探索门控用于活体小鼠微型CT呼吸门控技术如何

论文导读：，能够无损地获得小动物的结构信息等优点，为各种疾病模型的探讨、新药研发等提供了长时间连续监测的工具，已经在生物医学探讨中发挥重要作用。然而，利用微型CT对活体小动物胸部或腹部等成像时，呼吸活动会产生运动伪影，导致图像空间分辨率的降低。为了消除这些影响，出现了微型CT呼吸门控技术。为了在微型CT系统上实现呼吸门控技
摘要：微型CT具有高空间分辨率，能够无损地获得小动物的结构信息等优点，为各种疾病模型的探讨、新药研发等提供了长时间连续监测的工具，已经在生物医学探讨中发挥重要作用。然而，利用微型CT对活体小动物胸部或腹部等成像时，呼吸活动会产生运动伪影，导致图像空间分辨率的降低。为了消除这些影响，出现了微型CT呼吸门控技术。为了在微型CT系统上实现呼吸门控技术，本论文在实验室已有的微型CT系统上通过平板探测器图像采集传输的时序信号与旋转台旋转之间的同步实现了快速扫描，缩短了系统的扫描时间，可实现最大30fps的图像采集速度。基于该快速、高空间分辨率的微型CT系统，进展了基于硬件和软件的两种活体小动物回顾性呼吸门控技术。基于硬件的策略是通过固定在麻醉的小动物腹部的空气压力传感器来获取呼吸信号，而基于软件的策略是利用扫描得到的投影图像的特点来获取呼吸信号。得到呼吸信号后，根据每幅投影图像与呼吸信号之间的对应联系，按照呼吸信号的幅度，将投影图像归类于不同的呼吸相位，最后利用FDK算法对处于同一呼吸相位的投影图像进行数据重建。结果表明，呼吸门控的CT图像的质量优于非呼吸门控的CT图像，经呼吸门控的CT图像可以观察到更清楚的肺隔膜边界及肋骨结构，表明呼吸门控技术能够很好的消除运动伪影。通过比较两种呼吸门控策略，发现这两种策略在提升CT图像质量上具有一致性。但是基于软件的策略只有在图像采集帧速到达15fps时才能有效地获得呼吸信号，而基于硬件的策略虽然增加了系统的复杂程度，但是能稳定地获取呼吸信号，具有更为广泛的运用范围。关键词：微型CT论文快速扫描论文呼吸门控论文活体小动物论文
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Abstract5-8
1 绪论8-12

1.1 活体小动物微型 CT 成像技术8-9

1.2 微型 CT 呼吸门控技术9-11

1.3 本论文探讨的主要内容11-12

2 微型 CT 成像系统12-21

2.1 微型 CT 成像原理12-14

2.2 微型 CT 成像系统介绍14-20

2.3 本章小结20-21

3 微型 CT 系统的快速旋转扫描21-31

3.1 引言21

3.2 微型 CT 系统快速扫描的硬件实现21-24

3.3 微型 CT 系统快速扫描的软件实现24-27

3.4 微型 CT 快速扫描的验证27-30

3.5 本章小结30-31

4 活体小鼠微型 CT 呼吸门控技术31-47

4.1 引言31-32

4.2 基于硬件的呼吸门控技术32-35

4.3 基于软件的呼吸门控技术35-38

4.4 软硬件呼吸门控实验结果38-43

4.5 呼吸门控技术讨论43-46

4.6 本章小结46-47

5 总结与展望47-49

5.1 总结47-48

5.2 展望48-49

致谢49-50
参考文献50-53