用于活體小鼠的微型CT呼吸門控技術(shù)研究.pdf

1、微型CT具有高空間分辨率,能夠無(wú)損地獲得小動(dòng)物的結(jié)構(gòu)信息等優(yōu)點(diǎn),為各種疾病模型的研究、新藥研發(fā)等提供了長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)監(jiān)測(cè)的工具,已經(jīng)在生物醫(yī)學(xué)研究中發(fā)揮重要作用。然而,使用微型CT對(duì)活體小動(dòng)物胸部或腹部等成像時(shí),呼吸活動(dòng)會(huì)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)偽影,導(dǎo)致圖像空間分辨率的降低。為了消除這些影響,出現(xiàn)了微型CT呼吸門控技術(shù)。
　　為了在微型CT系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)呼吸門控技術(shù),本文在實(shí)驗(yàn)室已有的微型CT系統(tǒng)上通過(guò)平板探測(cè)器圖像采集傳輸?shù)臅r(shí)序信號(hào)與旋轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)之間的

2、同步實(shí)現(xiàn)了快速掃描,縮短了系統(tǒng)的掃描時(shí)間,可實(shí)現(xiàn)最大30fps的圖像采集速度?；谠摽焖?、高空間分辨率的微型CT系統(tǒng),發(fā)展了基于硬件和軟件的兩種活體小動(dòng)物回顧性呼吸門控技術(shù)?；谟布姆椒ㄊ峭ㄟ^(guò)固定在麻醉的小動(dòng)物腹部的空氣壓力傳感器來(lái)獲取呼吸信號(hào),而基于軟件的方法是利用掃描得到的投影圖像的特征來(lái)獲取呼吸信號(hào)。得到呼吸信號(hào)后,根據(jù)每幅投影圖像與呼吸信號(hào)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,按照呼吸信號(hào)的幅度,將投影圖像歸類于不同的呼吸相位,最后使用FDK算法對(duì)

3、處于同一呼吸相位的投影圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)重建。
　　結(jié)果表明,呼吸門控的CT圖像的質(zhì)量?jī)?yōu)于非呼吸門控的CT圖像,經(jīng)呼吸門控的CT圖像可以觀察到更清楚的肺隔膜邊界及肋骨結(jié)構(gòu),表明呼吸門控技術(shù)能夠很好的消除運(yùn)動(dòng)偽影。通過(guò)比較兩種呼吸門控方法,發(fā)現(xiàn)這兩種方法在提高CT圖像質(zhì)量上具有一致性。但是基于軟件的方法只有在圖像采集幀速到達(dá)15fps時(shí)才能有效地獲得呼吸信號(hào),而基于硬件的方法雖然增加了系統(tǒng)的復(fù)雜程度,但是能穩(wěn)定地獲取呼吸信號(hào),具有更為廣泛