C臂CT优质重建中若干关键问题的研究

C臂CT成像系统是图像引导手术导航系统的重要组成部分，已经成为当前手术导航技术领域的一个重要分支，是计算机辅助手术领域研究的热点问题之一。同单层螺旋CT系统、多层螺旋CT系统和扇形束CT系统相比，三维锥形束CT有以下优势：一次扫描就能对物体进行三维重建，而且可以保证在各个方向获得同样的分辨率，数据采集时间短，X线利用效率高等。作为锥形束CT发展的一个重要方向，介入式C臂CT得到了越来越广泛地关注。本文旨在研究和试图解决C臂CT在使用过程中出现的影响CT图像质量的若干关键性“瓶颈”问题，如几何扭曲、重建算法选择、金属伪影等。 在C臂CT系统的构建过程中，无论是获取的投影数据质量，还是对投影数据进行重建时算法设计，以及重建后伪影消除算法的设计都对最终CT图像的质量起着关键性的作用。其中影响投影数据质量的主要因素有投影数据的偏离，即由于C臂CT自身重力、惯性，以及系统本身震动等造成了在投影数据采集过程中这些投影数据偏离了原有位置，其呈现形式之一就是影像增强器图像扭曲。投影数据获取后，系统重建时所使用的算法，以及相关参数的设置对重建出的CT图像质量也有关键性的影响。伪影也是影响CT图像质量的主要方面，因此设计用来消除伪影的算法也是影响最终CT图像质量的一个关键因素。 本书将就上述问题研究过程进行阐述，其主要内容集中在X线影像增强器图像几何扭曲校正、短扫描FDK算法和金属伪影消除算法研究上。