本文關(guān)鍵詞：Micro-CT工作電壓電流及曝光時間設(shè)置范圍研究

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【摘要】：計算機(jī)斷層成像技術(shù)(computed tomography,CT)是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)臨床檢查及工業(yè)無損檢測的重要方法之一,對人類的生產(chǎn)和生活產(chǎn)生了重大影響。隨著現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)的快速發(fā)展,動物模型實驗逐漸成為人類研究疾病、開發(fā)藥物的重要方法,適用于小動物研究的醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)應(yīng)運而生。微計算機(jī)斷層成像技術(shù)(micro computed tomography,Micro-CT),又稱小動物CT,與普通的臨床CT相比,Micro-CT系統(tǒng)具有空間分辨率高、不破壞樣本、掃描成本低等特點,能夠很好地滿足動物實驗精細(xì)成像的要求,在腫瘤研究、藥物開發(fā)以及工業(yè)無損檢測等領(lǐng)域得到普遍應(yīng)用。本文題目源自于北京大學(xué)小動物多模態(tài)分子影像儀器研發(fā)項目,該項目將X射線斷層成像(CT)、正電子發(fā)射斷層成像(PET)、單光子發(fā)射斷層成像(SPECT)、熒光分子層析成像(FMT)四種成像模態(tài)在同一系統(tǒng)中進(jìn)行整機(jī)集成和同機(jī)融合,研發(fā)分子影像采集、處理與數(shù)字化管理軟件系統(tǒng)。為了研究Micro-CT和FMT同機(jī)集成后圖像的融合技術(shù),設(shè)計搭建了一套Micro-CT系統(tǒng),文章利用該Micro-CT系統(tǒng)進(jìn)行了多組成像實驗,研究Micro-CT工作電壓、電流以及曝光時間這些參數(shù)對成像質(zhì)量的影響,找到其科學(xué)合理的設(shè)置范圍。首先,文章介紹了CT及Micro-CT系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r以及課題的來源和意義。解析了Micro-CT系統(tǒng)的工作原理、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其硬件組成。其次,設(shè)計搭建了一套Micro-CT成像系統(tǒng),詳細(xì)介紹了Micro-CT系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、部件選型和成像算法。完成系統(tǒng)搭建后,調(diào)試系統(tǒng)并進(jìn)行性能測試。最后,介紹了Micro-CT系統(tǒng)的圖像評價指標(biāo)——空間分辨率和密度分辨率,并系統(tǒng)地分析了兩種分辨率的影響因素。利用設(shè)計搭建的Micro-CT系統(tǒng)完成了多組成像實驗,并分析工作電壓、電流及曝光時間對Micro-CT系統(tǒng)成像質(zhì)量以及系統(tǒng)自身性能的影響。通過實驗對比,分析Micro-CT在成像質(zhì)量較為理想的情況下,其工作電壓、電流以及曝光時間的設(shè)置范圍。論文研究內(nèi)容為小動物成像掃描時控制X射線劑量提供了依據(jù),也為今后Micro-CT系統(tǒng)低劑量成像的研究提供了數(shù)據(jù)支持。
【關(guān)鍵詞】：Micro-CT 成像 工作電壓 電流 曝光時間 分辨率
【學(xué)位授予單位】：河北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R814;TP391.41
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 CT及Micro-CT簡介10-12
• 1.2 課題來源及意義12-13
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.4 文章研究內(nèi)容及章節(jié)安排14-15
• 第2章 微計算機(jī)斷層成像技術(shù)15-27
• 2.1 Micro-CT工作原理15-16
• 2.1.1 X射線衰減15-16
• 2.1.2 成像原理16
• 2.2 Micro-CT系統(tǒng)結(jié)構(gòu)16-21
• 2.2.1 X射線源17-19
• 2.2.2 X射線探測器19-20
• 2.2.3 機(jī)械掃描裝置20-21
• 2.3 實驗設(shè)備搭建21-26
• 2.3.1 極限空間分辨率21-22
• 2.3.2 X射線源及探測器22-24
• 2.3.3 機(jī)械機(jī)構(gòu)24-26
• 2.3.4 Micro-CT系統(tǒng)重建算法26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第3章 Micro-CT系統(tǒng)性能檢測27-39
• 3.1 球管及探測器性能測試實驗27-33
• 3.2 標(biāo)準(zhǔn)模型重建33-34
• 3.3 圖像信號噪聲分析34-38
• 3.4 本章小結(jié)38-39
• 第4章 Micro-CT系統(tǒng)成像實驗39-50
• 4.1 Micro-CT圖像質(zhì)量評價指標(biāo)39-41
• 4.1.1 空間分辨率影響因素39-40
• 4.1.2 密度分辨率影響因素40-41
• 4.2 成像對比實驗設(shè)計41
• 4.3 空間分辨率成像實驗41-46
• 4.3.1 曝光時間對照實驗42-44
• 4.3.2 工作電流對照實驗44-45
• 4.3.3 工作電壓對照實驗45
• 4.3.4 實驗結(jié)果分析45-46
• 4.4 密度分辨率成像實驗46-48
• 4.5 工作電壓、電流對系統(tǒng)性能的影響48
• 4.6 結(jié)論48-50
• 第5章 論文總結(jié)及展望50-52
• 5.1 論文工作總結(jié)50-51
• 5.2 工作展望51-52
• 參考文獻(xiàn)52-54
• 致謝54

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：757094