基于强度调制的超分辨率正电子断层扫描图谱：概念验证
医学物理
2026-02-04 v3
摘要
我们提出了一种新方法，灵感来自超分辨率结构化照明显微镜(SR-SIM)的原理，以克服因光衍射导致的显微镜分辨率限制，提高临床正电子断部扫描(PET)的分辨率。我们在 stationary PET探测器环前安装了一个旋转强度调制器，其功能是将原始信号中高于系统带宽的高频分量调制下来，使其以别名化的低频形式被探测。我们构建了一个模型，将其分辨率超过仪器限制的图像与多个不同调制器旋转位置获得的有限分辨率测量相关联。我们实现了一个有序子集期望最大似然算法，用于逆转该模型。使用由解析投影器产生的无噪声数据，我们展示了该方法可将0.9 mm源的分辨率提升至4.2 mm探测器宽度的PET系统。对于有噪声的数据，SR性能仍令人期待。特别是，1.5 mm源可被分辨，尽管调制器造成了灵敏度损失，但小源和细结构的可见性和定量化程度均得到改善。这些观察在使用更真实的蒙特卡罗模拟数据时仍然成立。需要进一步研究以更好地理解该方法的理论方面，并优化调制器和重建算法的设计。
引用
@article{arxiv.2409.16085,
title = {Super-resolution positron emission tomography by intensity modulation: Proof of concept},
author = {Youdong Lang and Qingguo Xie and Chien-Min Kao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.16085},
year = {2026}
}
备注
15 pages, 12 figures