多分辨率多靈敏度單光子發(fā)射計算機斷層成像平行孔準直器研究.pdf

1、單光子發(fā)射計算機斷層成像（Single Photon Emission Computed Tomography,簡稱SPECT）是核醫(yī)學檢查中一種常用的成像技術，它利用準直器來對伽馬光束進行準直，在此基礎上實現(xiàn)對患者體內(nèi)放射性藥物分布的成像。平行孔準直器是臨床SPECT成像最常用的一種準直器，它具有成像視野大、分辨率和靈敏度分布均勻等優(yōu)點，但通常較為笨重且參數(shù)不能調(diào)節(jié)。本論文提出具有多種分辨率和靈敏度且調(diào)節(jié)容易的多分辨率多靈敏度平行孔準

2、直器，以提升SPECT系統(tǒng)的適應性成像能力。
　　為實現(xiàn)參數(shù)可調(diào)，本論文提出采用兩層平行孔準直器錯位耦合的方式來進行伽馬光束準直，由此進一步提出錯位狀態(tài)可調(diào)的雙層錯位準直系統(tǒng)，以期通過調(diào)節(jié)兩個準直層的厚度差異或相對錯位情況來實現(xiàn)對該準直系統(tǒng)的分辨率和靈敏度的調(diào)整。為進行雙層錯位準直的性能特點研究，本論文為雙層錯位準直構建了一種數(shù)值建模方法，并對其蒙特卡羅仿真成像方法進行了介紹。對雙層錯位準直的性能特點的分析及仿真成像，驗證了其用于

3、替代常規(guī)單層平行孔準直器成像的可行性。為驗證基于雙層錯位準直進行分辨率多靈敏度設計的可行性，本論文首先給出了基于雙層均勻錯位狀態(tài)的多分辨率多靈敏度平行孔準直器設計，并通過數(shù)值建模和仿真成像對其性能特點進行了研究，結果表明該設計的分辨率和靈敏度在一定范圍內(nèi)可調(diào)：當兩個層的厚度相同時具有最大的靈敏度和最小的分辨率，隨著兩個層的厚度差異增大，靈敏度降低而分辨率變好；從最高分辨率狀態(tài)到最大靈敏度狀態(tài)，分辨率下降約52％，靈敏度提升約71%。熱源

4、體模的仿真成像驗證了不同準直狀態(tài)對不同大小病灶的成像適應性差異。最后，對基于雙層非均勻錯位準直狀態(tài)的多分辨率多靈敏度設計進行了研究，分析了不同的非均勻錯位狀態(tài)的性能特點，總結了錯位性能隨錯位方向和錯位大小變化的周期性和對稱性規(guī)律，驗證了雙層非均勻錯位狀態(tài)用于多分辨率多靈敏度設計的可行性。
　　本論文設計僅需在很小的范圍內(nèi)移動準直層即可實現(xiàn)對分辨率和靈敏度的調(diào)節(jié)，具有調(diào)節(jié)容易、結構緊湊的特點，容易封裝并安裝到當前的SPECT中。在臨