相比于吸收成像,X射線相襯成像對(duì)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(shì),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(lái)。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(duì)相襯CT圖像采集系統(tǒng)開(kāi)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(jì)視場(chǎng)達(dá)666mm*24mm,是目前同類(lèi)設(shè)備中最大的。針對(duì)新一代相襯CT的技術(shù)特點(diǎn),本文對(duì)圖像采集系統(tǒng)進(jìn)行了研究工作。因?yàn)閄光球管高壓較高,因此折射角信號(hào)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(cè)效率的陶瓷閃爍體陣列探測(cè)器以確保信噪比。X光的偏折角度是被調(diào)制為光強(qiáng)的變化而被探測(cè)器記錄下來(lái)的。隨著能量的提高,折射引起的光強(qiáng)變化也在減小,這就對(duì)電子學(xué)的有效分辨率提出來(lái)較高的要求。同時(shí)設(shè)計(jì)視場(chǎng)較大,通道數(shù)較為龐大。本文跟據(jù)通道數(shù)目以及對(duì)高精度分辨率的要求,設(shè)計(jì)了高密度高集成度的電子學(xué)讀出方案。為了實(shí)現(xiàn)定子和轉(zhuǎn)...

【文章頁(yè)數(shù)】：91 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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?jī)?nèi)容
第2章 新一代相襯CT圖像采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(jìn)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(cè)器效率的X射線探測(cè)器
        2.4.2 高密度大動(dòng)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(jì)方案
    3.1 圖像采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架
    3.2 信號(hào)讀出設(shè)計(jì)
    3.3 數(shù)據(jù)傳輸設(shè)計(jì)
        3.3.1 滑環(huán)選型
        3.3.2 DCB數(shù)據(jù)收集板設(shè)計(jì)
        3.3.3 DTB數(shù)據(jù)傳輸板設(shè)計(jì)
第4章 軟硬件設(shè)計(jì)
    4.1 圖像采集系統(tǒng)
    4.2 DAS信號(hào)采集板電路設(shè)計(jì)
        4.2.1 讀出電路設(shè)計(jì)
        4.2.2 參考電壓源設(shè)計(jì)
        4.2.3 通訊接口設(shè)計(jì)
        4.2.4 數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)
    4.3 DCB數(shù)據(jù)收集板設(shè)計(jì)
        4.3.1 數(shù)據(jù)接口設(shè)計(jì)
        4.3.2 緩存電路設(shè)計(jì)
        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(jì)
    4.4 DTB數(shù)據(jù)傳輸板設(shè)計(jì)
        4.4.1 原理電路設(shè)計(jì)
        4.4.2 數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)
第5章 系統(tǒng)測(cè)試
    5.1 測(cè)試平臺(tái)搭建
    5.2 電子學(xué)測(cè)試
        5.2.1 基線噪聲測(cè)試
        5.2.2 探測(cè)器信噪比測(cè)試
        5.2.3 信號(hào)線性測(cè)試
        5.2.4 本底穩(wěn)定性測(cè)試
    5.3 光纖通信誤碼率測(cè)試
    5.4 空間分辨率測(cè)試
    5.5 相襯成像測(cè)試
        5.5.1 二維成像測(cè)試
        5.5.2 三維成像測(cè)試
    5.6 測(cè)試結(jié)果分析與評(píng)價(jià)
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(xiàn)
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(hào)：3877719