用于活體小鼠的微型CT呼吸門控技術(shù)研究.pdf

1、微型CT具有高空間分辨率,能夠無損地獲得小動(dòng)物的結(jié)構(gòu)信息等優(yōu)點(diǎn),為各種疾病模型的研究、新藥研發(fā)等提供了長時(shí)間連續(xù)監(jiān)測的工具,已經(jīng)在生物醫(yī)學(xué)研究中發(fā)揮重要作用。然而,使用微型CT對活體小動(dòng)物胸部或腹部等成像時(shí),呼吸活動(dòng)會(huì)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)偽影,導(dǎo)致圖像空間分辨率的降低。為了消除這些影響,出現(xiàn)了微型CT呼吸門控技術(shù)。
　　為了在微型CT系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)呼吸門控技術(shù),本文在實(shí)驗(yàn)室已有的微型CT系統(tǒng)上通過平板探測器圖像采集傳輸?shù)臅r(shí)序信號(hào)與旋轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)之間的

2、同步實(shí)現(xiàn)了快速掃描,縮短了系統(tǒng)的掃描時(shí)間,可實(shí)現(xiàn)最大30fps的圖像采集速度?；谠摽焖佟⒏呖臻g分辨率的微型CT系統(tǒng),發(fā)展了基于硬件和軟件的兩種活體小動(dòng)物回顧性呼吸門控技術(shù)。基于硬件的方法是通過固定在麻醉的小動(dòng)物腹部的空氣壓力傳感器來獲取呼吸信號(hào),而基于軟件的方法是利用掃描得到的投影圖像的特征來獲取呼吸信號(hào)。得到呼吸信號(hào)后,根據(jù)每幅投影圖像與呼吸信號(hào)之間的對應(yīng)關(guān)系,按照呼吸信號(hào)的幅度,將投影圖像歸類于不同的呼吸相位,最后使用FDK算法對

3、處于同一呼吸相位的投影圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)重建。
　　結(jié)果表明,呼吸門控的CT圖像的質(zhì)量優(yōu)于非呼吸門控的CT圖像,經(jīng)呼吸門控的CT圖像可以觀察到更清楚的肺隔膜邊界及肋骨結(jié)構(gòu),表明呼吸門控技術(shù)能夠很好的消除運(yùn)動(dòng)偽影。通過比較兩種呼吸門控方法,發(fā)現(xiàn)這兩種方法在提高CT圖像質(zhì)量上具有一致性。但是基于軟件的方法只有在圖像采集幀速到達(dá)15fps時(shí)才能有效地獲得呼吸信號(hào),而基于硬件的方法雖然增加了系統(tǒng)的復(fù)雜程度,但是能穩(wěn)定地獲取呼吸信號(hào),具有更為廣泛