随着现代生物医学的发展，研究工作的不断深入，大量的研究需要在动物模型上来完成。动物模型作为遗传学、癌症诊断及新药物研发等研究领域基本的研究工具之一，可以人为的改变在自然条件下不可能或不易排除的因素，以便更准确的观察实验结果并与人类疾病进行比较研究。动物模型的研究有助于更方便、更有效的认识人类疾病的发生变化规律，研究防治措施，在生物医学的研究中占有非常重要的地位。普通的人体CT的空间分辨率只能达到1mm，远无法满足科研工作中对小动物成像高分辨率的要求。微型计算机断层成像技术（Micro-Computed Tomography, Micro-CT）作为一种无损成像检测技术，具有高空间分辨率、不破坏样本、扫描成本低等优点，能够很好的满足动物实验精细成像的需求，并且能够为多模态分子影像设备（PET/SPECT/CT）的其它模态提供精细的结构信息以及用于衰减校正的参数。目前商业化Micro-CT的分辨率一般为50~100μ米，且大多价格昂贵，自主研发低成本高分辨率的Micro-CT成像系统具有重要的研究意义。本研究依托河北大学与北京大学医学影像联合实验室的相关课题，此课题受国家重大科学仪器开发专项项目（项目名称：小动物多模态分子影像重大科研仪器及关键技术研究；项目编号：2011YQ030114）支持。本文主要研究内容如下：1探讨了现有两种结构的扇束CT（等角型CT与等距型CT）的特点，分析了其对重建图像质量的影响。首先从探测器结构上分析了等角型CT与等距型CT的各自的优势，之后针对两种结构的扇束CT，设定相同的几何参数对Shepp-Logan模型和自建模型用步进投影采集法进行投影数据采集的模拟，并对获取的数据使用滤波反投影算法（Filtered Back Projection， FBP）进行重建。对两种扇束CT重建图像进行了量化的比较，改变了采集参数进行多组对比。结果表明相同几何参数条件下，等角型CT重建图像的质量会略优于等距型CT。2基于自主研发的螺旋扇束Micro-CT系统，进行了改进。对原有的线阵探测器模块进行二次研发，将等距排列的探测器单元改为等角型排列；针对卷积反投影算法中的最重要的滤波函数进行对比分析，使用Butterworth滤波器替换传统R-L滤波器；提出相位法进行几何校正的方法，通过对投影数据（SINO图）的调整，达到从软件进行几何校正的目的；针对实验中遇到的探测器，通过修复SINO图的方法。以上改进加快了图像重建速度，提高了重建图像的质量。