動態(tài)PET參數(shù)同時估計.pdf

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

2、功能參數(shù)，在科學研究和臨床應用中具有重要應用價值。本文針對動態(tài)PET成像中的問題進行分析和研究，主要工作如下:
　　1.隨著對時間分辨率的要求越來越高，每一幀測量數(shù)據(jù)中有限的光子計數(shù)不斷地挑戰(zhàn)著動態(tài)PET成像質(zhì)量。此時，由于單幀數(shù)據(jù)的光子計數(shù)不足無法較好地反映出統(tǒng)計特性，利用基于統(tǒng)計特性的重建算法對每一幀數(shù)據(jù)進行單獨重建的方法往往無法得到十分準確的重建結(jié)果。為了解決這一問題，本文提出了一種同時實現(xiàn)PET圖像重建以及動力學參數(shù)估計的

3、系統(tǒng)框架。該方法在引入全變分正則項的高斯PET重建模型中，結(jié)合示蹤劑動力學模型還引入了來自時間縱軸的放射性強度分布的先驗信息，在提高PET重建圖像的質(zhì)量的基礎上同時也實現(xiàn)了對動力學參數(shù)的估計。
　　2.在動態(tài)PET的重建問題中，通常的做法是將圖像分割、圖像重建與動力學參數(shù)估計作為三個單獨的問題分開求解，此時圖像分割的準確度十分依賴于已有的重建結(jié)果。在本文接下來的內(nèi)容中引入了一個同時實現(xiàn)分割、圖像重建與動力學參數(shù)估計的實驗框架，在一