相比于吸收成像,X射線相襯成像對于由輕元素組成的軟組織樣品可以提供更高的成像襯度。因此基于相位襯度技術(shù)的X射線相襯成像在臨床領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景,特別是在早期癌癥的診斷上。為了能夠利用相襯成像在醫(yī)學(xué)成像上巨大的優(yōu)勢,突破現(xiàn)有方法的局限性,并將X射線相襯成像技術(shù)推廣到臨床應(yīng)用中去,新一代基于幾何投影的三維相襯人體CT被提了出來。本文主要分析了新一代X射線相襯CT的物理需求,并根據(jù)物理需求對相襯CT圖像采集系統(tǒng)開展了研究工作。新一代相襯CT球管高壓較高,設(shè)定為80KV,其設(shè)計視場達666mm*24mm,是目前同類設(shè)備中最大的。針對新一代相襯CT的技術(shù)特點,本文對圖像采集系統(tǒng)進行了研究工作。因為X光球管高壓較高,因此折射角信號變小。為了獲得較高的角度靈敏度,本文選擇了高光產(chǎn)額、高探測效率的陶瓷閃爍體陣列探測器以確保信噪比。X光的偏折角度是被調(diào)制為光強的變化而被探測器記錄下來的。隨著能量的提高,折射引起的光強變化也在減小,這就對電子學(xué)的有效分辨率提出來較高的要求。同時設(shè)計視場較大,通道數(shù)較為龐大。本文跟據(jù)通道數(shù)目以及對高精度分辨率的要求,設(shè)計了高密度高集成度的電子學(xué)讀出方案。為了實現(xiàn)定子和轉(zhuǎn)...

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 X射線相襯成像技術(shù)
    1.2 X射線相襯成像發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 基于相干光源的X射線相襯成像
        1.2.2 基于普通光源的X射線相襯成像
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
第2章 新一代相襯CT圖像采集系統(tǒng)設(shè)計需求
    2.1 基于幾何投影的X射線相襯成像法
    2.2 光柵相襯成像的信息獲取
        2.2.1 相位步進法
        2.2.2 莫爾條紋分析法
        2.2.3 正反投影法
        2.2.4 能量分辨法
    2.3 新一代X射線相襯CT
    2.4 CT圖像采集系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)
        2.4.1 高光產(chǎn)額和探測器效率的X射線探測器
        2.4.2 高密度大動態(tài)范圍讀出電子學(xué)系統(tǒng)
        2.4.3 高速可靠的數(shù)據(jù)傳輸
第3章 新一代相襯CT圖像采集系統(tǒng)設(shè)計方案
    3.1 圖像采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架
    3.2 信號讀出設(shè)計
    3.3 數(shù)據(jù)傳輸設(shè)計
        3.3.1 滑環(huán)選型
        3.3.2 DCB數(shù)據(jù)收集板設(shè)計
        3.3.3 DTB數(shù)據(jù)傳輸板設(shè)計
第4章 軟硬件設(shè)計
    4.1 圖像采集系統(tǒng)
    4.2 DAS信號采集板電路設(shè)計
        4.2.1 讀出電路設(shè)計
        4.2.2 參考電壓源設(shè)計
        4.2.3 通訊接口設(shè)計
        4.2.4 數(shù)字邏輯設(shè)計
    4.3 DCB數(shù)據(jù)收集板設(shè)計
        4.3.1 數(shù)據(jù)接口設(shè)計
        4.3.2 緩存電路設(shè)計
        4.3.3 命令分發(fā)電路
        4.3.4 光纖數(shù)據(jù)傳輸
        4.3.5 數(shù)字邏輯設(shè)計
    4.4 DTB數(shù)據(jù)傳輸板設(shè)計
        4.4.1 原理電路設(shè)計
        4.4.2 數(shù)字邏輯設(shè)計
第5章 系統(tǒng)測試
    5.1 測試平臺搭建
    5.2 電子學(xué)測試
        5.2.1 基線噪聲測試
        5.2.2 探測器信噪比測試
        5.2.3 信號線性測試
        5.2.4 本底穩(wěn)定性測試
    5.3 光纖通信誤碼率測試
    5.4 空間分辨率測試
    5.5 相襯成像測試
        5.5.1 二維成像測試
        5.5.2 三維成像測試
    5.6 測試結(jié)果分析與評價
第6章 總結(jié)和展望
    6.1 本論文工作內(nèi)容總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果



本文編號：3877719