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PET 研究中示踪剂动力学的体素级映射:一种强调组织寿命表的统计方法

应用统计 2014-08-01 v1 定量方法

摘要

动态正电子发射断层扫描 (PET) 中使用的 most 放射性示踪剂以线性时不变方式起作用,因此测得的时间过程数据是动脉供应中示踪剂时间过程与局部组织脉冲响应(称为组织残留函数)的卷积。在统计术语中,残留函数是注入放射性示踪剂原子渡越时间的寿命表。残留函数提供了动态 PET 扫描可测量的示踪剂动力学信息描述。对残留函数的分解允许将快速的血管动力学与较慢的血液 - 组织交换及组织滞留分离开来。针对体素级分析,我们建议通过对完整数据体积进行分割获得的非参数导出基残留的混合来建模残留函数。强调了与体素级模型拟合相关的诊断的空间和时间方面。文中展示了说明性示例,其中部分涉及癌症成像研究。我们使用了正常受试者脑部 PET 扫描中 18^{18}F 氟脱氧葡萄糖 (FDG) 和 15^{15}O 水 (H2O) 的数据来评估该方法。交叉验证用于比较使用自适应混合模型估计的残留与更传统的房室建模技术之间的区域差异。模拟研究用于从理论上检验均方误差性能,并探讨当主要兴趣在于区域动力学的统计摘要时体素级分析的优势。这项工作突出了多变量分析工具和寿命表概念在从动态 PET 研究中恢复局部代谢信息方面的贡献,特别是在那些房室类模型(其残留为指数和)的假设可能不确定的研究中。

关键词

引用

@article{arxiv.1407.8402,
  title  = {Voxel-level mapping of tracer kinetics in PET studies: A statistical approach emphasizing tissue life tables},
  author = {Finbarr O'Sullivan and Mark Muzi and David A. Mankoff and Janet F. Eary and Alexander M. Spence and Kenneth A. Krohn},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1407.8402},
  year   = {2014}
}

备注

Published in at http://dx.doi.org/10.1214/14-AOAS732 the Annals of Applied Statistics (http://www.imstat.org/aoas/) by the Institute of Mathematical Statistics (http://www.imstat.org)