《即時CT系統成像方法關鍵技術研究》是依託清華大學，由李亮擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：即時CT系統成像方法關鍵技術研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：李亮
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
早期診斷對於治療像冠心病、腦血管病、癌症等這類嚴重危害人類健康的疾病有重大意義。早期診斷需要高空間解析度的影像，以便能夠觀察到更細小的血栓、血管瘤、腫瘤等病理特徵，及時做出診斷。雖然螺旋CT已經成為多種臨床疾病最重要的影像診斷工具之一，但是，由於人體器官自身的固有運動，目前CT的影像質量還無法滿足這些重大疾病的早期診斷需求。為了突破現有螺旋CT技術的諸多局限，實現人類活體高解析度CT成像，本研究提出了即時成像CT的概念，利用十幾組X光源和探測器，針對感興趣區域採用多次曝光、重建的成像方式，最終獲得高空間解析度（20μm）的CT圖像。本研究的重點是解決即時CT的成像方法難題，研究投影稀疏且截斷情況下的感興趣區域重建方法，以及CT圖像的融合方法。本項目高解析度CT成像技術的突破對於生物醫學研究、臨床套用等具有重要意義，使得人類活體高解析度成像成為可能，尤其對某些重大疾病的早期診斷意義重大。
結題摘要
多光源技術是提高CT成像速度的有效途徑，本項目研究的即時CT正是通過多組X光源和探測器實現超快CT成像的一項技術。本課題研究了即時CT成像中關鍵方法，圓滿完成全部計畫研究內容，取得了預期的成果，包括：1、搭建完成兩套人體運動測量裝置，對人體平躺和坐姿兩種狀態下的頭部運動情況進行了測量和分析，對於研究人體運動情況和即時CT系統設計具有重要意義。2、研究了感興趣區域CT圖像重建理論和方法，創新性地提出了SVD-THT算法，獲得本領域最高水平刊物《IEEE Transactions on Medical Imaging》（影響因子3.6）評審專家的高度評價。3、分別研究了稀疏角度投影和有限角度投影下的CT重建問題，提出了FRESH算法和SART+ATV算法，很好地解決了這兩種情況下的重建問題。4、研究了基於序列即時CT圖像的匹配問題，提出了基於改進SIFT原理的即時CT圖像匹配方法。5、金屬偽影是CT成像中的一個難題，創新性地提出了基於三視角投影圖的金屬偽影快速校正算法，被本領域一流國際刊物《Physics in Medicine and Biology》（影響因子2.8）選為“Featured Article”。上述研究成果已經在我們搭建的高精度微焦點CT成像平台上通過實際實驗進行了驗證，證明了方法和技術的有效性。本項目所取得的研究成果為研製新一代多光源即時CT成像系統在原理、可行性、方法上奠定了堅實的理論和技術基礎，對於高解析度CT、超過過程成像等具有重要意義。
