4 курс / Лучевая диагностика / Введение_в_комп_рентг_и_нейтронную_томографию

110

100.Emran M. Abu Anas, Jae G. Kim, Soo Y. Lee and Md. K. Hasan. Comparison of ring artifact removal methods using flat panel detector based CT images. BioMedical Engineering OnLine 2011. http://www.biomedical-engineering-online.com/content/10/1/72.

101.Stefan Kasperl, Matthias Franz. Registration concepts for the just-in- time artefact correction by means of virtual computed tomography. DIR 2007 - International Symposium on Digital industrial Radiology and Computed Tomography, June 25–27, 2007, Lyon, France.

102.Kai Zeng, Zhiqiang Chen, Li Zhang. Ge Wang. An error-reduction- based algorithm for cone-beam computed tomography. Medical Physics, Vol. 31, No. 12, December 2004.

103.S. Valton, F. Peyrin, and D. Sappey-Marinier. Analysis of ConeBeam Artifacts in off-Centered Circular CT for Four Reconstruction Methods. International Journal of Biomedical Imaging, Volume 2006, Article ID 80421, Pages 1–8.

104.Takahiro Nishihata, Yutaka Ohtake, Hiromasa Suzuki, Masaki Moriguchi. A Non-iterative Data-driven Beam Hardening Correction for Single-material Objects.

http://www.ndt.net/article/ctc2012/papers/145.pdf.

105.Thomas Weidinger, Thorsten M. Buzug, Thomas Flohr, Steffen Kappler, and Karl Stierstorfer. Polychromatic Iterative Statistical Material Image Reconstruction for Photon-Counting Computed Tomography. International Journal of Biomedical Imaging, Volume 2016, Article ID 5871604, 15 p.

106.https://www.researchgate.net/publication/285330571_Octopus_8_A_ High_Performance_Tomographic_Reconstruction_Package_ for_X-ray_Tube_and_Synchrotron_micro-CT.

107.https://www.volumegraphics.com/en/products/vgstudio-max.html.

108.http://bruker-microct.com/products/nrecon.htm.

109.Chiara Carminati, Anders Kaestner. MUHREC – A Reconstruction Tool for Neutron and X-Ray Tomography. 3rd International Conference on Tomography of Materials and Structures. Lund, Sweden, 26–30 June 2017, ICTMS2017–42.

111

110.http://volumegraphics.ru/files/upload/general/6700/6701/VG_ InLine_rus.pdf.

111.http://промкаталог.рф/PublicDocuments/02-0486-02.pdf.

112.http://www.exxim-cc.com/download.htm.

113.http://webint.ts.infn.it/en/research/exp/beats2/h-pitre-beta- version.html.

114.Antoine Bergamaschi, Kadda Medjoubi, Ce´dric Messaoudi, Sergio Marcob, and Andrea Somogyi. MMX-I: data-processing software for multimodal X-ray imaging and tomography. J. Synchrotron Rad., 23 (2016) 783–794.

115.https://niftyrec.soft112.com.

116.http://www.digisens3d.com/en/soft/3-DigiXCT.html.

117.R.M. Zain, A.M. Razali, K.A.M. Salleh, R. Yahya. Image Reconstruction of X-ray Tomography By Using Image J Platform. Advancing Nuclear Science and Engineering for Sustainable Nuclear Energy Knowledge. AIP Conf. Proc. 1799, 050010-1–050010-6; doi: 10.1063/1.4972944. Published by AIP Publishing.

118.Ang Sheng-Hao, Zhang Kai, Wang Zhi-Li, Gao Kun, Wu Zhao, Zhu Pei-Ping, Wu Zi-Yu. A user-friendly nano-CT image alignment and 3D reconstruction platform based on LabVIEW. Chinese Physics C, Volume 39, Number 1. IOP Science 39 018001.

119.A.M. Grigoryan. Image transform and discrete tomography with MATLAB. – Boca Ratom: CRC Press/Taylor & Francis, 2013. – XV. 442 p.

120.E. Fredenberg. Spectral and dual-energy X ray imaging for medical applications. NIM A, 878 (2018) 74–87.

121.V. Mikerov, A. Koshelev, O. Ozerov, A. Sviridov, and D. Yurkov. Multi-Energy X-ray Sensors Based on Pixilated Scintillators – Conceptual Study, IEEE Transactions on Nuclear Science, Vol. 60, Issue 2 (2013) 963–967.

112

122.Martin Simon, Ion Tiseanu, Christoph Sauerwein, Seung-Mok Yoo, In-Sung Cho. Development of multi sensor and multi source computed tomography systems. DIR 2007 – International Symposium on Digital industrial Radiology and Computed Tomography, June 25–27, 2007, Lyon, France.

123.Marton Balasko, Attila Kuba, Antal Nagy, Zoltan Kiss, Lajos Rodek, Laґszloґ Ruskoґ. Neutron-, gammaand X-ray three-dimensional computed tomography at the Budapest research reactor site. NIM A, 542 (2005) 22–27.

124.Ali Pour Yazdanpanah, Jessica Hartman, Emma Regentova, Alexander Barzilov. Sparse-view neutron-photon computed tomography: Object reconstruction and material discrimination. Aplied Radiation and Isotopes, 132 (2018) 122–128.

125.Левданский А. Оптический и рентгеновский контроль печатных плат при помощи одной системы// Технологии в электронной промышленности. – 2005. – №6. – С. 52–54.

113

Историческая справка

Рентгеновская томография

Вначале ХХ века французский медик по фамилии А. Бокаж запатентовал устройство аналогового механического томографического сканера.

В1930 г. директор института радиологии университета г. Генуи

А.Валлебона разработал принцип послойного рентгенологического исследования, основанный на принципах проективной геометрии.

В1934 г. советский ученый В.И. Феоктистов создал первый действующий рентгеновский томограф.

Вначале ХХ в. голландский астроном Я. Ван-Циттерт изобрёл и впервые осуществил вычислительную (computing) томографию в одномерном случае. Для расчета распределения яркости звезды по радиусу он использовал интегралы вдоль линий сечения профиля изображения близкой звезды и её короны.

В1917 г. австрийским математиком И. Радоном разработан первый математический алгоритм для КТ. Алгоритм сводится к решению обратной задачи интегральной геометрии, состоящей в восстановлении (реконструкции) многомерных функций по их интегральным характеристикам.

В1937 г. польский математик С. Качмаж сформулировал метод алгебраической реконструкции структуры исследуемого объекта.

В1963 г. математические выкладки И. Радона были подтверждены американским математиком А. Кормаком, который решил задачу томографического восстановления отличным от И. Радона способом.

В1943 г. советским математиком А.Н. Тихоновым введены понятия регуляризации решения и регуляризующего оператора и, таким

114

образом, заложены математические основы современной томографии (Тихонов А.Н. Об устойчивости обратных задач // ДАН СССР. – 1943. – Т. 39(4). – С. 195–198).

В1952 г. советский математик Вайнштейн доказал теорему, с помощью которой однозначно устанавливается зависимость наименьшего количества направления проекций, достаточных для однозначного восстановления многомерного объекта, от его группы симметрии.

В1972 г. английским инженером-физиком Г. Хаунсфилдом разработан первый коммерческий рентгеновский томографический сканер.

В1979 г. А. Кормак и Г. Хаунсфилд за разработку теоретических основ и создание первого рентгеновского компьютерного томографа были удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине.

Нейтронная томография

В1935 г. Х. Кальманом и Е. Кюном получены первые нейтронные радиографические изображения с помощью Ra-Be источника и (d,n) генератора (H. Kallmann. Neutron radiography. Research 1 (1948) 254– 260; J.S. Brenizer. A review of significant advances in neutron imaging from conception to the present. Physics Procedia 43 (2013) 10–20).

В1956 г. получены нейтронные радиографические изображения

сиспользованием ядерного реактора (Thewlis J., Derbyshire R.T. Rep. AERE M/TN 37 (1956); J. Thewlis. Neutron radiography. British Jornal of Applied Physics 7 (1956) 345–350).

В1992 г. для регистрации радиографических изображений в тепловых нейтронах впервые разработан ПЗС-детектор, обеспечивающий существенно более высокое пространственное разрешение и производительность (V.I. Mikerov, I.A. Zhitnik, V.V. Korneev, A.A. Pertsov, I.P. Tindo, A.P. Ignat´ev, V.A. Tukarev, W. Waschkowski. A Two-coordinate High-resolution Detector for Registering Thermal Neutron Images. J. Moscow Phys. Soc., 2 (1992) 181–188).

В1994 г. с помощью ПЗС-детектора тепловых нейтронов осуществлена томография с пространственным разрешением порядка

115

десяти микрон (Микеров В.И., Житник И.А., Игнатьев И.А. и др. Нейтронная томография высокого пространственного разрешения // ПТЭ. 1994. – №4. – С. 96–107).

В1996 г. разработан алгоритм, реализующий метод максимального правдоподобия в нейтронной томографии (E.R. Podolyak. Maximum likelihood algorithm in neutron tomography. Proceedings of the 5th World Conference on Neutron Radiography. June 17–20. 1996. Berlin. pp. 155–160).

В1997 г. на реакторе FRM-I впервые осуществлена томография

вбыстрых нейтронах на широком пучке с использованием ПЗСдетектора (V. Mikerov, W. Waschkowski. A Two-dimensional Detector for Fast Neutron Fields Imaging. Proceedings of the 5th International Seminar on Interaction of Neutrons with Nuclei. Russia, Dubna, 14–17 May, 1997).

В2004 г. разработаны эффективные детекторы для регистрации пучков быстрых нейтронов на основе энергонакапливающих люминофоров (Верушкин С.Ф., Микеров В.И., Самосюк В.Н. Разработка и исследование системы регистрации радиографических изображений в быстрых нейтронах на базе энергонакапливающих экранов. Сб. «Вопросы атомной науки и техники» // Серия: «Ядерное приборостроение». – 2004. – Вып. 1 (21). – С. 19–24; V. Mikerov, V. Samosyuk, S. Verushkin, Detectors Based on Imaging Plates for Fast Neutron Radiography, NIM A 542 (2005) 192–196).

В2004 г. разработаны детекторы для одновременной регистрации нейтронного и рентгеновского излучений (V.I. Mikerov, I.A. Zhitnik, Ju.N. Barmakov et al., Prospects of Efficient Detectors for Fast Neutron Imaging, Applied Radiation and Isotopes 61 (2004) 529–535).

В2005 г. разработаны эффективные ПЗС-детекторы для регистрации конического пучка быстрых нейтронов от нейтронного генератора (E. Bogolubov, O. Bugaenko, S. Kuzin, V. Mikerov et al., CCD Detectors for Fast Neutron Radiography and Tomography with a Cone Beam, NIM A 542 (2005) 187–191).

2006 г. – реализация метода фазоконтрастной томографии с полихроматическим источником холодных нейтронов (F. Pfeifer, C. Grunzweig, O. Bunk, G. Frei, and C. David. Neutron Phase Imaging and Tomography. Phys. Rev. Lett. PRL 96, 215505 (2006).

Бармаков Юрий Николаевич, д-р техн. наук, профессор Микеров Виталий Иванович, д-р физ.-мат. наук Юрков Дмитрий Игоревич, канд. техн. наук

Введение в компьютерную рентгеновскую и нейтронную томографию

Учебное пособие

Верстка, дизайн: Д.Ю. Жуков

Корректор: А.В. Жукова

Подписано в печать 09.10.2018. Формат 60х90/16 Печ. л. 7,25. Уч.-изд. л. 7,25. Тираж 100 экз.

Заказ № 035-18-024

Издательство «Буки Веди» 115093, Москва, Партийный пер., д.1, корп.58, стр.2

http://bukivedi.com