發(fā)布時(shí)間：2020-03-31 18:35

【摘要】：核醫(yī)學(xué)成像實(shí)驗(yàn)中,探測(cè)器的性能對(duì)成像質(zhì)量至關(guān)重要。實(shí)驗(yàn)室自主搭建了一套高分辨率小動(dòng)物PET成像實(shí)驗(yàn)平臺(tái),該平臺(tái)由探測(cè)器系統(tǒng)、NIM電子學(xué)插件、數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)組成。實(shí)驗(yàn)中,采用的晶體為硅酸釔镥(LYSO)閃爍晶體,其像素分別是2.0×2.0×10 mm~3、1.6×1.6×10 mm~3和1.3×1.3×10 mm~3,尺寸分別為10×10、10×10和18×18�；谙袼爻叽鐬�2.0 mm和1.6 mm的10×10LYSO陣列晶體探測(cè)器和位置靈敏光電倍增管(PS_PMT)通過硅膠耦合組成,像素尺寸為1.3 mm的18×18 LYSO陣列晶體,連接錐形光導(dǎo)后與光電倍增管耦合。實(shí)驗(yàn)有兩套數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng),分別為NI_32路非同步PCIe_6361采集卡和8路同步ART_PXI_8501采集卡,前者最大采樣頻率為500 kHz,后者最高能達(dá)到1MHz�；赑CI數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng),由于不能同步采樣,故對(duì)采樣波形進(jìn)行擬合重構(gòu)后取峰值。本文在基于自主搭建的高分辨率小動(dòng)物實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,測(cè)試三種像素尺寸PET探測(cè)器的2-D位置圖、單個(gè)晶體區(qū)分度、能量分辨率、晶體查找表等。分別利用PCI和PXI數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng),在采樣頻率為500 kHz下,對(duì)比了同步和不同步采樣對(duì)PET探測(cè)器晶體2-D位置圖的影響。在PXI數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)采樣頻率1 MHz條件下,獲得最佳的PET探測(cè)器晶體2-D位置圖。實(shí)驗(yàn)顯示,像素為2.0 mm、1.6 mm和1.3 mm的PET探測(cè)器,利用PCI數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng),單個(gè)晶體條的位置區(qū)分度分別達(dá)到0.62 mm、0.54 mm和0.29 mm FWHM;利用PXI數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng),單個(gè)晶體條的位置區(qū)分度分別達(dá)到0.46 mm、0.32 mm和0.21mm FWHM;實(shí)驗(yàn)測(cè)得三種像素尺寸PET探測(cè)器的能量分辨率分別能達(dá)到16.8%±1.76%、20.1%±2.24%和31.5%±3.76%。論文還初步研究了雙探頭符合斷層成像,利用轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn),使用三種像素尺寸的PET探測(cè)器對(duì)0.37 MBq Na-22面源進(jìn)行了圖像重建。該研究驗(yàn)證了實(shí)驗(yàn)室自主建設(shè)的小動(dòng)物PET系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)亞毫米級(jí)PET圖像獲取,為首臺(tái)PET系統(tǒng)樣機(jī)組裝提供了支撐。
【圖文】：

圖 1.1 SPECT 成像的結(jié)構(gòu)圖電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層成像（PET）技術(shù)T（Positron Emission Tomography PET）屬于功能成像，解決了平面顯，所以在很大程度上讓核醫(yī)學(xué)及分子影像學(xué)等得到了近一步的發(fā)展PET 成像技術(shù)能夠準(zhǔn)確給出病變位置和病變的相關(guān)信息，，具有較高特異性的特點(diǎn)。除此之外，在人體器官功能水平的檢查與研究方面，PET 成當(dāng)前的首選儀器。同時(shí)，PET 成像技術(shù)對(duì)人體生理變化方面的研究也能大的幫助。在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)檢測(cè)設(shè)備中，PET 也是僅有的能夠提供神經(jīng)活動(dòng)學(xué)儀器。因此，在醫(yī)療檢測(cè)診斷設(shè)備中，PET 成像技術(shù)已經(jīng)成為首選，癥的早期診斷[24,25]。小節(jié)主要從 PET 的歷史與發(fā)展、技術(shù)原理及 PET 用探測(cè)器晶體幾個(gè)方紹。

作[26-29]。第一臺(tái)專用于實(shí)驗(yàn)研究小動(dòng)物 PET，是由英美兩國(guó)科學(xué)家合作開發(fā)研究的的 RAT-PET 顯像系統(tǒng)。在探測(cè)器晶體部分，摒棄了 NaI 晶體，用 BGO 閃爍體晶體進(jìn)行代替。在數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)方面，也摒棄了二維采集模式，而是采用了更加先進(jìn)的三維數(shù)據(jù)采集模式。在過去三十年里，我國(guó)的科研工作者也投入了大量人力物力從事 PET 研究、設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工作，包括中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所、浙江大學(xué)、近代物理研究所、清華大學(xué)、北京大學(xué)、中國(guó)科技大學(xué)、華中科技大學(xué)、蘭州大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)和高等院校以及眾多 PET 醫(yī)學(xué)影像科技公司。當(dāng)前，PET 又有了新的發(fā)展趨勢(shì)，就是將 PET 與其他技術(shù)進(jìn)行融合�，F(xiàn)在醫(yī)用 PET 的位置分辨率可以達(dá)到 3-4 mm，臨床 CT 的空間分辨率可以達(dá)到幾百微米。由于 PET 面臨定位缺陷，CT 面臨著功能性成成像缺陷，所以在臨床上有人將 PET 和 CT 進(jìn)行融合，使其兼有解剖結(jié)構(gòu)成像和功能成像的優(yōu)點(diǎn)。在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)檢測(cè)設(shè)備中，PET-CT 已經(jīng)成為醫(yī)療檢查和診斷的主流配置。圖 1-2 為 PET 和CT 的掃描圖像與經(jīng)過融合后的 PET-CT 圖像的比較。從 PET 的圖像上發(fā)現(xiàn)的腫瘤，再經(jīng)過 CT 定位后，PET-CT 圖像就可以非常清晰的定位腫瘤的具體位置。
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TH77

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 曾家玉,李正輝,朱世富,陳觀雄;HgI_2探測(cè)器及其應(yīng)用[J];核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù);1988年05期

2 金同太;;探測(cè)器——航空航天技術(shù)熱點(diǎn)之一[J];航空兵器;1988年05期

3 張興;AOA探測(cè)器將進(jìn)行飛行試驗(yàn)[J];世界導(dǎo)彈與航天;1989年05期

4 崔敖齊;吳華清;;IBM PC/XT在固體探測(cè)器系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];微型機(jī)與應(yīng)用;1989年06期

5 俞嗣皎;陳國(guó)柱;馬呈德;張秀鳳;張毓敏;王楠;張維;;Si(Li)X射線探測(cè)器系統(tǒng)[J];中國(guó)原子能科學(xué)研究院年報(bào);1984年00期

6 Serge Melle,高國(guó)龍;如何使高靈敏度探測(cè)器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)最佳化[J];紅外;1995年01期

7 張宏吉;何玲平;王海峰;鄭鑫;韓振偉;宋克非;陳波;;遠(yuǎn)紫外光子計(jì)數(shù)成像探測(cè)器檢測(cè)方法及分析[J];激光與光電子學(xué)進(jìn)展;2018年06期

8 劉宸;;基于嵌入式技術(shù)的激光物體探測(cè)器的設(shè)計(jì)[J];激光雜志;2018年03期

9 陳國(guó)柱,馬呈德,張秀鳳,張毓敏,王楠,張維,俞嗣皎;高分辨Si(Li)探測(cè)器系統(tǒng)[J];原子能科學(xué)技術(shù);1985年05期

10 王舒穎;;尋常一樣窗前月 才有梅花便不同——記探測(cè)器系統(tǒng)的三朵金花[J];國(guó)防科技工業(yè);2013年12期

相關(guān)會(huì)議論文 前2條

1 陳冷;毛衛(wèi)民;馮惠平;;用X射線面探測(cè)器系統(tǒng)在線檢測(cè)鋼板織構(gòu)[A];2001中國(guó)鋼鐵年會(huì)論文集（下卷）[C];2001年

2 孟祥承;王輝;徐巖冰;王煥玉;盧紅;馬宇倩;張吉龍;石峰;王平;李新喬;趙小云;;地震電磁衛(wèi)星高能粒子探測(cè)中硅條探測(cè)器系統(tǒng)的研制進(jìn)展[A];中國(guó)地震學(xué)會(huì)空間對(duì)地觀測(cè)專業(yè)委員會(huì)2009年學(xué)術(shù)研討會(huì)論文摘要集[C];2009年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前1條

1 質(zhì)文;探月三期探測(cè)器系統(tǒng)再入返回 關(guān)鍵技術(shù)啟動(dòng)獨(dú)立評(píng)估工作[N];中國(guó)航天報(bào);2014年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前9條

1 王建民;面向南極的科學(xué)級(jí)CCD探測(cè)器系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2018年

2 陳修亮;光子數(shù)可分辨探測(cè)及其量子探測(cè)層析研究[D];華東師范大學(xué);2016年

3 張余煉;面向環(huán)形對(duì)撞機(jī)的連續(xù)正離子反饋抑制探測(cè)器模塊實(shí)驗(yàn)研究[D];蘭州大學(xué);2017年

4 李云龍;空間硬X射線反符合探測(cè)器研制與宇宙學(xué)參數(shù)研究[D];清華大學(xué);2016年

5 謝宏明;非攔截式束流剖面探測(cè)器-IPM與BIF[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2017年

6 閆真;TGC探測(cè)器的探測(cè)效率測(cè)試和宇宙線描跡儀系統(tǒng)的建立[D];山東大學(xué);2006年

7 易晗;多絲漂移室探測(cè)器系統(tǒng)的研制和測(cè)試[D];清華大學(xué);2016年

8 周楠;高效率硅單光子雪崩二極管探測(cè)系統(tǒng)的研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2016年

9 鄒曙光;基于Topmetal芯片和碲鋅鎘晶體的高空間分辨輻射成像探測(cè)器[D];華中師范大學(xué);2017年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 佟林格;高分辨率小動(dòng)物PET成像系統(tǒng)探測(cè)器性能測(cè)試與初步斷層成像研究[D];蘭州大學(xué);2018年

2 李曉;加速器束流損失計(jì)算和監(jiān)測(cè)器性能研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2015年

3 郭峰;全身醫(yī)用PET整機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[D];華中科技大學(xué);2016年

4 趙婷;小型化高能電子探測(cè)器原理樣機(jī)研制[D];中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心);2017年

5 林宏健;基于溴化鑭探測(cè)器的數(shù)字化多道伽瑪能譜儀的研制[D];成都理工大學(xué);2017年

6 豐建鑫;采用四角讀出的位置靈敏MicroMegas探測(cè)器研制[D];華中師范大學(xué);2017年

7 伍紅平;電磁衛(wèi)星高能粒子探測(cè)器機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及分析[D];南京航空航天大學(xué);2016年

8 高明;一種新型的電容層析成像探測(cè)器系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D];哈爾濱理工大學(xué);2012年

9 楊建忠;太赫茲探測(cè)器測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D];電子科技大學(xué);2017年

10 李玉;基于平衡探測(cè)器的光外差探測(cè)系統(tǒng)研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2015年

本文編號(hào)：2609427