正電子發(fā)射斷層成像（Positron Emission Tomography, PET）是一種大型、尖端的核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備,能無創(chuàng)、定量、動態(tài)地評估人體內(nèi)各種器官的代謝水平、生化反應(yīng)和功能活動。某些病變在發(fā)展到出現(xiàn)明顯的解剖學(xué)上的改變之前就能被PET檢測出來,因此PET在腫瘤、心血管疾病和神經(jīng)系統(tǒng)疾病的診斷和指導(dǎo)治療中具有獨(dú)特的應(yīng)用價(jià)值。傳統(tǒng)的環(huán)形PET采用多個(gè)探測器構(gòu)成一個(gè)封閉環(huán)形,而平板PET僅由一對平板探測器相對放置構(gòu)成,其具有的良好空間開放性和間距可調(diào)性,有潛力推動諸多新的PET應(yīng)用的產(chǎn)生和發(fā)展。如針對特定部位的高空間分辨率和高靈敏度成像,以及放療引導(dǎo)、術(shù)中引導(dǎo)和活檢引導(dǎo)中的同步PET成像。然而,平板PET在數(shù)據(jù)采集時(shí)會缺失部分投影數(shù)據(jù),根據(jù)現(xiàn)有的圖像重建算法,這將導(dǎo)致重建圖像出現(xiàn)嚴(yán)重的退化和偽影,因此需要引入先驗(yàn)信息用來補(bǔ)充丟失的信息。首先,本文針對不同數(shù)據(jù)缺失程度的平板PET,研究了飛行時(shí)間（Time of Flight, TOF）這種PET獨(dú)有的先驗(yàn)信息與圖像重建質(zhì)量之間的關(guān)系。TOF信息能夠提供額外的采樣信息,在圖像重建中使用TOF信息,將在某種程度上改善由于缺失數(shù)據(jù)導(dǎo)致... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
英文縮寫對照表
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文工作主要創(chuàng)新點(diǎn)
    1.4 本文內(nèi)容安排
2 PET成像原理及傳統(tǒng)圖像重建方法
    2.1 PET成像的基本物理過程
    2.2 PET成像過程的數(shù)學(xué)描述
    2.3 數(shù)據(jù)的組織格式及其統(tǒng)計(jì)模型
    2.4 解析圖像重建方法
    2.5 迭代圖像重建方法
3 平板PET投影數(shù)據(jù)特性分析及TOF信息的應(yīng)用
    3.1 引言
    3.2 TOF信息介紹
    3.3 平板PET投影數(shù)據(jù)的不完備性分析
    3.4 基于TOF信息的平板PET圖像重建
    3.5 平板PET圖像重建中系統(tǒng)響應(yīng)矩陣的計(jì)算
    3.6 仿真實(shí)驗(yàn)研究
    3.7 圖像重建結(jié)果分析和討論
    3.8 本章小結(jié)
4 基于列表式數(shù)據(jù)的正則化圖像重建方法
    4.1 引言
    4.2 目標(biāo)函數(shù)的構(gòu)建
    4.3 解的存在性、唯一性和有界性分析
    4.4 目標(biāo)函數(shù)的修正
    4.5 正則化松弛有序子集算法
    4.6 本章小結(jié)
5 基于圖像自身的先驗(yàn)信息獲取與利用
    5.1 引言
    5.2 基于圖像自身的先驗(yàn)信息表達(dá)
    5.3 仿真實(shí)驗(yàn)研究
    5.4 圖像重建結(jié)果與分析
    5.5 本章小結(jié)
6 基于外部圖像的先驗(yàn)信息獲取與利用
    6.1 引言
    6.2 基于稀疏表示的先驗(yàn)信息獲取
    6.3 基于解剖圖像的先驗(yàn)信息獲取
    6.4 仿真實(shí)驗(yàn)研究
    6.5 圖像重建結(jié)果與分析
    6.6 本章小結(jié)
7 總結(jié)和展望
    7.1 全文主要工作內(nèi)容與結(jié)論
    7.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文目錄
附錄2 攻讀學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目



本文編號：2955524