動(dòng)態(tài)PET參數(shù)同時(shí)估計(jì).pdf

1、正電子發(fā)射斷層成像（positron emission tomography，簡(jiǎn)稱PET）是核醫(yī)學(xué)成像的一種，在生物醫(yī)學(xué)研究和臨床診療中正逐漸顯示出其重要的作用。PET成像技術(shù)通過對(duì)注入生物體內(nèi)示蹤劑的放射性分布進(jìn)行顯像，能夠從分子水平上發(fā)現(xiàn)細(xì)胞的代謝異常，為疾病的早期診斷和預(yù)防提供了有效依據(jù)。相對(duì)于只能提供一定時(shí)間窗內(nèi)生物體組織中放射性強(qiáng)度的平均分布的靜態(tài)PET成像技術(shù)而言，動(dòng)態(tài)PET成像基于動(dòng)力學(xué)模型能夠獲得描述生物體生命活動(dòng)的定量

2、功能參數(shù)，在科學(xué)研究和臨床應(yīng)用中具有重要應(yīng)用價(jià)值。本文針對(duì)動(dòng)態(tài)PET成像中的問題進(jìn)行分析和研究，主要工作如下:
　　1.隨著對(duì)時(shí)間分辨率的要求越來越高，每一幀測(cè)量數(shù)據(jù)中有限的光子計(jì)數(shù)不斷地挑戰(zhàn)著動(dòng)態(tài)PET成像質(zhì)量。此時(shí)，由于單幀數(shù)據(jù)的光子計(jì)數(shù)不足無法較好地反映出統(tǒng)計(jì)特性，利用基于統(tǒng)計(jì)特性的重建算法對(duì)每一幀數(shù)據(jù)進(jìn)行單獨(dú)重建的方法往往無法得到十分準(zhǔn)確的重建結(jié)果。為了解決這一問題，本文提出了一種同時(shí)實(shí)現(xiàn)PET圖像重建以及動(dòng)力學(xué)參數(shù)估計(jì)的

3、系統(tǒng)框架。該方法在引入全變分正則項(xiàng)的高斯PET重建模型中，結(jié)合示蹤劑動(dòng)力學(xué)模型還引入了來自時(shí)間縱軸的放射性強(qiáng)度分布的先驗(yàn)信息，在提高PET重建圖像的質(zhì)量的基礎(chǔ)上同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了對(duì)動(dòng)力學(xué)參數(shù)的估計(jì)。
　　2.在動(dòng)態(tài)PET的重建問題中，通常的做法是將圖像分割、圖像重建與動(dòng)力學(xué)參數(shù)估計(jì)作為三個(gè)單獨(dú)的問題分開求解，此時(shí)圖像分割的準(zhǔn)確度十分依賴于已有的重建結(jié)果。在本文接下來的內(nèi)容中引入了一個(gè)同時(shí)實(shí)現(xiàn)分割、圖像重建與動(dòng)力學(xué)參數(shù)估計(jì)的實(shí)驗(yàn)框架，在一