多先验信息约束ldCT图像鲁棒重建新方法研究

X 射线计算机断层成像(CT)是现代影像学的杰出代表，已在临床诊断和治疗中广泛使用。但过量照射X光可诱发癌症、白血病或其他遗传性疾病，因此CT的剂量安全已成为业界关注的焦点。如何以最小的代价和X射线剂量获得最佳的CT诊断效果，已经成为临床最为迫切的需求。本项目旨在提出新的适用于低剂量CT(low-dose CT，简称ldCT)成像的重建方法，主要研究内容包括：(1) 采用现代 CT 成像系统设计理念和技术处理，从临床CT成像系统的投影数据测量模型出发，采用理论分析、信息建模与临床实验等手段，建立新的ldCT投影数据测量方程；(2) 利用多种新技术（管电流调制TCM技术等）导引的先验信息约束，构建相应的ldCT重建模型及其优化重建算法；(3) 对新的重建方法进行临床分析与评价，反复试验直至得到优质的临床诊断用ldCT图像。

X 射线CT是现代影像学的杰出代表，已在临床诊断和治疗中广泛使用。但过量照射X光可诱发癌症、白血病或其他遗传性疾病，如何以最小的代价和X射线剂量获得最佳的CT诊断效果是临床最为迫切的需求。本项目重点研究了适用于低剂量CT(low-dose CT，简称ldCT)成像的图像重建方法，主要包括利用现代 CT 成像系统设计理念和技术，从临床CT成像系统的投影数据测量模型出发，采用理论分析、信息建模与临床实验等手段，建立了新的ldCT投影数据方差估计新形式，为低剂量CT图像重建提供了重要的理论基础； 提出了不同的多先验信息约束的ldCT投影数据校正模型和图像重建模型，并发展了已有的模型优化算法，以适应于工程应用；本课题中提出的多个低剂量CT成像技术已经应用于东软医疗64层CT设备中，部分结果已经可用于临床诊断。在本课题的资助下，共发表期刊论文20篇（其中SCI论文收录10篇），发表国际会议论文14篇，申报国家发明专利6项，已授权2项，登记软件版权1项，培养博士生3人，硕士生6人，已毕业3人，培养中青年学术带头人2人，其中1人由副教授晋升为教授，1人由讲师晋升为副教授，超额完成了课题的既定目标。