【摘 要】
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微型计算机断层成像(Micro-Computed Tomography,Micro-CT)技术因其较高的空间分辨率、无损动物组织、较低的成本,在分子成像领域得到广泛的应用,同时Micro-CT可以为其他成像
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微型计算机断层成像(Micro-Computed Tomography,Micro-CT)技术因其较高的空间分辨率、无损动物组织、较低的成本,在分子成像领域得到广泛的应用,同时Micro-CT可以为其他成像提供解剖学上的高分辨率结构信息,因此它还可以和正电子发射计算机断层成像技术(Positron Emission Computed Tomography,PET)、单光子发射计算机断层技术(Single Photon Emission Computed Tomography,SPECT)等其他成像技术相融合,组成多模态融合系统。本文致力于构建一个转盘式小动物Micro-CT系统,用于与小动物PET、光学成像进行多模态融合,主要完成了以下几方面的工作:1.搭建了一套转盘式Micro-CT系统。首先提出了系统的设计目标,并对系统的相关性能做了仿真分析,主要包括其极限空间分辨率和采集视野;接着实现了MicroCT硬件系统的搭建,它将作为正在研究中的一套三模态系统的子系统,具有较高的空间分辨率,可调节的视野范围,满足了不同的成像需求;然后开发了一套控制软件用于CT图像采集;最后对其性能做了测试,主要包括X光源的焦斑移动,高对比度空间分辨率,对比度分辨率等相关性能,并通过小鼠实验对该系统的成像性能进行了验证。2.为了降低Micro-CT成像扫描剂量,开发了一种快速扫描的图像采集方法。首先通过理论的推导证实了其可行性,然后给出了详细的方案,完成了整个采集流程的设计,并通过专门的仿体实验验证了该快速扫描方法的成像效果,最后使用快速扫描的方法进行了小鼠的图像采集。3.研究了基于非局部平均的CT成像降噪问题。考虑到快速扫描图像积分时间过低,照射剂量较少,造成图像噪声过大,本文引入了非局部平均降噪算法,并将该算法应用于投影数据,投影数据转换成的正弦图以及三维重建数据,在这三种情况下分析了算法的降噪性能,比较了算法的优劣,最后将该算法应用于快速扫描的CT图像,并取得了较好的降噪效果。
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