突出，是其走向臨床應(yīng)用的瓶頸。針對上述不足，本文提出了一種DPC-CT迭代圖像重建算法——DD-L1算法，該方法將壓縮感知(CS)理論和CT迭代圖像重建技術(shù)相結(jié)合并引入距離驅(qū)動的正/反投影運算計算策略。仿真和實驗結(jié)果表明，DD-L1算法能夠在投影數(shù)據(jù)不完備的情況下得到較高質(zhì)量的重建圖像，將有助于推動相襯CT步入臨床應(yīng)用。
　

3、　雙能CT(DECT)可以準(zhǔn)確重建出物質(zhì)的有效原子序數(shù)和電子密度圖像，進(jìn)而能夠區(qū)分衰減值相同的物質(zhì)。預(yù)處理圖像重建算法是雙能重建的主流算法，而投影分解是預(yù)處理算法的關(guān)鍵步驟，鑒于傳統(tǒng)的投影分解算法計算復(fù)雜、速度慢等不足，本文采用了一種基于投影匹配的投影分解算法。對于DECT圖像重建，一方面，真實的雙能投影數(shù)據(jù)難以獲得，另一方面，目前對DECT圖像重建過程進(jìn)行完整的數(shù)值仿真的研究工作尚未見諸報道。因此本文提出一種仿真方法對以基于投影匹配的

4、投影分解算法為基礎(chǔ)的DECT預(yù)處理圖像重建算法的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行數(shù)值仿真，實驗結(jié)果驗證了該仿真方法的有效性和可靠性，有益于雙能成像技術(shù)的研究和發(fā)展。
　　另外，相襯成像技術(shù)雖已取得了豐碩的研究成果，但到目前為止，相襯成像技術(shù)仍因其頗為嚴(yán)苛的實驗條件和實驗過程而難以應(yīng)用于臨床。光學(xué)理論指出，X-射線穿過物體時，物體折射率的相位項和物質(zhì)電子密度存在線性關(guān)系，因此本文提出了基于DECT的相襯成像方法，是推動相襯成像技術(shù)步入臨床應(yīng)用的有益探索