Micro-CT工作电压电流及曝光时间设置范围研究

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。
　　本研究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。
　　本文首先介绍了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。

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第1章 绪 论

1.1 CT及Micro-CT简介

1.2 课题来源及意义

1.3 国内外研究现状

1.4 文章研究内容及章节安排

第2章 微计算机断层成像技术

2.1 Micro-CT工作原理

2.2 Micro-CT 系统结构

2.3 实验设备搭建

2.4 本章小结

第3章 Micro-CT系统性能检测

3.1 球管及探测器性能测试实验

3.2 标准模型重建

3.3 图像信号噪声分析

3.4 本章小结

第4章 Micro-CT系统成像实验

4.1 Micro-CT图像质量评价指标

4.2 成像对比实验设计

4.3 空间分辨率成像实验

4.4 密度分辨率成像实验

4.5 工作电压、电流对系统性能的影响

4.6 结论

第5章 论文总结及展望

5.1 论文工作总结

5.2 工作展望

参考文献

致谢