基于支持向量回归的PET/CT图像衰减校正研究
发布时间：2021-04-02 14:28
衰减效应是影响PET/CT诊断图像的一个重要因素,研究表明,衰减效应会引起探测器计数的丢失和定量不精确,还会使得图像产生不均匀性和失真的现象。因此衰减校正在PET/CT图像处理中就显得尤为重要。对PET/CT图像进行衰减校正有很多方法,包括计算校正法,测量校正法,以CT数据为基础的衰减校正方法等。其中以CT数据为基础的衰减校正方法是目前PET/CT图像中最常用的衰减校正方法,而以CT数据为基础的衰减校正最关键是CT值和511kev能量下线性衰减系数值之间的能量转换。临床上主要采用双线性能量转换的方法,即通过建立一个线性转换关系,将其CT值转换为511keV能量下的线性衰减系数。此方法计算快速且简单,但不够精确。因为CT值和511keV能量下线性衰减系数的关系原本是非线性的,用双线性转换法必然会存在某种程度上的误差。为了改进双线性转换法用线性关系来拟合非线性关系的不足,本文以支持向量回归为基础,提出了一种新的能量转换法即支持向量回归的PET/CT图像衰减校正方法来进行衰减校正,利用仿真PET/CT成像的软件GATE模拟不同材质的圆柱体体模。然后,对GATE仿真的圆体体体模数据进行图像重建...
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．２湮灭辐射原理??在放射性核素发生湮灭辐射后，湮灭辐射所释放出的两个５１?ＩｋｅＶ能量的光子会??
〇＂＋?／??１８Ｆ－ＦＤＧ?乂一ｚ，—、?／，??＼湮灭辐射?／Ｚ??＼?／??＼譽ｅ?—??／??／??／??５１１ＫｅＶ光子??图２．２湮灭辐射原理??射性核素发生湮灭辐射后，湮灭辐射所释放出的两个５１?ＩｋｅＶ能量的光子会??置的两个探测器探测到。由于发生湮灭反应的光子在体内的路径方向是随机??致到达两个探测器的距离有一定差别，因而被探测器探测到的时间也有一定??如果给定一个规定的时间窗（通常设为—１５?ｕｓ），在这个规定的时间内，??器的探头系统同时探测到两个互成１８０度角度的光子时，则称这样一个过程??合事件［２７］，符合事件的探测过程如图２．３所示。????５１１ＫｅＶ５１１ＫｃＶ擁幡??
指两个５１１ｋｅＶ能量的光子来自不同的湮灭辐射，却被两个相对的探测器错误记录为??同一个符合事件［２８］。散射符合事件和随机符合事件对于ＰＥＴ探测器而言，都是干扰信??号，会使得ＰＥＴ重建图像的信噪比降低，导致图像的质量受到相应的影响，如图２．４??所示。??／??图２．?４真实符合事件?散射符合事件?随机符合事件??一个符合事件中两个相对探测器的连线称为符合响应线（ｌｉｎｅ?ｏｆ?ｒｅｓｐｏｎｓｅ，?ＬＯＲ），??即认为湮灭辐射发生在这条符合响应线上，湮灭辐射发生的点位置与符合响应线之间??的关系如公式２．２所示。??ｒ?＝?ｘ?ｃｏｓ?（ｊ）?＋?ｙ?ｓｉｎ?＾?（２．２）??其中ｒ为径向距离，ｃｐ为响应线与ｙ轴的夹角。??在一次完整的ＰＥＴ扫描过程中，探测器会检测到很多个符合事件。将所检测到的??所有符合事件按照公式２．２进行位置关系的转换，就可以得到ＰＥＴ扫描原始数据正弦??图，ＰＥＴ扫描的原始数据都以正弦图的形式进行存储，如图２．５所示。??■■■■■■?Ｈｉ??被测物体?正弦图??图２．?５被测物体与其ＰＥＴ扫描的原始数据正弦图??在得到ＰＥＴ的原始正弦图数据后，接着要对原始正弦图数据进行图像重建。关于??ＰＥＴ的图像重建有许多算法可以实现
【参考文献】：
期刊论文
[1]PET/MR衰减校正技术的研究进展[J]. 高艳,赵晋华. 中国医疗设备. 2015(07)
[2]基于PET/CT探测环真光子数呼吸运动门控的研究[J]. 崔锐,贺建峰,符增,封硕. 中国生物医学工程学报. 2015(03)
[3]放射性核素的研究进展[J]. 张如金,王帅,黄德娟,朱业安. 江西化工. 2015(03)
[4]CT的工作原理及维护保养[J]. 秦霞. 医疗装备. 2014(07)
[5]基于回归分析的问题研究及其MATLAB实现[J]. 段楠楠. 洛阳师范学院学报. 2014(05)
[6]核医学放射性废物处理[J]. 顾虹,郝玉梅,康宇龙. 中国实用医药. 2014(09)
[7]PET成像中部分容积效应的成因及影响因素[J]. 崔燕,李亚明. 中国临床医学影像杂志. 2013(01)
[8]PET/CT中的CT剂量和质量控制[J]. 张连宇,耿建华. 中国医学影像技术. 2011(11)
[9]影响PET/CT图像质量技术因素的探讨[J]. 钱根年,陈自谦,赵春雷,倪萍. 中国医疗设备. 2011(02)
[10]CT用于PET衰减校正技术的研究进展[J]. 柴培,聂彬彬,叶婷,武丽伟,单保慈. 中国医学影像技术. 2010(08)
硕士论文
[1]PET/CT肺部成像过程中的衰减校正和分割方法的研究[D]. 张倩.昆明理工大学 2013
[2]PET/CT中CT探测器中心定位不准的图像校正研究[D]. 余浩.华中科技大学 2012
本文编号：3115432
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．２湮灭辐射原理??在放射性核素发生湮灭辐射后，湮灭辐射所释放出的两个５１?ＩｋｅＶ能量的光子会??
〇＂＋?／??１８Ｆ－ＦＤＧ?乂一ｚ，—、?／，??＼湮灭辐射?／Ｚ??＼?／??＼譽ｅ?—??／??／??／??５１１ＫｅＶ光子??图２．２湮灭辐射原理??射性核素发生湮灭辐射后，湮灭辐射所释放出的两个５１?ＩｋｅＶ能量的光子会??置的两个探测器探测到。由于发生湮灭反应的光子在体内的路径方向是随机??致到达两个探测器的距离有一定差别，因而被探测器探测到的时间也有一定??如果给定一个规定的时间窗（通常设为—１５?ｕｓ），在这个规定的时间内，??器的探头系统同时探测到两个互成１８０度角度的光子时，则称这样一个过程??合事件［２７］，符合事件的探测过程如图２．３所示。????５１１ＫｅＶ５１１ＫｃＶ擁幡??
指两个５１１ｋｅＶ能量的光子来自不同的湮灭辐射，却被两个相对的探测器错误记录为??同一个符合事件［２８］。散射符合事件和随机符合事件对于ＰＥＴ探测器而言，都是干扰信??号，会使得ＰＥＴ重建图像的信噪比降低，导致图像的质量受到相应的影响，如图２．４??所示。??／??图２．?４真实符合事件?散射符合事件?随机符合事件??一个符合事件中两个相对探测器的连线称为符合响应线（ｌｉｎｅ?ｏｆ?ｒｅｓｐｏｎｓｅ，?ＬＯＲ），??即认为湮灭辐射发生在这条符合响应线上，湮灭辐射发生的点位置与符合响应线之间??的关系如公式２．２所示。??ｒ?＝?ｘ?ｃｏｓ?（ｊ）?＋?ｙ?ｓｉｎ?＾?（２．２）??其中ｒ为径向距离，ｃｐ为响应线与ｙ轴的夹角。??在一次完整的ＰＥＴ扫描过程中，探测器会检测到很多个符合事件。将所检测到的??所有符合事件按照公式２．２进行位置关系的转换，就可以得到ＰＥＴ扫描原始数据正弦??图，ＰＥＴ扫描的原始数据都以正弦图的形式进行存储，如图２．５所示。??■■■■■■?Ｈｉ??被测物体?正弦图??图２．?５被测物体与其ＰＥＴ扫描的原始数据正弦图??在得到ＰＥＴ的原始正弦图数据后，接着要对原始正弦图数据进行图像重建。关于??ＰＥＴ的图像重建有许多算法可以实现
【参考文献】：
期刊论文
[1]PET/MR衰减校正技术的研究进展[J]. 高艳,赵晋华. 中国医疗设备. 2015(07)
[2]基于PET/CT探测环真光子数呼吸运动门控的研究[J]. 崔锐,贺建峰,符增,封硕. 中国生物医学工程学报. 2015(03)
[3]放射性核素的研究进展[J]. 张如金,王帅,黄德娟,朱业安. 江西化工. 2015(03)
[4]CT的工作原理及维护保养[J]. 秦霞. 医疗装备. 2014(07)
[5]基于回归分析的问题研究及其MATLAB实现[J]. 段楠楠. 洛阳师范学院学报. 2014(05)
[6]核医学放射性废物处理[J]. 顾虹,郝玉梅,康宇龙. 中国实用医药. 2014(09)
[7]PET成像中部分容积效应的成因及影响因素[J]. 崔燕,李亚明. 中国临床医学影像杂志. 2013(01)
[8]PET/CT中的CT剂量和质量控制[J]. 张连宇,耿建华. 中国医学影像技术. 2011(11)
[9]影响PET/CT图像质量技术因素的探讨[J]. 钱根年,陈自谦,赵春雷,倪萍. 中国医疗设备. 2011(02)
[10]CT用于PET衰减校正技术的研究进展[J]. 柴培,聂彬彬,叶婷,武丽伟,单保慈. 中国医学影像技术. 2010(08)
硕士论文
[1]PET/CT肺部成像过程中的衰减校正和分割方法的研究[D]. 张倩.昆明理工大学 2013
[2]PET/CT中CT探测器中心定位不准的图像校正研究[D]. 余浩.华中科技大学 2012
本文编号：3115432
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