核医学显像仪器校正和探测器数据处理

论文摘要

核医学显像是功能显像，可以检测出心脏、大脑、肝、肾、肺等脏器早期功能变化，血液供给和代谢改变，在疾病的诊断和治疗中发挥着重要的作用。核医学显像仪器是利用闪烁晶体探测注入人体内放射性示踪剂发射的γ射线来成像的。由于放射性核素的统计特性，使得核医学显像仪器的性能存在一些不足，所以要对核医学显像仪器进行性能测试，使仪器保持良好的工作状态。本文根据NEMA标准的测试要求，对单晶体闪烁相机的空间分辨率、能量分辨率、均匀性以及空间线性四项重要性能指标进行测试，编制相应的性能测试软件，对单晶体闪烁相机的性能进行检测与分析。当单晶体闪烁相机的性能指标变差时，通过特定的数据校正算法可以提高单晶体闪烁相机的性能指标，改善成像质量。本文对单晶体闪烁相机进行能量、均匀性以及线性校正的原因进行了分析，研究了三种校正的软件实现方法，分别建立了数学校正模型，开发了相应的校正软件，并对从郑州大学一附院核医学科采集的均匀泛源原始数据进行处理，验证了校正方案的可行性。目前，正电子发射断层(positron emission computed tomography，PET)已广泛应用于医学临床检查，其显像质量与探测器模块的事件定位准确性有着密切的联系。在本文中对PET探测器模块的数据处理进行了深入研究，分析了位置标定的原因，优化了探测器模块位置标定的算法，并详细介绍了位置查询表和能量甄别表的生成方法。然后通过实验对PET探测器模块的采集数据进行处理，生成位置查询表和能量甄别表，完成探测器模块的位置标定，从而提高探测器模块的事件定位能力。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 核医学显像仪器简介
• 1.2 研究目的和意义
• 1.3 国内外已有的研究成果
• 1.4 本文所做的主要工作
• 第二章 单晶体闪烁相机的性能指标和 NEMA标准
• 2.1 单晶体闪烁相机的主要性能指标
• 2.1.1 空间分辨率
• 2.1.2 能量分辨率
• 2.1.3 灵敏度
• 2.1.4 均匀性
• 2.1.5 空间线性
• 2.1.6 计数率特性
• 2.2 NEMA标准
• 2.2.1 NEMA标准简介
• 2.2.2 NEMA标准中的概念和定义
• 第三章 单晶体闪烁相机的性能测试与数据校正
• 3.1 单晶体闪烁相机的性能测试
• 3.1.1 空间分辨率测试
• 3.1.2 能量分辨率测试
• 3.1.3 均匀性测试
• 3.1.4 空间线性测试
• 3.2 单晶体闪烁相机的数据校正
• 3.2.1 能量校正
• 3.2.2 线性校正
• 3.2.3 均匀性校正
• 第四章 PET探测器的数据处理
• 4.1 PET简介
• 4.1.1 PET的结构
• 4.1.2 PET显像特点
• 4.1.3 PET的工作原理
• 4.2 PET探测器的结构
• 4.3 PET探测器的数据处理
• 4.3.1 探测器数据采集
• 4.3.2 采集数据平滑
• 4.3.3 光电倍增管增益调整
• 4.3.4 探测器模块的位置标定
• 第五章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介