PET稀疏探测系统的正则化重建算法研究

发布时间：2021-08-06 17:34

　　正电子发射断层成像技术被认为是研究活体生物生理学、新陈代谢和分子合成途径的最灵敏的、非侵入式技术。其通过探测生物体内放射性示踪剂分布,可定量计算生物体内各器官的代谢水平。随着临床PET技术的逐渐成熟,其对临床疾病早期检测、疾病分期及疗效评估等至关重要。增加轴向FOV是当前PET系统发展的一个趋势,长轴的一个重要的优势是提升系统灵敏度,降低探测器扫描时间。通过稀疏化探测器模块,从而提升轴向FOV是一个重要的研究方向,本文主要对正则化算法的稀疏探测系统重建图像效果进行研究,主要工作包括以下内容:DKL-fTV算法对稀疏探测系统有较好的重建性能,能够有效降低稀疏数据造成的图像退化。本文研究了DKL-fTV算法原理并进行了代码实现,验证了重建算法编程实现的正确性。在此基础上,对重建中主要的参数进行了分析,包括参数对重建图像的影响、参数值的估计方法以及参数对重建收敛速度的影响。针对DKL-fTV算法收敛速度较慢的问题,推导并实现了利用precondition技术改进的DKL-fTV算法;对比了算法收敛速度提升效果;测试了precondition DKL-fTV算法对实际数据重建的效果。在稀疏探测... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

PET稀疏探测器结构示意图，a传统探测器，b稀疏探测器

图 2-1 PET 成像原理示意图2.2 PET 数据校正PET 成像过程中涉及到各种复杂的物理因素：γ 光子在人体内可能会发生散射、衰减；受限于探测器自身性能，比如时间分辨率、空间分辨率、探测效率不均等会降低采集数据准确性。为了减轻上述因素的影响，在图像重建前，需要对投影数据进行细致的校正，比较重要的校正有衰减校正、随机校正、散射校正和归一化校正。2.2.1 衰减校正衰减是指符合事件发生散射或者是 γ 光子被人体吸收，它使得重建图像质量退化，探测到的数据无法正确反映示踪剂在人体内真实的分布，所有的定量分析都无法进行。衰减校正是将衰减系数考虑到每一条 LOR 上符合事件以此修正探测器探测到符合事件的概率。常用的衰减校正计算方法有两种，传统的方法是在探测器内放置

图 2-2 透射扫描示意图正中闪烁晶体发光效率和光电倍增器件性能之间的差并不相同，采集到的符合事件存在误差，为了消除需要对投影数据进行归一化校正。化方法有直接归一化和基于组件的归一化方法[60,61]正中的68Ge 的空扫，优点是简单易操作；缺点是需件的归一化校正研究的很多，也是最为常用的方法体间的探测效率来计算归一化校正因子，方法较复因子需要定期重新生成，主要原因是 PET 探测器探变化。通过查看归一化因子，可以了解当前系统性

【参考文献】：
期刊论文
[1]正电子发射型计算机断层显像在肿瘤临床中的应用[J]. 于甬华,于金明.  中华肿瘤杂志. 2003(06)

硕士论文
[1]超声造影及PET-CT在淋巴瘤中的应用研究[D]. 蒋文彬.青岛大学 2018



本文编号：3326190