正電子發(fā)射斷層成像技術(shù)（Positron Emission Tomography,PET）是一種非介入、能動態(tài)反映活體組織與器官代謝水平的分子影像技術(shù)。小動物PET在藥代動力學(xué)、新藥研發(fā)以及療效評估等科學(xué)研究上具有重大意義。然而,小動物PET的定量精度目前仍受限于探測器的空間分辨率與靈敏度。因此,進行高性能的小動物PET系統(tǒng)的研發(fā)一直是分子影像科學(xué)研究中的重要內(nèi)容。本文采用LYSO晶體與SiPMs探測器結(jié)合搭建了一款具備高分辨率、高靈敏度的小動物PET探測系統(tǒng)原型機。原型機由60個晶體檢測器分為5個連續(xù)的12邊形探測環(huán)組成,其中心孔徑與軸向跨度分別為102 mm與125.4 mm,具備高達50.8°的光子最大接收角。全文主要針對該原型機的性能評估以及探測數(shù)據(jù)填補方法兩個方面進行展開研究,并在此基礎(chǔ)上完成了小動物PET成像系統(tǒng)的軟件開發(fā),具體內(nèi)容如下:（1）小動物PET的系統(tǒng)仿真與預(yù)期性能評估。本文首先利用GATE蒙特卡羅平臺建立了開發(fā)的原型機仿真模型,之后對原型機的空間分辨率、計數(shù)性能（散射分數(shù)與等效噪聲計數(shù)率）、探測靈敏度以及成像質(zhì)量共四個性能進行預(yù)評估與分析。結(jié)果顯示,該原型機的空... 

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 小動物PET研究現(xiàn)狀
        1.2.2 基于GATE的PET探測器仿真研究
        1.2.3 探測數(shù)據(jù)填補方法研究
    1.3 本文內(nèi)容和章節(jié)安排
第二章 小動物PET系統(tǒng)
    2.1 小動物PET探測系統(tǒng)
        2.1.1 PET的成像原理
        2.1.2 小動物PET探測系統(tǒng)原型機
    2.2 小動物PET數(shù)據(jù)處理
        2.2.1 晶體位置譜分割
        2.2.2 符合篩選
        2.2.3 數(shù)據(jù)重組
    2.3 小動物PET圖像重建
        2.3.1 濾波反投影算法
        2.3.2 最大似然期望最大化算法
    2.4 小動物PET數(shù)據(jù)處理GUI界面
    2.5 本章小結(jié)
第三章 基于GATE的小動物PET系統(tǒng)仿真與性能評估
    3.1 引言
    3.2 小動物PET原型機的系統(tǒng)仿真
        3.2.1 GATE仿真參數(shù)設(shè)置
        3.2.2 實驗測量
    3.3 結(jié)果與分析
        3.3.1 實驗結(jié)果
        3.3.2 分析與討論
    3.4 本章小結(jié)
第四章 基于深度學(xué)習(xí)的弦圖缺失數(shù)據(jù)填補方法
    4.1 引言
    4.2 數(shù)據(jù)與方法
        4.2.1 小動物PET系統(tǒng)響應(yīng)矩陣構(gòu)建
        4.2.2 基于MOBY體模的殘缺弦圖生成
        4.2.3 GapFill-Recon網(wǎng)絡(luò)模型
        4.2.4 網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練
        4.2.5 評價指標
    4.3 結(jié)果與分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 主要研究內(nèi)容及成果
    5.2 研究展望
參考文獻
攻讀學(xué)位期間成果
致謝



本文編號：3683536