PET投影物理過程分析仿真與性能評估研究.pdf

1、本文工作是“PET仿真平臺”課題的前期部分，該課題由華中科技大學(xué)醫(yī)工醫(yī)理基金重點資助。正電子發(fā)射斷層成像（PET）是當(dāng)今最高層次的核醫(yī)學(xué)影像技術(shù)，由于能夠提供生物體內(nèi)部的功能活度信息從而將腫瘤與正常組織加以區(qū)分，該技術(shù)在癌癥的診斷和治療方面扮演著極為重要的角色。近年來，隨著PET掃描儀的廣泛應(yīng)用和相關(guān)技術(shù)的飛速發(fā)展，這一研究領(lǐng)域受到了越來越多的關(guān)注和重視。本文的工作屬于確認(rèn)性研究，主要內(nèi)容是利用仿真手段實現(xiàn)GEDiscoveryLS型P

2、ET/CT掃描儀投影物理過程，并依據(jù)美國電子工業(yè)協(xié)會制訂的NU2-1994標(biāo)準(zhǔn)，對仿真模型的參數(shù)及特性加以確認(rèn)。論文詳細(xì)闡述了仿真模型的實現(xiàn)步驟和性能指標(biāo)的評估過程。GATE（Geant4ApplicationforTomographicEmission）是一款基于G4高能物理工具包的蒙特卡羅仿真軟件，主要面向核醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域的科研工作。本文以此為基礎(chǔ)，構(gòu)建了GEDiscoveryLS系統(tǒng)（包含18個探測器環(huán)，每環(huán)112個晶體陣列模塊，每

3、個模塊由36塊BGO閃爍晶體組成）的仿真模型，并利用基于ROOT的C語言代碼，根據(jù)DLS型PET掃描儀的幾何構(gòu)造，以離線的處理方式，將GATE工具包輸出的原始符合事件列表轉(zhuǎn)換為Interfile3.3格式的正弦圖數(shù)據(jù)。文中以原型系統(tǒng)的實驗測試數(shù)據(jù)為參考，通過仿真分析確認(rèn)了所構(gòu)建的仿真系統(tǒng)的近似度與有效性。進(jìn)行了三個性能指標(biāo)的測試和評估，分別為固有空間分辨率、散射分?jǐn)?shù)以及絕對靈敏度。結(jié)果表明，仿真數(shù)據(jù)與實驗數(shù)據(jù)能夠較好地吻合，此外，本文還