低秩矩阵分解的电影锥形束CT重建：算法与原理验证研究
摘要：呼吸相关的CBCT（4DCBCT）提供了呼吸相位分辨的CBCT图像。在许多临床应用中，更倾向于重建真正的4DCBCT，其中第四个维度是时间，即每个CBCT图像是基于相应的瞬时投影进行重建的。我们在本文中提出了一种新的算法，用于重建这种真正的时间分辨CBCT，称为cine-CBCT，通过有效利用cine-CBCT图像中的时间连贯性，如周期性或重复性。假设矩阵$m{U}$的每一列表示待重建的CBCT图像，列的总数与投影的数量相同，我们算法的核心思想是，$m{U}$的秩远小于投影的数量，我们可以使用矩阵分解形式$m{U}=m{L}m{R}$对$m{U}$进行分解。矩阵$m{L}$的列数约束了$m{U}$的秩，并因此在cine-CBCT中隐式地施加了时间连贯性条件。通过对$m{L}$的紧密小波框变换的稀疏性和$m{R}$的傅里叶变换的稀疏性进行惩罚，实现了$m{L}$中期望的图像属性和呼吸模式的周期性。我们使用拆分Bregman方法来解决这个问题。在本文中，我们重点介绍这个新算法，并通过对NCAT模型的模拟研究来展示原理证明。
作者：Jian-Feng Cai, Xun Jia, Hao Gao, Steve B. Jiang, Zuowei Shen, Hongkai Zhao
论文ID：1204.3595
分类：Medical Physics
分类简称：physics.med-ph
提交时间：2012-04-17