题目：固定源阵列逆几何CT系统图像重建研究

受成像原理和硬件性能制约，传统CT面临时间分辨率和容积覆盖等突出问题。近年，固定源阵列逆几何CT（stationary source Inverse geometry CT，简称SS-IGCT）被提出以解决上述问题。SS-IGCT以固定不动的射线源阵列和一个较小的旋转的探测器，获取与第三代CT扫描机多次旋转产生的数据量等价的投影数据，具备了快速时间分辨率、较大容积覆盖范围及良好剂量效率等特性，具有重要的科学意义和工程应用价值。由于固定源阵列间隙的存在，SS-IGCT存在投影数据缺失问题，对其图像重建形成了挑战。为此，与斯坦福大学Norbert Pelc教授课题组合作，本文开展了基于超短扫描CT重建理论和频率域加权思想的SS-IGCT图像重建算法研究。

论文完成的主要研究工作及取得的进展包括：

(1) 计算机仿真实现了斯坦福大学Scott S. Hsieh等人提出的SS-IGCT两步重建算法，并以基于FDK重建的单圆轨道锥束CT为参考系统，开展了SS-IGCT两步重建算法的比较研究，完成了算法性能分析，归纳了两步重建算法在SS-IGCT图像重建中存在的问题。

(2) 研究了F Noo等人提出的扇束超短扫描算法，完成了计算机数值仿真，分析了其局部重建效果，并基于FDK重建框架将其推广到锥束几何，研究了不依赖于特定探测器几何的锥束超短扫描重建算法。

(3) 结合上述（1）和（2）研究结果，提出了一种新的基于超短扫描算法和重建体积频率域加权调和思想的SS-IGCT体积重建技术，以FORBILD等模型完成了计算机仿真，验证了其在条纹状伪影消除和噪声抑制方面的有效性，并分析了其成像性能。

(4) 将超短扫描模式和重建体积频率域加权调和思想扩展到多并行圆轨道锥束CT系统，提出了一种多并行圆轨道锥束CT重建技术，并完成了计算机仿真研究。

本文提出的SS-IGCT体积重建技术成功解决了SS-IGCT由于数据缺失导致的重建伪影问题，并提高了SS-IGCT成像噪声特性，为SS-IGCT的工程实用化提供了可行的图像重建算法保障。