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X-CT机的发明,在医学界引起了爆炸性的轰动,被认为是继伦琴发现X射线之后,工程学科对医学的又一划时代的贡献.1989年,螺旋CT的问世,标志着CT技术又跨出了一大步.螺旋CT具有常规CT无法比拟的优越性能,在临床中得到了极为广泛的应用.本文针对螺旋CT重建的特点,从加速卷积反投影算法、非线性Z轴插值和利用SSE指令加速三个方面来讨论螺旋CT的重建算法,以期得到快速的、实用的螺旋CT重建方法.论文所完成的主要研究工作包括:1、卷积反投影是最重要的一种CT图像重建算法,与其他算法比较有算法简单、重建精度高、重建速度较快的特点,因此应用最广泛.但是CT投影数据量巨大,因此重建时间比较长.本文根据卷积反投影的特点,提出了一种快速算法,能在不损失重建精度的前提下大大提高重建速度.2、螺旋CT的扫描、采样和重建方式都和常规CT有着很大的差别.螺旋CT扫描和数据采集连续进行,数据采集轨迹绕着扫描轴(Z轴)呈螺旋状,因此对于任意一个垂直于扫描轴的层面来讲,投影数据都是不完整的,重建时必须采用Z轴插值的方法.螺旋CT有多种重建的插值算法,主要的算法分为两大类:360°插值和180°插值.以前使用的插值函数一般采用线性插值的方法,本文提出一种基于基本样条(B-spline)函数的非线性的插值算法,可以在提高Z轴分辨率的同时,改善图像信噪比,提高图像分辨率.3、SIMD(Single instruction Stream Multiple Data Stream)即单指令多数据流指令集,是在一条指令内完成多对数据运算,实质上通过并行技术,来提高处理器的吞吐量.Intel公司在其PentiumⅢ以上芯片中采用了SIMD技术,称之为Streaming SIMD Extensions,即SSE.本文采用SSE指令来优化CT重建的实现程序,大大提高CT的重建速度.我们在以Intel P4为CPU的PC上编程实现了所提出的算法,通过模拟的shepp-Logan水模的投影数据的重建,验证了算法的实用性和优越性