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基于投影数据恢复的低剂量CT稀疏角度重建
2013-05-17 08:52   发布范围:公开

    随着CT在临床上的广泛应用,由X射线引起的辐射也受到人们的关注。X线辐射会对人体造成一定伤害,并提高了癌症等疾病的发病率。为降低辐射剂量,Naidich等人在1990年首次提出了低剂量CT的概念,即在其他扫描参数不变情况下,通过降低球管电流进行成像。然而,当CT管电流过低时,探测器接收到的光子数目会减少,得到的重建图像会有严重的噪声干扰,产生条纹伪影,严重影响图像的重建质量并会导致错误的临床诊断。近年来利用稀疏角度投影进行CT重建,以达到降低X射线辐射剂量的研究引起广泛关注。但是传统的FBP重建算法难以从稀疏采样的投影数据中重建出理想的重建图像,就需要对CT的图像重建算法进行改进。

    本研究考虑到将低管电流成像和稀疏角度CT重建方法相结合,可发挥两种方法的优势进一步降低辐射剂量,分别在低管电流成像和稀疏角度重建算法方面进行研究,并将两种方法相结合以进一步减少辐射剂量。首先对获得的低剂量CT投影数据进行PWLS去噪处理和恢复,然后采用全变分最小化方法进行稀疏角度的CT重建。文中分别采用Shepp-Logan模型仿真实验和真实体模实验数据对算法进行了验证。结果表明,本文提出的方法可利用恢复后的低剂量CT投影数据实现CT图像的稀疏角度重建。

    为验证本方法的有效性和进一步扩展低剂量CT成像技术的应用,本研究还设计和实现了一种低剂量大视野Micro-CT锥束成像系统,用于实现对大鼠、兔子等较大动物组织结构的活体成像。初步的实验结果表明,该Micro-CT成像系统能较好地重建出被扫描动物的组织结构,并能实现低剂量下的三维重建。(硕士研究生刘文磊)


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