WIN-PDQ：一种考虑区域内摄取异质性的基于维纳估计器的投影域定量 SPECT 方法
医学物理
2024-03-27 v1
摘要
SPECT 能够量化 α 粒子发射放射性药物治疗 (α-RPT) 中病灶和风险器官的活度摄取。但这种量化受到低光子计数、复杂的同位素物理以及 α-RPT SPECT 中图像退化效应的挑战。因此，需要优化 SPECT 系统和协议设计的策略以完成区域摄取量化任务。客观地执行这种基于任务的优化需要一种可靠（准确且精确）的区域摄取量化方法。已观察到传统的基于重建的量化 (RBQ) 方法对于 α-RPT SPECT 存在误差。投影域量化方法直接从 SPECT 投影估计区域摄取，已显示出提供可靠区域摄取估计的潜力，但这些方法假设区域内摄取恒定，这一假设可能不成立。为应对这些挑战，我们提出 WIN-PDQ，一种基于维纳估计器的投影域定量 SPECT 方法。该方法在估计平均摄取时考虑了感兴趣区域内的异质性。使用具有镭-223 摄取和基于团块模型的区域内摄取异质性的拟人化体模的 3D 蒙特卡罗模拟 SPECT 对该方法进行了早期评估。在此次使用具有不同平均区域摄取和区域内摄取异质性的体模的评估中，WIN-PDQ 方法产生了整体无偏估计，并显著优于基于重建的方法和先前提出的投影域量化方法。总之，基于这些初步发现，所提出的方法显示出在估计 α-RPT 中平均区域摄取以及实现 SPECT 系统和协议设计的客观基于任务的优化方面的潜力。
引用
@article{arxiv.2403.17226,
title = {WIN-PDQ: A Wiener-estimator-based projection-domain quantitative SPECT method that accounts for intra-regional uptake heterogeneity},
author = {Zekun Li and Nadia Benabdallah and Daniel L. J. Thorek and Abhinav K. Jha},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.17226},
year = {2024}
}
备注
The work has been accepted for publication in 2024 SPIE Medical Imaging conference proceedings