螺旋CT的重建算法研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、X-CT機(jī)的發(fā)明,在醫(yī)學(xué)界引起了爆炸性的轟動(dòng),被認(rèn)為是繼倫琴發(fā)現(xiàn)X射線之后,工程學(xué)科對(duì)醫(yī)學(xué)的又一劃時(shí)代的貢獻(xiàn).1989年,螺旋CT的問(wèn)世,標(biāo)志著CT技術(shù)又跨出了一大步.螺旋CT具有常規(guī)CT無(wú)法比擬的優(yōu)越性能,在臨床中得到了極為廣泛的應(yīng)用.本文針對(duì)螺旋CT重建的特點(diǎn),從加速卷積反投影算法、非線性Z軸插值和利用SSE指令加速三個(gè)方面來(lái)討論螺旋CT的重建算法,以期得到快速的、實(shí)用的螺旋CT重建方法.論文所完成的主要研究工作包括:1、卷積反投影

2、是最重要的一種CT圖像重建算法,與其他算法比較有算法簡(jiǎn)單、重建精度高、重建速度較快的特點(diǎn),因此應(yīng)用最廣泛.但是CT投影數(shù)據(jù)量巨大,因此重建時(shí)間比較長(zhǎng).本文根據(jù)卷積反投影的特點(diǎn),提出了一種快速算法,能在不損失重建精度的前提下大大提高重建速度.2、螺旋CT的掃描、采樣和重建方式都和常規(guī)CT有著很大的差別.螺旋CT掃描和數(shù)據(jù)采集連續(xù)進(jìn)行,數(shù)據(jù)采集軌跡繞著掃描軸(Z軸)呈螺旋狀,因此對(duì)于任意一個(gè)垂直于掃描軸的層面來(lái)講,投影數(shù)據(jù)都是不完整的,重建

3、時(shí)必須采用Z軸插值的方法.螺旋CT有多種重建的插值算法,主要的算法分為兩大類(lèi):360°插值和180°插值.以前使用的插值函數(shù)一般采用線性插值的方法,本文提出一種基于基本樣條(B-spline)函數(shù)的非線性的插值算法,可以在提高Z軸分辨率的同時(shí),改善圖像信噪比,提高圖像分辨率.3、SIMD(Single instruction Stream Multiple Data Stream)即單指令多數(shù)據(jù)流指令集,是在一條指令內(nèi)完成多對(duì)數(shù)據(jù)運(yùn)算,