基于运动补偿的压缩感知4D-CBCT优质重建

摘要

在肺癌肿瘤放射治疗过程中肺内肿瘤随呼吸运动产生显著的位移,常规用于引导放疗的3D-CBCT图像含有严重的呼吸运动模糊和伪影,难以实现肿瘤的精确定位与治疗计划后续的调整,而基于不同呼吸时相的4D-CBCT可以提供准确的肿瘤形态以及运动信息.然而受硬件限制,4D-CBCT中单个呼吸相位的投影数目较少,常规解析算法重建图像中含有大量伪影,无法满足临床要求.鉴于此,本文提出一种基于运动补偿的压缩感知4D-CBCT重建策略,新算法将4D-CBCT看作一个整体进行重建,期间引入运动补偿算子来合理利用不同呼吸相位图像间的冗余相关信息.仿真及临床数据表明,新方法在有效的抑制噪声和伪影的同时,能够很好的保持图像细节信息.