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文檔簡介
1、隨著X射線斷層影像技術(shù)在臨床應(yīng)用中的不斷普及,物體的成像速度及精度之間的矛盾逐漸凸顯。在先進(jìn)的X射線成像系統(tǒng)中,多采用錐束射線源及大面積的探測板,因此螺旋錐束計(jì)算機(jī)斷層影像技術(shù)(Cone-Beam Computed Tomography,CBCT)成為了目前研究的熱點(diǎn)。然而,當(dāng)X射線穿過成像物體時(shí),將會(huì)發(fā)生一系列的散射過程,從而影響探測板上的投影數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。當(dāng)前廣泛采用的CBCT技術(shù)中大面積的射線照射范圍加劇了這一物理過程對(duì)投影數(shù)據(jù)的
2、影響,而這之后的重建過程更是將這一影響放大開來,使得成像物體的精度大幅降低。因此,對(duì)CBCT系統(tǒng)進(jìn)行散射校正是對(duì)成像物體進(jìn)行圖像重建之前所必要的步驟。
為了能夠有效去除投影數(shù)據(jù)中的散射信號(hào),本文采用了臨床可用的衰減板濾除散射信號(hào)的方法,在此基礎(chǔ)上提出了基于球面衰減板的散射校正方法,該方法中,球面衰減板是球心位于射線源點(diǎn)、球面均勻排布鉛條的衰減板。并且,本文在計(jì)算散射估計(jì)過程中,采用了滑動(dòng)衰減板技術(shù),達(dá)到一次曝光便可以獲得兩幅互
3、補(bǔ)投影數(shù)據(jù)的目的。
在基于衰減板的散射校正方法中,本文首先采用射線追蹤法對(duì)成像物體進(jìn)行三維分割,計(jì)算每條射線的衰減程度,得到投影數(shù)據(jù);在模擬散射發(fā)生過程中,本文結(jié)合射線追蹤法及概率模型模擬射線在成像物體中的散射,得出探測板上的散射數(shù)據(jù)。隨后,通過在成像物體與探測板之間插入衰減板的方法,計(jì)算得到衰減板上鉛條區(qū)域?qū)?yīng)的散射信號(hào)分布,通過引入滑動(dòng)衰減板技術(shù),計(jì)算得到整個(gè)探測板上的散射估計(jì);之后,對(duì)散射數(shù)據(jù)及混合數(shù)據(jù)進(jìn)行像素補(bǔ)齊,將散
4、射數(shù)據(jù)從混合數(shù)據(jù)中濾除,便得到了散射校正之后的、可用于重建的投影數(shù)據(jù);最后,通過K算法重建投影數(shù)據(jù)得到三維層析圖像。
本課題分別采用滑動(dòng)平面衰減板與提出的滑動(dòng)球面衰減板對(duì)同一幅三維圖像進(jìn)行了散射校正,重建之后的結(jié)果顯示:由于平面衰減板鉛條對(duì)射線的衰減程度不一,導(dǎo)致重建圖像出現(xiàn)偽影。而球面衰減板對(duì)射線衰減程度相同,因此沒有偽影出現(xiàn)。本課題還比較了鉛條與方形鉛塊對(duì)散射校正效果的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:由于鉛條弱化了射線衰減不一致的影響
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