正電子發(fā)射斷層掃描成像(positron emission tomography,PET)技術(shù)是一種對生化過程非常敏感的影像技術(shù),它能夠?qū)崿F(xiàn)心血管疾病、腫瘤等重大疾病的病灶早期精確診斷。小動物PET在以小動物模型為基礎(chǔ)的臨床前研究中有著極為重要的地位。在實際工程應(yīng)用中,使用一對或者多對的平板探測器的小動物PET系統(tǒng),由于其結(jié)構(gòu)相對簡單,工程上易于實現(xiàn),且具有開放性和可調(diào)節(jié)性等特點,使其備受關(guān)注。本論文致力于高分辨率、高成像質(zhì)量的小動物平板PET系統(tǒng)研制,同時對研制完成的小動物平板PET系統(tǒng)進(jìn)行了歸一化校正以及性能評估。本文完成的工作主要分為以下幾部分:1.小動物平板PET成像系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)完成了小動物平板PET系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)構(gòu)建、系統(tǒng)控制軟件操作平臺實現(xiàn)、數(shù)據(jù)預(yù)處理工作。在硬件系統(tǒng)構(gòu)建方面,基于PET基本探測單元(basic detection modules,BDM),設(shè)計并構(gòu)建了一套小動物平板PET成像系統(tǒng)。在控制軟件方面,基于Qt開發(fā)平臺,完成了小動物平板PET系統(tǒng)集成控制軟件的開發(fā)。在數(shù)據(jù)預(yù)處理過程中,對采集得到的入射γ光子的位置、能量、時間等信息進(jìn)行處理,根據(jù)系統(tǒng)的能量分辨率以及時間分辨率設(shè)定的符合時間窗和能量窗來獲取符合事件。2.小動物平板PET系統(tǒng)歸一化校正針對于小動物平板PET系統(tǒng)各響應(yīng)線(1ine of response,LOR)效率不一致問題,對系統(tǒng)進(jìn)行了歸一化校正,實現(xiàn)了一種基于組件的最大似然估計(maximum-likelihood estimation,ML)歸一化方法。在校正過程中提出采用蒙特卡羅(monte carlo,MC)仿真實現(xiàn)前向投影的計算,使得后續(xù)的歸一化校正工作相對簡便。文中通過實驗將基于組件的歸一化方法與另一種常用的直接歸一化(direct normalization)方法進(jìn)行了對比,發(fā)現(xiàn)基于組件的歸一化方法具有更好的校正效果。3.小動物平板PET成像系統(tǒng)的性能評估完成了小動物平板PET系統(tǒng)的靈敏度、空間分辨率的測試工作。分別對由2個BDM和4個BDM組成的平板PET系統(tǒng)的靈敏度和空間分辨率進(jìn)行測試,兩系統(tǒng)中心視野的靈敏度分別可以達(dá)到3.13%和4.97%,空間分辨率可達(dá)1mm。實驗中進(jìn)一步驗證了基于組件的歸一化校正方法對去除重建圖像偽影有著顯著效果。
【學(xué)位單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：TH77;TP391.41
【部分圖文】：

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第二章 小動物平板 PET 系統(tǒng)構(gòu)建與數(shù)據(jù)預(yù)處理文會在接下來三個小節(jié)對各個模塊的設(shè)計與實現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)介紹與論述PET 系統(tǒng)運動控制模塊T 系統(tǒng)的運控控制模塊主要由旋轉(zhuǎn)大盤和電動平移臺組成。由于小統(tǒng)的實際需求，運動控制模塊首先要滿足平板探測器可旋轉(zhuǎn)，探測器器間距可調(diào)控這些功能。了滿足上述要求，選擇了卓立漢光的 KSA 系列高精密電動平移臺以設(shè)計研制的機(jī)械轉(zhuǎn)盤系統(tǒng)[36]來構(gòu)成 PET 系統(tǒng)的運動控制模塊，平移圖 2.4、圖 2.5 所示。
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 楊群;夏彥;馬天予;劉亞強(qiáng);王石;;全覆蓋型動物PET系統(tǒng)探測器靈敏度的研究[J];核電子學(xué)與探測技術(shù);2012年03期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 王璐瑤;應(yīng)用適應(yīng)性PET[D];華中科技大學(xué);2015年

2 萬陸;應(yīng)用專用平板PET的成像方法研究[D];華中科技大學(xué);2014年

3 陳源寶;基于多閾值采樣的全數(shù)字化PET系統(tǒng)校正方法研究[D];華中科技大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 朱志遠(yuǎn);用于小動物多模態(tài)成像的機(jī)電系統(tǒng)研發(fā)[D];西安電子科技大學(xué);2016年

2 蔣亞超;應(yīng)用適應(yīng)性小動物PET靈敏度及空間分辨率的評估[D];華中科技大學(xué);2011年

本文編號：2839456