多源螺旋锥形束ct精确重建理论

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1、·，’～．t：．j：‘，j。0，DissertationsubmittedtoShanghaiJiaotongUniversityforthedegreeofDoctorofPhilosophyEXACTRECONSTRUCTlONTHEORYFORMULTISOURCEHELICALCONE．BEAMCTSupportedbyCNSF(30570511)PhDStudent：ZhaoJunSupervisor：ProfessorZhuangTiangeProfessorWangGe(UniversityofI

2、owa)Department：BiomedicalEngineeringDate：2006．6ShanghaiJiaotongUniversity2006．6Ⅲ2川2㈣2Ⅲ2哪mM●I洲8iii●I洲Y◆上海交通大学学位论文原创性声明·本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位

3、论文作者签名：瘦彳灸日期桫以年7月舢●／▲上海交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密-l，在土年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密口。(请在以上方框内打“√”)指导教师签名：7，b’驰久又日期：纱0年严月乃日：仅拶舶●●，{j氰月签广＼者年作6

4、文加留矽位期学日●t上海交通大学学位论文答辩决议书申请者赵俊所在学科(专业)0☆生物医学工程论文题目多源螺旋锥形束CT精确重建理论答辩日期2006—7—28Il答辩地点Il徐汇校区科学馆2楼会议室答辩委员会成员担任职务l姓名I职称所在工作单位备注签名主席李家明I教授上海交通大学无念≮社焱委员l沈灏I教授上海交通大学无“}寥／1趁j委员姜明教授北京大学无’沁委员严壮志教授上海大学无严逼皂母I委员许鹤群教授东华大学无二懒铷l评语和决议：CT是医学诊断和无损检测方面非常重要的工具。在不增加辐射剂量的情况下，有效地提高

5、CT的时、空分辨率，是本领域的前沿课题，具有重大理论意义和应用价值。围绕这一目标，博士生赵俊在博士论文《多源螺旋锥形束CT精确重建理论》中进行了开创性的研究，提出了Z窗、Z’窗、跨螺旋PI线等一系列创新概念；证明了跨螺旋PI线的存在性和唯一性；分析了投影数据完全性，建立了(2N+1)源锥形束螺旋CT的精确重建理论：最后用仿真实验验证了理论的正确性和有效性。作者还同时分析得到了基于Z’窗的2N源锥形束螺旋CT的投影数据的不完全性的结论。上述成果为发展可加快数据采集速度、可精确重建的多源锥形束螺旋CT提供了理论依据

6、，具有重要的指导意义。论文立意新颖，理论分析正确，计算结果可信，充分反映了作者具有宽厚扎实的理论基础、系统深入的专门知识、很强的创新意识和独立从事科学研究的能力。也反映作者对国内外该领域的最新进展有很好的了解。论文表达简洁，思想深刻，是一篇优秀的博士学位论文。答辩过程中，叙述清晰，条理分明，回答问题切题。经答辩委员会无记名投票，一致通过论文答辩，并建议授予工学博士学位。表决结果：{与彦彩舞磊坎匀知孑琥糍缘，一事k通也形易孓簪豸嘈，旃旌写池覆彳z唔谚事嘭n答辩委员会主席名嶂碉(签名))。。／年7月上∥日●●多源螺

7、旋锥形束CT精确重建理论摘．要自从三十多年前诞生以来，X射线CT迅速发展，成为生物医学成像的日益重要的工具。CT发展的两个重要方面是更快的速度和更高的精度。动态CT、小动物CT、尤其心脏CT对时间分辨率、空间分辨率有很高的要求。发展一种可加快数据采集速度、可精确重建的多源锥形束螺旋CT，对动态成像(如心脏成像、冠状动脉成像)、小动物成像有十分重要的意义。本文建立了多源螺旋锥形束CT精确重建理论，根据前期工作发表了世界上第一篇关于多源精确螺旋锥形束CT方面的文章。本文的主要贡献有：(1)首次提出三源螺旋锥形束CT

8、扫描结构；首次提出用于精确重建的最小检测器窗一Z窗的概念，推导得Z窗的边界方程；首次提出用于精确重建的跨螺旋PI线的概念，证明跨螺旋PI线的存在性与唯一性：对任意一对螺旋而言，过螺旋内任意一点存在且只存在一条跨螺旋PI线；指出基于z窗的三源锥形束螺旋CT的投影数据的完全性，可以精确重建；指出基于z窗的三源锥形束螺旋CT的辐射总量与相应结构的单源锥形束螺旋CT的辐射总量一样。(2)用Tu