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)學成像裝置中最為重要的應用之一，已成為活體功能成像的重要手段。PET探測人體內(nèi)發(fā)出的放射性信號，經(jīng)過符合采集系統(tǒng)處理，形成投影數(shù)據(jù)存放于計算機中，通過數(shù)學方法的計算反演出人體內(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技術的不斷發(fā)展，其關鍵研究內(nèi)容之一的重建技術也不斷地得到改進。PE

2、T重建方法的不斷改進和優(yōu)化體現(xiàn)了對于成像質(zhì)量的越來越高的要求，為了能夠滿足PET實際成像需要，本文對目前PET重建領域的問題進行了深入剖析，進一步研究生理模型約束下的重建框架，并對幾個關鍵問題提出相應的解決方法，主要內(nèi)容和貢獻如下：
　　 1、首先針對現(xiàn)有重建方法普遍存在的統(tǒng)計模型不準確和噪聲的簡化處理問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，通過一種改進的自適應Kalman濾波法進行濃度值和噪聲統(tǒng)計特性的聯(lián)合估計。

3、實驗證明這種生理模型約束下的改進的重建方法對解決復雜條件下的PET重建具有很強的適應能力。
　　 2、本文對于有限采樣角度下的PET重建展開了研究。由于傳統(tǒng)PET儀器成本過高、數(shù)據(jù)運算量龐大，而雙探測器符合斷層成像也遇到硬件和重建算法方面的困難，本文的研究內(nèi)容為開發(fā)低成本PET儀器提供了一種過渡方案。采用的Kalman濾波法以生理模型作為約束，能有效地運用于有限采樣角度下的PET重建。通過模擬實驗與真實實驗的分析，證明了此種方法