近年来,由于不良的饮食习惯以及环境的破坏等因素,癌症的发病率逐年提升。功能计算机断层成像(Functional Computerized Tomography,f CT)是检测癌症的主要手段之一,图像引导放射治疗(Image Guided Radiation Therapy,IGRT)成为了治疗癌症的主流技术。相比于电子计算机断层扫描设备(Computed Tomography,CT),IGRT使用的锥形束电子计算机断层扫描设备(Cone-Beam Computed Tomography,CBCT)具有射线利用率高、对大器官的成像更准确以及易与直线加速器整合等优点。因此,使用IGRT的成像设备CBCT实现功能成像具有十分重要的意义。由于放疗使用的CBCT设备扫描速度慢,不能获取体素时间-密度曲线(TimeDensity Curve,TDC)。假设注射造影剂后,TDC曲线是按照某种规律变化的,将这种规律代入CBCT功能成像中,则可以解决CBCT功能成像不能获取体素时间-密度曲线的问题。在探究CBCT功能成像的过程中,体素时间-密度曲线的获取结果将直接影响到灌注参数的计算,因此对体素时间-密度曲线的获取显得十分重要。基于此,本文主要做了以下工作:1.分析了CBCT功能成像的难点—不能直接获取TDC曲线,根据现有的解决设计实验,找出了现有解决方案中存在的两点不足:第一,现有的体素时间-密度模型不完善,不能很好地表征动脉和组织区域的血流动力学情况;第二,现有的解决方案中,TDC曲线的求解结果受初始值设置的影响较大。2.针对现有解决方法中体素时间-密度模型不完善的问题,本文根据不同区域体素密度随时间的变化规律分别建立了动脉,肿瘤和组织区域的体素时间-密度模型,并将按体素属性建立的体素时间-密度模型代入CBCT功能成像中,解决了现有方法中不能很好地表征动脉和组织区域的血流动力学情况的问题。实验表明,该模型在动脉和组织区域的实验表现均优于基准模型。3.针对现有解决方法中TDC曲线的求解结果受初始值设置的影响较大的问题,本文采用Multi Start求解,Multi Start采用多起点方法产生若干起始点,然后利用局部求解器找到最优解,解决了TDC曲线仿真结果受初始值影响较大的问题。