生理模型約束下的PET圖像重建.pdf

1、正電子發(fā)射斷層成像(Positron emission tomography，PET)是核醫(yī)學(xué)成像裝置中最為重要的應(yīng)用之一，已成為活體功能成像的重要手段。PET探測(cè)人體內(nèi)發(fā)出的放射性信號(hào)，經(jīng)過(guò)符合采集系統(tǒng)處理，形成投影數(shù)據(jù)存放于計(jì)算機(jī)中，通過(guò)數(shù)學(xué)方法的計(jì)算反演出人體內(nèi)的藥物濃度分布，從而顯示組織器官的新陳代謝變化，為疾病的早期診斷和治療提供依據(jù)。
　　 隨著PET技術(shù)的不斷發(fā)展，其關(guān)鍵研究?jī)?nèi)容之一的重建技術(shù)也不斷地得到改進(jìn)。PE

2、T重建方法的不斷改進(jìn)和優(yōu)化體現(xiàn)了對(duì)于成像質(zhì)量的越來(lái)越高的要求，為了能夠滿足PET實(shí)際成像需要，本文對(duì)目前PET重建領(lǐng)域的問(wèn)題進(jìn)行了深入剖析，進(jìn)一步研究生理模型約束下的重建框架，并對(duì)幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題提出相應(yīng)的解決方法，主要內(nèi)容和貢獻(xiàn)如下：
　　 1、首先針對(duì)現(xiàn)有重建方法普遍存在的統(tǒng)計(jì)模型不準(zhǔn)確和噪聲的簡(jiǎn)化處理問(wèn)題提出了一種解決方案。建立了包含系統(tǒng)矩陣誤差的模型，通過(guò)一種改進(jìn)的自適應(yīng)Kalman濾波法進(jìn)行濃度值和噪聲統(tǒng)計(jì)特性的聯(lián)合估計(jì)。

3、實(shí)驗(yàn)證明這種生理模型約束下的改進(jìn)的重建方法對(duì)解決復(fù)雜條件下的PET重建具有很強(qiáng)的適應(yīng)能力。
　　 2、本文對(duì)于有限采樣角度下的PET重建展開(kāi)了研究。由于傳統(tǒng)PET儀器成本過(guò)高、數(shù)據(jù)運(yùn)算量龐大，而雙探測(cè)器符合斷層成像也遇到硬件和重建算法方面的困難，本文的研究?jī)?nèi)容為開(kāi)發(fā)低成本PET儀器提供了一種過(guò)渡方案。采用的Kalman濾波法以生理模型作為約束，能有效地運(yùn)用于有限采樣角度下的PET重建。通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)與真實(shí)實(shí)驗(yàn)的分析，證明了此種方法