醫(yī)用X-CT圖像中金屬偽影去除方法研究.pdf

1、當(dāng)今計(jì)算機(jī)斷層成像技術(shù)(CT)是醫(yī)療診斷最重要的手段之一。它通過測(cè)量X射線在各個(gè)方向上透過人體斷層時(shí)的累積衰減系數(shù)(或稱投影)，由計(jì)算機(jī)計(jì)算整個(gè)斷面上X射線衰減系數(shù)的分布，然后以數(shù)字圖像的形式顯示出來，幫助醫(yī)生診斷病灶部位。由于病灶對(duì)X射線的吸收率往往與正常情況下不同，因此斷面上X射線衰減系數(shù)的分布就能給診斷提供重要信息。然而一個(gè)困擾CT成像的重要問題就是金屬偽影的去除。由于金屬的原子數(shù)很高，金屬物體對(duì)用于診斷用途的x射線的能量的衰減要

2、遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人體的軟組織或骨頭，因此幾乎沒有X射線的光子能夠到達(dá)探測(cè)器。眾所周知，利用濾波反投影方法重建圖像時(shí)要求投影數(shù)據(jù)必須是完備的，因此，當(dāng)人體中含有金屬物體時(shí)，用傳統(tǒng)的濾波反投影法對(duì)投影數(shù)據(jù)進(jìn)行重建后，CT圖像上有明顯的明暗相間的條狀偽影。這些偽影嚴(yán)重破壞了圖像質(zhì)量，特別是金屬物體周圍的組織，從而使得診斷變得非常困難，甚至無法診斷。 本文從CT重建圖像的基本原理出發(fā)，從兩方面考慮來研究金屬偽影去除的方法：一是從投影補(bǔ)償?shù)挠^點(diǎn)考

3、慮，金屬物體的存在使得投影數(shù)據(jù)缺失或者被破壞，因此在圖像重建之前對(duì)缺失的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償，所采用的方法是線性插值法；二是從重建方法考慮，濾波反投影要求投影數(shù)據(jù)的完備性，因此可以采用迭代重建的方法，在迭代的過程中，認(rèn)為金屬物體的投影數(shù)據(jù)是缺失的，不作任何處理，也能有效地重建圖像。采用的迭代方法包括基于代數(shù)迭代的ART迭代法，以及基于統(tǒng)計(jì)迭代的MLEM法。在此基礎(chǔ)上，本文提出利用MI+EM法的改進(jìn)算法OSEM法重建圖像來抑制金屬偽影。數(shù)值仿