一种用于 PET 重建的基于 PSF 的系统矩阵快速准确生成方法
医学物理
2017-04-26 v1
摘要
本文研究了位置单光子入射响应 (P-SPIR) 理论，以简单快速地生成包含更准确点扩散函数 (PSF) 的系统矩阵。该方法已证明能有效提高中国科学院高能物理研究所 (IHEP) 设计的 Eplus-260 灵长类动物 PET 的空间分辨率。同时，为满足临床需求，采用了 GPU 加速。基本上，基于 Geant4 Application for Emission Tomography (GATE)，P-SPIR 理论通过晶体细分同时考虑了入射角和入射位置，而不仅仅是入射角。模拟结果符合实际响应分布，并可在不到 1 秒内快速完成。此外，提出了双块穿透和响应概率归一化以符合实际情况。在获得 PSF 后，分析了均匀化模型，以便在几分钟内计算用于系统矩阵生成的 bin 分布。结果表明，重建图像显示 P-SPIR 方法能有效抑制相互作用深度 (DOI) 效应，尤其是在视场 (FOV) 边缘附近的区域。此外，该方法可推广至其他任何 PET 系统，并能高速高效地组织 list-mode 结构，从而大幅降低计算成本并确保 PET 重建系统矩阵的准确性。
引用
@article{arxiv.1607.06170,
title = {Fast and accurate generation method of PSF-based system matrix for PET reconstruction},
author = {Xiao-Li Sun and Shuang-Quan Liu and Ming-Kai Yun and Dao-Wu Li and Juan Gao and Mo-Han Li and Pei Chai and Hao-Hui Tang and Zhi-Ming Zhang and Long Wei},
journal= {arXiv preprint arXiv:1607.06170},
year = {2017}
}
备注
6 pages,12 figures