多层CT重建算法对比研究

一篇关于多层CT重建算法对比的综述文章

第21卷 第4期

2012年12月（677-687） CT理论与应用研究

CT Theory and Applications Vol.21, No.4 Dec., 2012

郑健, 俞航, 蒯多杰, 等. 多层CT重建算法对比研究[J]. CT理论与应用研究, 2012, 21(4): 677-687.

Zheng J, Yu H, Kuai DJ, et al. Comparative analysis of reconstruction algorithms for multi-slice clinical CT[J]. CT Theory and Applications, 2012, 21(4): 677-687.

多层CT重建算法对比研究

郑健1 ，俞航2，蒯多杰1，刘兆邦1，董月芳1，张涛1

1.苏州生物医学工程技术研究所，江苏 苏州215163 2.解放军100医院, 江苏 苏州215007

摘要：目前多层CT的重建算法主要有基于FDK的三维滤波反投影算法以及基于多层投影数据重排的二维FBP重建算法。本文对传统的FDK算法、基于投影角度二维/三维加权的CB-FBP算法以及自适应轴向插值AAI-FBP算法的性能进行了对比实验，并对实验数据进行了细致地分析。实验结果表明：在这几种重建算法中，AAI-FBP算法对于多层CT的重建效果最好，这对于后续多层CT重建算法的改进以及临床应用研究提供了可靠的实验依据。 关键词：多层CT；重建算法；对比研究

文章编号：1004-4140（2012）04-0677-11 中图分类号：TP301.6 文献标志码：A

CT成像技术的发展自20世纪70年代年Hounsfield发明第一台临床诊断用CT以来，

非常迅速。最初临床使用的只有单层CT，90年代中期Elscint研制出了双层CT，1998年GE推出了4层CT，在此之后的近十年间CT探测器的层数迅速增加，8层、16层、64层、

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128层、256层的CT不断涌现，东芝公司最新推出的CT已经达到了320层，扫描一周就可以覆盖完整的心脏范围。一般16层及以下的CT被称为多层CT，其X光束的锥角一般在2°以内，主要的成像方式为传统意义上的平面断层成像。多层CT因其价格便宜、维护方便且成像质量也足以满足绝大多数的临床应用，在普通医院中已经成为使用最广泛、最重要的临床诊断设备之一。

目前多层CT的重建算法主要可以分为迭代重建算法和解析重建算法两大类：

（1）迭代重建算法是近年来CT重建算法研究的热点，尤其是基于压缩感知理论的CT

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重建算法研究。Sidky等提出了一种基于最小化受约束全变分（Total Variation，TV）的CT重建算法，旋转一圈只需采样25个即可取得与128个样点的滤波反投影（Filtered

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提出了一种有限投影角Back Projection，FBP）算法基本一致的重建效果。Yu和Liu等

度下的内重建算法，在降低采样数目的同时又有很好的噪声抑制及提高对比度的能力。基于压缩感知理论的重建算法目前在仿体实验上已经取得了比较好的结果，但存在过度平滑的现象从而影响医生对病理的诊断，这也是到目前尚未被临床采用的原因之一。

（2）解析重建算法主要可以分为：基于二维滤波反投影的重建算法和基于三维滤波反收稿日期：2012-05-10。

基金项目：江苏省基础研究计划（自然科学基金）资助项目（BK2011331）；国家重大科学仪器设备开发专

项（2011YQ040082）；国家科技支撑计划（SQ2012BAJY3611）；苏州生物医学工程技术研究所二期重大项目（Y053011305）。

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