利用旋转极坐标法提高CT重建速度

图像重建速度是评判CT重建算法的一个重要性能指标.对CT重建区域按照极坐标进行划分,改进了传统卷积反投影(FBP)重建算法的流程,极大的提高了图像重建的速度.     

基于Wiener滤波的反投影图像重建算法

CT是一种先进的成像技术,投影重建图像为关键技术之一,目前CT图像重建算法多采用滤波反投影针对投影数据不足所产生伪影的问题,经分析伪影产生的原因后,提出了一种基于Wiener滤波与反投算法。算法利用Wiener滤波对传统的滤波反投影图像重建算法进行改影图像重建算法相结合的新图像重建算法,该克服重建图像伪影。通过对典型流型进行实验仿真,证明改进后的算法对重建图像的质量有明进,能较好地显改善。     

工业CT教学实验仪图像重建的设计

工业CT教学实验仪被应用于物理和放射医学专业的教学,图像重建是教学实验仪软件的重要组成部分.论文阐述了CT的物理原理和第一代CT重建算法,描述了工业CT教学实验仪的扫描过程;分析了旋转中心偏移的伪影,实现了中心偏移校正方法,设计了图像重建软件,实际应用表明此软件重建图像清晰质量较高.     

少投影钢管截面CT重建研究

通过钢管截面CT图像,可以获取其大部分的参数指标,全面检测钢管质量.但是CT图像重建往往需要大量投影数据,这些数据的采集和计算非常耗时.为了加快钢管检测的速度,本文研究了少投影条件下钢管截面的图像重建算法并通过模拟数据验证了其重建的效果.我们分别用ART、MAP和OSEM这三种迭代重建算法对仿真模型进行了重建试验,并根据钢管本身的先验知识分布对算法做了改进,使重建图像质量有了明显的改善.模拟试验的结果表明,ART、MAP和OSEM算法可以实现少于20组投影数据下钢管截面较为精确的重建,并且可以做到10组投影下的近似截面重建.     

测量中的非线性对集装箱CT重建图像的影响

采用平板校正法,以减弱由于测量中非线性因素的影响使集装箱CT成像产生的伪影。在具体的实验过程中,通过对大尺寸样品投影数据的校正,明显减少了重建图像的伪影。因此,利用该方法可以改善由于测量中的非线性影响所产生的CT重建图像的伪影．从而提高重建图像的质量。     

60Co集装箱CT系统图像重建的MPI并行实现

利用MPI并行编程环境,对原有重建CT图像顺序流程并行化,实现了并行计算流程.在4个计算节点的情况下,使重建图像耗时由34s缩短到9s,基本实现了线性加速,获得了很好的重建速度.     

平板X射线源重叠投影的线性迭代重建

为解决平板X射线源多个射线源同时照射时产生的投影重叠问题带来的图像重建困难,本研究提出了一种基于平板X射线源重叠投影的CT图像重建方法。该方法引入线性修正因子修正投影重叠带来的非线性,然后使用联合代数重建算法(SART)实现CT图像的重建。实验表明,该方法可以实现平板X射线源重叠投影直接重建CT图像,但是随着平板X射线源阵列数增大,重建图像质量下降。     

基于全变差和块秩的稀疏角度重建算法

针对少量角度的投影数据重建CT图像问题,将图像的全变差和块秩作为正则项,提出一种稀疏角度重建模型,并采用Bregman迭代算法重建图像。用模拟的投影数据进行了重建数据实验,实验结果表明本算法明显的提高了重建图像的精度和信噪比。同时还研究了基础图像块的大小对重建图像质量的影响。     

基于半扇束扫描的CT图像迭代重建算法

为解决探测器尺寸受限导致的CT图像重建区域面积受限以及X射线辐射剂量较大问题,提出一种半扇束扫描模式下的CT图像迭代重建算法。该算法将探测器水平偏置,稀疏角度下采集物体投影数据,利用ART-TV迭代算法对投影数据进行重建,达到预设迭代次数后,输出重建图像。实验结果表明:半扫描可扩大重建面积,降低探测器成本;利用迭代重建算法,降低剂量的同时重建优质CT图像。     

测量中的非线性对集装箱CT重建图像的影响

采用平板校正法,以减弱由于测量中非线性因素的影响使集装箱CT成像产生的伪影.在具体的实验过程中,通过对大尺寸样品投影数据的校正,明显减少了重建图像的伪影.因此,利用该方法可以改善由于测量中的非线性影响所产生的CT重建图像的伪影,从而提高重建图像的质量.     

PET/CT中CT的剂量与CT图像质量关系的研究

为在保证图像质量的前提下,降低PET/CT中CT扫描部分的辐射剂量提供数据依据。用GEDiscovery ST16型号PET/CT系统,按不同的采集条件扫描CT质量控制模体,测量CT图像的相关性能指标;测量在各种管电流下的加权CT剂量指数,计算不同螺距下的容积CT剂量指数;分析CT图像质量与CT剂量的关系。结果表明:CT图像高对比度分辨力不受CT剂量影响;CT图像的低对比度分辨力随CT剂量增加而提高;CT剂量能影响CT图像的均匀性;CT图像噪声随CT剂量增加而降低,且可用一表达式来表示。得出在保证一定的CT图像质量的条件下,可以适当降低PET/CT检查中CT部分的辐射剂量的结论。     

胸部X射线CT扫描中的放射防护最优化

X射线螺旋CT机不同扫描条件下,用有机玻璃均匀模体测量多层扫描的CT剂量指数值,用均匀水模体测量CT值的均匀性及其噪声。比较了不同扫描条件下,患者肺部肿块影及片状影的CT图像质量。结果表明：曝露量为40、25、7．5mAs时的CT剂量指数值分别不超过曝露量为115mAs时的40％、30％和15％。本文用CT扫描“优化因子”作为图像质量、病人所受剂量的综合评价指标,实现了CT扫描条件优化的定量分析。虽然,随X射线曝露量减少,均匀模体断层内CT值噪声增加、正常图像百分率下降,但从图像质量、病人剂量综合考虑,X射线胸部CT扫描的曝露量宜取25mAs。     

基于重投影的CT图像硬化伪影校正

在工业计算机断层成像(CT)技术中所用的X射线源通常是多能的,检测过程中只能获得多能投影数据,若直接重建图像则会出现硬化伪影,硬化伪影校正是提高重建图像质量的一重要步骤。本文采用重投影的方法来校正由于射线硬化导致重建图像出现的硬化伪影,通过硬化校正后的重建CT图像质量得到显著提高。     

Image quality of cone beam CT on respiratory motion

In this study, the influence of respiratory motion on Cone Beam CT (CBCT) image quality was investigated by a motion simulating platform, an image quality phantom, and a kV X-ray CBCT. A total of 21 motion states in the superior-inferior direction and the anterior-posterior direction, separately or together, was simulated by considering different respiration amplitudes, periods and hysteresis. The influence of motion on CBCT image quality was evaluated with the quality indexes of low contrast visibility, geometric accuracy, spatial resolution and uniformity of CT values. The results showed that the quality indexes were affected by the motion more prominently in AP direction than in SI direction, and the image quality was affected by the respiration amplitude more prominently than the respiration period and the hysteresis. The CBCT image quality and its characteristics influenced by the respiration motion, and may be exploited in finding solutions.     

Managing patient dose in multi-detector computed tomography(MDCT). ICRP Publication 102

Computed tomography (CT) technology has changed considerably in recent years with the introduction of increasing numbers of multiple detector arrays. There are several parameters specific to multi-detector computed tomography (MDCT) scanners that increase or decrease patient dose systematically compared to older single detector computed tomography (SDCT) scanners. This document briefly reviews the MDCT technology, radiation dose in MDCT, including differences from SDCT and factors that affect dose, radiation risks, and the responsibilities for patient dose management. The document recommends that users need to understand the relationship between patient dose and image quality and be aware that image quality in CT is often higher than that necessary for diagnostic confidence. Automatic exposure control (AEC) does not totally free the operator from selection of scan parameters, and awareness of individual systems is important. Scanning protocols cannot simply be transferred between scanners from different manufacturers and should be determined for each MDCT. If the image quality is appropriately specified by the user, and suited to the clinical task, there will be a reduction in patient dose for most patients. Understanding of some parameters is not intuitive and the selection of image quality parameter values in AEC systems is not straightforward. Examples of some clinical situation shave been included to demonstrate dose management, e.g. CT examinations of the chest, the heart for coronary calcium quantification and non-invasive coronary angiography, colonography, the urinary tract, children, pregnant patients, trauma cases, and CT guided interventions. CT is increasingly being used to replace conventional x-ray studies and it is important that patient dose is given careful consideration, particularly with repeated or multiple examinations.     

Compressed sensing and Otsu’s method based binary CT image reconstruction technique in non-destructive detection

This paper tries to address the problem of binary CT image reconstruction in non-destructive detection with an algorithm based on compressed sensing(CS) and Otsu's method, which could reconstruct binary CT image of test object from incomplete detection data. According to binary CT image characteristics, we employ Splitbregman method based on L1/2regularization to solve piecewise constant region reconstruction. To improve the reconstructed image quality from incomplete detection data, we utilize a priori knowledge and Otsu's method as the optimization constraint. In our study, we make numerical simulation to investigate our proposed method,and compare reconstructed results from different reconstruction methods. Finally, the experimental results demonstrate that the proposed method could effectively reduce noise and suppress artifacts, and reconstruct high-quality binary image from incomplete detection data.     

新一代多模型迭代算法在70 kVp成人副鼻窦CT扫描中的应用

探讨成人在70 kVp副鼻窦CT检查中降低有效辐射剂量的同时,获取最佳图像质量的新一代多模型迭代算法(Adaptive Statistical Iterative Reconstruction-V,Asir-V)的权重。本研究对20例成人患者进行副鼻窦Revolution CT检查,采用70 kVp、230 mA条件下进行螺旋CT扫描,扫描完成后对每例患者的原始数据采用不同权重(0,20%,40%,60%,80%,100%)的后置新一代多模型迭代算法(Adaptive Statistical Iterative Reconstruction-V,Asir-V)重建的方法,共获得120幅图像,并对每例6组图像进行客观评价及主观评分。客观评价包括噪声(standard deviations, SD)和对比噪声比(contrast noise ratio,CNR),主观评价由2名评价医生对图像质量评分并对两者的主观一致性进行评价。每例患者扫描完成后,记录其剂量长度乘积(dose-length product,DLP)和CT容积剂量指数(CT dose index volume,CTDI_vol),并计算其平均有效辐射剂量(effective dose,ED)。客观评价结果表明不同权重的Asir-V图像噪声随着Asir-V权重的提升而降低,CNR值随着Asir-V权重的提升而升高,且有效辐射剂量ED较常规头颈部CT检查的平均辐射剂量明显减少;主观评价结果表明不同权重的Asir-V图像评分不同,在Asir-V 60% 时评分最高,且2名医生主观评价一致性好。结合主客观评价结果,认为在70 kVp、230 mA成人副鼻窦Revolution CT检查中,Asir-V 60％的图像既可满足临床诊断的需要,也可明显降低有效辐射剂量。     

散射对工业CT图像质量的影响

设计了能够模拟工业CT散射的仿真系统,研究了散射对重建图像质量的影响,并得出了该影响与被检测物体的吸收系数及被检测物体尺寸之间的关系.     

平板探测器CT系统调校及参数获取方法

为了解决平板探测器CT系统存在结构偏差、参数偏离设计值,影响重建质量的难题,提出了一种基于简单模型和少量DR投影的平板探测器CT系统调校和参数获取方法。该方法采用一个正交金属细丝模型,通过设计一系列的投影,依据投影图像对系统结构进行调整并进行简单计算,即可完成偏差校正及参数获取。计算和实验表明,通过该方法得到的系统参数误差小于0.5%,满足使用要求,重建图像质量很高。     

基于Radon变换导数的精确三维CT图像重建理论与改进方法介绍

本文主要介绍了一种基于Ｒａｄｏｎ变换导数的精确３Ｄ－ＣＴ图像重建的改进方法，它的计算复杂性和成像质量与传统方法相比有很大改善。