单光子发射断层成像的奇异值分解重建算法

为了抑制单光子发射断层成像(SPECT)中噪声的影响,提高重建图像的质量和定量精度,应用奇异值分解(SVD)方法进行图像重建。对人体胸腔模型进行Monte-Carlo模拟计算,生成三维SPECT系统传输矩阵和模拟投影图像,求解系统传输矩阵的广义逆矩阵。在有噪声情况下,存在最佳保留奇异值数目,使重建图像质量达到最优。最佳保留奇异值数目的不同体现了噪声的差异。与常规重建方法进行比较,SVD重建算法具有更好的噪声抑制和重建图像质量,是一种值得关注的SPECT图像重建算法。     

SPECT投影模型与准直器模糊效应校正

SPECT(s ing le photon em iss ion com pu ted tom ogr-aphy)断层图像重建算法的重要因素之一是投影模型的选取。讨论了二维重建常用的δ模型、线模型和带模型,并研究了三维准直器空间响应特性的建模方法以校正准直器模糊效应。基于Jaszczak和Shepp-Logan两组标准图像研究了不同投影模型对断层重建结果的影响,对重建图像分辨率、归一化均方误差、对比度-噪声比和重建时间等指标进行了比较。结果表明在二维重建算法中采用带模型可以达到最佳的重建效果。采用三维准直器模型可以有效校正准直器模糊效应并进一步提高图像质量,但重建时间有所增加。     

闪烁晶体阵列中光子输运过程的Monte Carlo模拟

为了验证MicroSPECT系统的探测器的设计方案,使用DETECT2000进行闪烁晶体内光子输运过程的Monte Carlo模拟。MicroSPECT系统探测器部分使用4个探测面积为49 mm×49 mm的位置灵敏光电倍增管H8500拼接组成。与之配合的闪烁晶体阵列的面积为103.75mm×103.75mm,像素大小为1.45mm×1.45mm。电子学电路通过位置权重法计算闪烁事件发生的位置。结果表明,闪烁晶体阵列中有效成像像素为55×55,且光电倍增管的拼接部分仍然具有探测能力,初步证明了该系统设计的可行性。