基于自身先验知识的低剂量CT图像重建算法研究

发布时间：2023-05-18 23:44

　　计算机断层扫描成像技术(CT)凭借其检查无创、成像快速、高分辨率等优点,已成为当今临床疾病检查最普遍的手段之一。然而大量的CT扫描也引发了医学上对X射线辐射的担忧。很多研究表明接受过量的X射线辐射剂量将对正常组织细胞造成损伤,增加遗传性疾病甚至癌症的患病风险。减少扫描中X射线数可以降低辐射剂量,但不足的数据将导致严重的重建伪影。因此,发展低剂量CT扫描,在降低辐射剂量的情况下获得高质量的CT图像是CT研究方向之一。近年来,许多研究利用压缩感知理论来重建图像,然而仅仅利用单一的稀疏先验无法重建精细的结构细节。在临床上,很多疾病的诊断或治疗都需要对患者多次进行CT扫描,例如病灶随访、灌注成像、图像引导的放射治疗等。而多次CT扫描所获得的CT图像,常常具有非常相似的组织结构。充分利用患者自身早先的CT扫描图像,提取具体、准确的重建图像结构信息,对恢复患者自身的低剂量CT图像信息具有重要意义。论文结合压缩感知理论和患者自身先验图像提出了:(1)结合TV正则化和邻域先验图像块拟合的稀疏角度低剂量CT重建算法。算法引入了先验图像块拟合方法,将先验图像拆分成各个图像块并使用邻域内组合来表达当前重建图...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 研究背景
    1.3 研究内容与章节安排
第二章 CT图像重建算法
    2.1 CT图像重建解析算法
        2.1.1 滤波反投影算法(filtered back projection,FBP)
        2.1.2 反投影滤波算法(back projection filtration,BPF)
    2.2 CT图像重建迭代算法
        2.2.1 CT迭代重建基本算法
        2.2.2 基于图像先验的低剂量CT迭代重建算法
        2.2.3 CT内重建算法
    2.3 本章小结
第三章 基于先验图像的低剂量CT图像重建算法
    3.1 先验CT图像
    3.2 基于先验图像的稀疏投影角度CT图像重建
        3.2.1 稀疏角度CT扫描模型
        3.2.2 融合先验信息的最优化目标函数
        3.2.3 最优化函数求解迭代算法
    3.3 算法重建结果
        3.3.1 CT重建质量评价指标
        3.3.2 基于先验图像块算法重建结果
    3.4 本章小结
第四章 基于先验图像的稀疏投影角度局部CT图像重建
    4.1 局部CT重建的研究意义
    4.2 针对目标区域的局部CT扫描重建技术
        4.2.1 局部CT扫描技术
        4.2.2 基于先验图像的局部CT重建算法
    4.3 局部CT重建结果
        4.3.1 局部CT重建评价指标
        4.3.2 局部CT肺结节扫描重建图像
        4.3.3 不同扫描参数的局部CT肺结节重建图像
    4.4 辐射剂量分析
    4.5 本章小结
第五章 结束语
    5.1 低剂量CT研究总结
    5.2 研究改进方向与后续工作
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间已发表论文或成果



本文编号：3819233