適于小動物研究的μCT系統(tǒng)開發(fā)研制.pdf

1、醫(yī)學(xué)成像技術(shù)是醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)和醫(yī)學(xué)圖像臨床應(yīng)用技術(shù)的基礎(chǔ)。該論文是一套醫(yī)學(xué)成像設(shè)備的研制。微型CT相對于普通醫(yī)用CT設(shè)備，具有更高的空間分辨率、更低的輻射劑量以及更精確的重建算法。 該論文是以平板探測器為核心部件，搭建了一套適于活體小動物研究的微型CT系統(tǒng)。與大多數(shù)微型CT的區(qū)別是在圖像采集過程中，該系統(tǒng)的光源和探測器是運動的，而樣本保持靜止。樣本由一個水平位移臺托著，固定在旋轉(zhuǎn)中心。整個系統(tǒng)的運行都是通過控制中心控制，控制中

2、心控制光源的開關(guān)，負責(zé)探測器的數(shù)據(jù)采集，并向電機驅(qū)動器發(fā)送控制指令，驅(qū)動光源和探測器圍繞樣本運動。重建算法用的是經(jīng)典的錐形光束逆投影算法，即FDK算法。 為了能夠更精確地重建樣本，新創(chuàng)了一種確定點光源相對探測器平面的空間坐標(biāo)方法：該方法是通過拍攝同一個標(biāo)準(zhǔn)樣本不同方位的投影圖，根據(jù)立體幾何基本定理建立方程，聯(lián)立多個方程解多個未知數(shù)，其中三個未知數(shù)就是光源相對探測器的空間坐標(biāo)。 為了解決CT拍攝過程中由于射線硬化效應(yīng)帶來的“杯

3、狀”偽跡，新創(chuàng)了一種簡便的修正方法。結(jié)果表明該修正方法的誤差不到常用的二階多項式擬合法的1/3。該硬化效應(yīng)校正法比經(jīng)典的多項式擬合法更簡便，更容易計算，相對誤差更小，能夠有效地消除重建時的“杯狀”偽跡。 為了能夠全自動提取地提取出樣本的外輪廓，提出了一個新的行之有效的方法，通過投影圖的分割以及逆投影相乘來實現(xiàn)。解決了直接在切片圖里進行分割時，由于切片圖模糊而難以自動處理的問題。從仿真和樣本實驗中都可以看出這是一種有效的CT輪廓提取