PET(正電子發(fā)射斷層成像)是現在醫(yī)學影像學中一種重要的斷層成像技術,在生物醫(yī)學研究和臨床診斷有著不可替代的作用。PET圖像重建研究是PET研究中的一個重要分支,圖像重建包括靜態(tài)重建和動態(tài)重建,不同的重建方式提供不同的研究信息,為了更好地滿足PET技術的發(fā)展和應用,本文對PET重建算法中的問題進行研究分析,主要內容和貢獻如下： 1、本文針對PET圖像重建中存在的如何協調重建圖像精度和重建速度的問題,提出一種采用無網格的點云結構的系統矩陣的建立的方法,根據結構先驗圖像提供的信息密度不同來提高布點的有效性,同時保證關鍵信息的重建和計算開銷的減少,通過數字體模,模擬數據以及真實病人數據實驗證明結構先驗導引的自適應點云方法能夠在保證重建精度的同時減少重建時間。 2、本文對如何提高PET放射性濃度和動力學參數精度的問題展開研究,PET動態(tài)重建關注于時空分布信息,即通過示蹤劑動力學模型,從生理和病理學方面來描述生物的動態(tài)新陳代謝情況,動力學參數能夠實時反應生物體的代謝水平。本文提出利用狀態(tài)空間框架,建立PET放射性濃度和動力學參數聯合估計的框架,使用雙濾波器方法求解,提高對噪聲的處理能力,并且能得...

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【學位級別】：碩士

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摘要
Abstract
目錄
圖目錄
表目錄
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 科學問題
    1.3 主要貢獻
        1.3.1 提出面向PET重建的無網格點云自適應方法
        1.3.2 實現PET放射性濃度和動力學參數的聯合估計
    1.4 論文結構
第2章 研究背景
    2.1 PET成像原理
        2.1.1 PET物理原理
        2.1.2 PET數據
        2.1.3 PET圖像重建
    2.2 PET放射性濃度重建
        2.2.1 EM-ML迭代法
        2.2.2 狀態(tài)空間法
    2.3 PET動力學參數估計
        2.3.1 PET示蹤劑動力學模型
        2.3.2 參數估計方法
    2.4 本章小結
第3章 面向PET圖像重建的自適應點云方法
    3.1 研究的意義
    3.2 先驗引導布點模型
        3.2.1 先驗信息
        3.2.2 基于先驗信息布點
        3.2.3 功能信息的布點
    3.3 系統矩陣的構造及點云重建框架
    3.4 實驗及結果分析
        3.4.1 數字體模實驗
        3.4.2 蒙特卡羅模擬實驗
        3.4.3 真實采集數據實驗
    3.5 本章小結
第4章 PET放射性濃度和動力學參數聯合估計
    4.1 研究的意義
    4.2 PET放射濃度估計
        4.2.1 PET動態(tài)采集過程
        4.2.2 兩組織三房室模型
        4.2.3 放射性濃度估計
    4.3 動力學參數估計框架
        4.3.1 狀態(tài)方程的建立
        4.3.2 測量方程建立
    4.4 雙濾波求解框架
        4.4.1 Kalman濾波器
        4.4.2 雙濾波器框架
    4.5 實驗分析
        4.5.1 單個ROI實驗
        4.5.2 三個ROI實驗
    4.6 本章小結
第5章 總結和展望
    5.1 本文工作的總結
    5.2 本文后續(xù)工作的展望
    5.3 PET雙示蹤劑動態(tài)成像研究
參考文獻
攻讀碩士學位期間的研究成果
致謝



本文編號：3876361