Micro-CT工作电压电流及曝光时间设置范围研究

发布时间：2017-08-30 03:42

  本文关键词：Micro-CT工作电压电流及曝光时间设置范围研究

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【摘要】：计算机断层成像技术(computed tomography,CT)是现代医学临床检查及工业无损检测的重要方法之一,对人类的生产和生活产生了重大影响。随着现代生物医学的快速发展,动物模型实验逐渐成为人类研究疾病、开发药物的重要方法,适用于小动物研究的医学成像系统应运而生。微计算机断层成像技术(micro computed tomography,Micro-CT),又称小动物CT,与普通的临床CT相比,Micro-CT系统具有空间分辨率高、不破坏样本、扫描成本低等特点,能够很好地满足动物实验精细成像的要求,在肿瘤研究、药物开发以及工业无损检测等领域得到普遍应用。本文题目源自于北京大学小动物多模态分子影像仪器研发项目,该项目将X射线断层成像(CT)、正电子发射断层成像(PET)、单光子发射断层成像(SPECT)、荧光分子层析成像(FMT)四种成像模态在同一系统中进行整机集成和同机融合,研发分子影像采集、处理与数字化管理软件系统。为了研究Micro-CT和FMT同机集成后图像的融合技术,设计搭建了一套Micro-CT系统,文章利用该Micro-CT系统进行了多组成像实验,研究Micro-CT工作电压、电流以及曝光时间这些参数对成像质量的影响,找到其科学合理的设置范围。首先,文章介绍了CT及Micro-CT系统的发展状况以及课题的来源和意义。解析了Micro-CT系统的工作原理、系统结构及其硬件组成。其次,设计搭建了一套Micro-CT成像系统,详细介绍了Micro-CT系统的结构、部件选型和成像算法。完成系统搭建后,调试系统并进行性能测试。最后,介绍了Micro-CT系统的图像评价指标——空间分辨率和密度分辨率,并系统地分析了两种分辨率的影响因素。利用设计搭建的Micro-CT系统完成了多组成像实验,并分析工作电压、电流及曝光时间对Micro-CT系统成像质量以及系统自身性能的影响。通过实验对比,分析Micro-CT在成像质量较为理想的情况下,其工作电压、电流以及曝光时间的设置范围。论文研究内容为小动物成像扫描时控制X射线剂量提供了依据,也为今后Micro-CT系统低剂量成像的研究提供了数据支持。
【关键词】：Micro-CT 成像 工作电压 电流 曝光时间 分辨率
【学位授予单位】：河北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R814;TP391.41
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 CT及Micro-CT简介10-12
• 1.2 课题来源及意义12-13
• 1.3 国内外研究现状13-14
• 1.4 文章研究内容及章节安排14-15
• 第2章 微计算机断层成像技术15-27
• 2.1 Micro-CT工作原理15-16
• 2.1.1 X射线衰减15-16
• 2.1.2 成像原理16
• 2.2 Micro-CT系统结构16-21
• 2.2.1 X射线源17-19
• 2.2.2 X射线探测器19-20
• 2.2.3 机械扫描装置20-21
• 2.3 实验设备搭建21-26
• 2.3.1 极限空间分辨率21-22
• 2.3.2 X射线源及探测器22-24
• 2.3.3 机械机构24-26
• 2.3.4 Micro-CT系统重建算法26
• 2.4 本章小结26-27
• 第3章 Micro-CT系统性能检测27-39
• 3.1 球管及探测器性能测试实验27-33
• 3.2 标准模型重建33-34
• 3.3 图像信号噪声分析34-38
• 3.4 本章小结38-39
• 第4章 Micro-CT系统成像实验39-50
• 4.1 Micro-CT图像质量评价指标39-41
• 4.1.1 空间分辨率影响因素39-40
• 4.1.2 密度分辨率影响因素40-41
• 4.2 成像对比实验设计41
• 4.3 空间分辨率成像实验41-46
• 4.3.1 曝光时间对照实验42-44
• 4.3.2 工作电流对照实验44-45
• 4.3.3 工作电压对照实验45
• 4.3.4 实验结果分析45-46
• 4.4 密度分辨率成像实验46-48
• 4.5 工作电压、电流对系统性能的影响48
• 4.6 结论48-50
• 第5章 论文总结及展望50-52
• 5.1 论文工作总结50-51
• 5.2 工作展望51-52
• 参考文献52-54
• 致谢54

【参考文献】

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本文编号：757094