本文關鍵詞：低劑量自適應CT重建

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【摘要】：計算機斷層成像技術(Computed Tomography,CT)是現(xiàn)代臨床醫(yī)療影像學診斷的常用手段。它的工作原理是:根據(jù)人體不同組織器官對X射線的穿透性不同這個特點,用探測器接收穿透人體的X射線并傳送至終端,經(jīng)過重建得到人體內(nèi)部橫截面或者三維圖像,從而診斷相應的疾病。與其它診斷手段如核磁、PET等相比,它有著高分辨率,掃描周期短等特點,多用于骨骼、臟器、顱腦和肺部等部位的檢測。圖像重建是CT的核心部分,重建圖像質(zhì)量的好壞關系到醫(yī)生的診斷結(jié)果。為了得到更加準確的結(jié)果,人們往往選擇加大X射線照射劑量來提高圖像的分辨率。但是,X射線的照射對于人體來說是有傷害的,其放射性會造成一定量正常細胞的死亡,還會提高細胞癌變的可能性。因此,CT技術正在朝著低劑量高質(zhì)量的方向發(fā)展,在不影響醫(yī)生診斷的前提下盡可能減少人的傷害。在臨床上,通常使用降低管電流的方法來降低劑量。但是管電流的降低會造成CT圖像出現(xiàn)偽影,這種帶有偽影的重建圖像有可能造成醫(yī)生的誤診,因此提高重建圖像的質(zhì)量是一大難點。另一方面,如何定量地控制每次CT的劑量也是一個難點,現(xiàn)在醫(yī)院中對于劑量的把握通常憑借醫(yī)生本人的經(jīng)驗判斷,為了確保圖像的清晰度,往往會比真實需要的劑量值高一些,而且不同的醫(yī)生會有不同的判斷,主觀色彩較強,很難形成標準。本文先對現(xiàn)有的重建算法進行改進,將TV與ART算法更好地結(jié)合在一起,提高了稀疏角度下重建圖像的質(zhì)量。然后融入自適應原理,提出自適應的低劑量CT重建算法:從少量的投影角度開始,逐漸增加投影角度,并且不斷地判斷其重建圖像是否符合我們的診斷標準,直到符合標準為止。這樣,我們就可以達到在不影響診斷質(zhì)量的前提下使用最少的投影角度,從而減少放射劑量。換句話來講,就是在投影角度從少到多的不斷增加過程中,系統(tǒng)自動地對重建圖像進行質(zhì)量評價,達到要求時即停止投影角度的增加。為了驗證該算法的可行性,使用了模型進行實驗,實驗結(jié)果表明該算法可以達到減少輻射劑量的目標。
【關鍵詞】：CT 重建 自適應 無參考圖像 低劑量
【學位授予單位】：北京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R814;TP391.41
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 CT的發(fā)展與應用10-12
• 1.2 課題的研究背景及意義12-14
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3.1 低劑量CT的臨床應用14-15
• 1.3.2 低劑量CT的算法改進15
• 1.4 本文研究內(nèi)容及論文結(jié)構15-17
• 第2章 CT成像與重建原理17-30
• 2.1 CT的硬件系統(tǒng)17-18
• 2.2 CT的投影原理18-19
• 2.3 CT的重建19-24
• 2.3.1 坐標旋轉(zhuǎn)20
• 2.3.2 RADON變換20-22
• 2.3.3 中心切片定理22
• 2.3.4 解析重建算法22-23
• 2.3.5 迭代重建算法23-24
• 2.4 ART重建算法24-27
• 2.5 TV算法27-30
• 第3章 自適應原理30-36
• 3.1 反饋原理30-31
• 3.2 自適應原理與應用31-34
• 3.2.1 自適應濾波31-33
• 3.2.2 自適應閾值33-34
• 3.3 自適應的CT重建34-36
• 第4章 圖像質(zhì)量評價36-46
• 4.1 全參考算法36-37
• 4.2 半?yún)⒖妓惴?/span>37-38
• 4.3 無參考算法38-46
• 4.3.1 圖像熵39-40
• 4.3.2 能量梯度函數(shù)40-41
• 4.3.3 目標區(qū)域的均勻度41-45
• 4.3.4 圖像二次投影與真實投影的差值45-46
• 第5章 低劑量自適應CT重建46-68
• 5.1 改進的ART-TV算法46-49
• 5.2 低劑量自適應CT重建49-67
• 5.2.1 頭部模型模擬實驗51-57
• 5.2.2 乳房模型模擬實驗57-62
• 5.2.3 帶噪聲的頭部模型模擬實驗62-67
• 5.3 結(jié)果總結(jié)67-68
• 結(jié)論68-70
• 參考文獻70-74
• 攻讀學位期間發(fā)表論文與研究成果清單74-75
• 致謝75

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1 趙冰潔;低劑量自適應CT重建[D];北京理工大學;2016年

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本文編號：897247