低輻射劑量CT重建方法的研究.pdf

1、自CT成像技術(shù)誕生以來,經(jīng)過幾十年的發(fā)展,CT掃描速度更快、重建時(shí)間更短,這促進(jìn)了CT在臨床上的應(yīng)用,但CT檢查帶來的輻射劑量也在日益增加。目前,人們對CT輻射劑量對人體可能造成的潛在危害問題越來越重視。許多CT研究人員、制造商和臨床操作人員為降低CT輻射劑量問題付出了巨大的努力。通過降低管電流強(qiáng)度(低劑量CT)和減少采樣的次數(shù)(稀疏角度CT),能夠?qū)崿F(xiàn)降低輻射劑量。但這樣破壞了投影數(shù)據(jù)的完備性,由傳統(tǒng)重建算法直接重建出的圖像質(zhì)量會(huì)嚴(yán)重

2、退化。因此,如何在降低輻射劑量的同時(shí)保證重建圖像的質(zhì)量成為近年來CT研究的一個(gè)熱點(diǎn)。本文主要研究針對兩種降低CT輻射劑量方式的重建算法,主要工作如下:
　　第一,基于小波域組合去噪的低劑量CT重建方法。低劑量CT投影數(shù)據(jù)中含有較強(qiáng)的噪聲,會(huì)使重建的圖像嚴(yán)重退化。因此需要對投影數(shù)據(jù)中的噪聲有效地濾除,同時(shí)盡可能多地保護(hù)圖像細(xì)節(jié)特征,為此本文提出了小波域組合去噪算法。該算法根據(jù)分析得到的小波域中低劑量CT投影數(shù)據(jù)的噪聲統(tǒng)計(jì)特性,采用L

3、AWML去噪算法濾除噪聲,并依據(jù)得到的投影數(shù)據(jù)的估計(jì)來設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)Wiener濾波器,對原始低劑量CT投影數(shù)據(jù)濾波,實(shí)現(xiàn)組合去噪。濾波后的投影數(shù)據(jù)用傳統(tǒng)的FBP算法就可以重建出清晰的CT圖像。仿真結(jié)果表明,組合去噪算法壓制噪聲能力得到提高、能夠保留更多圖像細(xì)節(jié)特征。
　　第二,基于壓縮感知的稀疏角度CT重建方法。針對稀疏角度CT的迭代重建算法耗時(shí)較長的缺點(diǎn),將醫(yī)學(xué)圖像梯度稀疏的性質(zhì)引入到迭代重建算法中,加快其收斂速度,只需20個(gè)角度的