基于兩次掃描的CT局部迭代重建方法研究.pdf

1、隨著X射線斷層成像(Computed Tomography，CT)技術(shù)在醫(yī)學(xué)診斷中越來越廣泛的應(yīng)用，其帶來的輻射劑量問題越來越引起重視。由于目前的CT設(shè)備均采用全視野掃描方式，因此對于只需要對感興趣的組織或器官進(jìn)行局部成像的情況，現(xiàn)有的掃描方式均存在過輻射問題。低劑量的全局掃描和正常劑量的局部掃描相結(jié)合進(jìn)行感興趣區(qū)域的圖像重建是本研究主要探索的降低劑量的重建方法。為此本文開展了以下六個(gè)方面的工作:
　　一、研究基于CT定位片的心臟

2、自動(dòng)定位方法。基于正側(cè)位的CT定位片，獲得了較為準(zhǔn)確的心臟自動(dòng)定位，為后續(xù)的感興趣區(qū)域掃描奠定基礎(chǔ);
　　二、研究代數(shù)迭代重建算法(ART算法)。它是一種基于解代數(shù)線性方程組的算法。因其抗噪性好、抑制偽影能力強(qiáng)，故在低劑量下比解析重建算法更有優(yōu)勢并且仍能重建出高質(zhì)量圖像;
　　三、研究任意低計(jì)量掃描數(shù)據(jù)的模擬方法。通過正常劑量掃描下的生數(shù)據(jù)模擬任意低劑量掃描的生數(shù)據(jù)，基于X射線光子的泊松統(tǒng)計(jì)分布建立數(shù)學(xué)模型，通過設(shè)置管電流的

3、值來模擬低劑量掃描下的生數(shù)據(jù)。
　　四、研究利用高低劑量掃描相結(jié)合的生數(shù)據(jù)進(jìn)行局部迭代重建。將正常劑量掃描下的生數(shù)據(jù)和模擬的低劑量生數(shù)據(jù)加權(quán)結(jié)合，利用之前的ART算法重建出在感興趣區(qū)域的圖像。
　　五、研究引入平滑處理的像素驅(qū)動(dòng)圖像重建算法。由于基于射線驅(qū)動(dòng)的迭代重建產(chǎn)生的圖像相對粗糙，含有噪聲，因此考慮基于像素驅(qū)動(dòng)的迭代方法，通過加入考慮八鄰域的正則項(xiàng)來約束圖像的平滑度，實(shí)驗(yàn)證明該方法能一定程度上改善圖像質(zhì)量。