24、投影图像重建技术解析

投影图像重建技术解析

1. 不同成像技术对比

1.1 电阻抗断层成像（EIT）

从数学角度看，EIT与各种CT技术有相似之处，它们都需处理外部数据以获取反映物体内部结构的图像，且常对物体的二维横截面进行成像。不过，EIT利用电流扩散来获取电导率分布，这与CT不同。EIT具有一些吸引人的特点，如技术安全且操作简单。然而，与CT、PET、SPECT、MRI等技术相比，EIT的分辨率较差。其分辨率取决于电极数量，但能同时接触物体的电极数量往往有限。EIT成像方法的主要缺点源于其非线性病态问题，测量中的小误差可能对电导率计算产生重大影响。

1.2 磁共振成像（MRI）

早期，磁共振成像（MRI）被称为核磁共振（NMR）。其工作原理如下：氢核和其他具有奇数个质子或中子的原子核包含具有一定磁矩或自旋的质子。若将它们置于磁场中，就会像在地球引力场中的陀螺一样在磁场中进动。通常情况下，质子在磁场中随机排列。当适当强度和频率的共振场信号作用于物体时，质子吸收能量并转向与磁场相交的方向。此时若移除共振场信号，质子吸收的能量将被释放，并可被接收器检测到。基于检测到的信号，可确定质子密度。通过控制共振场信号和所用磁场的强度，每次都能检测到穿过物体的一条直线上的信号，即检测到的信号是MRI信号沿直线的积分。

每个MRI成像系统包括磁场子系统、发射/接收子系统、计算机图像重建子系统和显示子系统。在磁场子系统中，有纵向核心磁场、非均匀磁场和横向射频磁场。在它们的共同作用下，成像物体将产生磁共振信号，可由检测设备中的检测线圈测量。假设射频场的作用时间远短于自旋核的横向和纵向弛豫时间常数，磁共振信号可表示为：

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