三光子正电子发射断层成像的模拟研究
  • 【摘要】

    三光子正电子发射断层成像是近年来提出的一种新的成像方法.它探测并记录正负电子对较少发生的三光子湮灭产生的三个gamma光子的能量和入射探测器的位置,根据能量守恒和动量守恒定律,直接定位每一次湮灭位置,最终得到放射性药物浓度的三维分布图像.这一新的成像方法的实际应用受到两个因素的限制:一是由于光子能量要直接参与定不准湮灭位置的计,因此对光子能量的不准确测量将直接导致定位误差;二是由于正负电子对湮灭产... 展开>>三光子正电子发射断层成像是近年来提出的一种新的成像方法.它探测并记录正负电子对较少发生的三光子湮灭产生的三个gamma光子的能量和入射探测器的位置,根据能量守恒和动量守恒定律,直接定位每一次湮灭位置,最终得到放射性药物浓度的三维分布图像.这一新的成像方法的实际应用受到两个因素的限制:一是由于光子能量要直接参与定不准湮灭位置的计,因此对光子能量的不准确测量将直接导致定位误差;二是由于正负电子对湮灭产生三个gamma光子的概率很小,光子的平均能量较低(因而更容易被散射)因此成像过程中较难得到高的真符合三光子事件计数,相应地偶然符合和散射符合地三光子湮灭事件计数会相对更高,因而给重建图像引入误差.本文针对以上两个可能引起图像劣化的两个因素,对这种新的PET成像方法进行了模拟研究.针对定位三光子湮灭位置的问题,提出了一种新的几何定位算法,能快速的较准确地定位湮灭位置.模拟结果表明,使用几何定位算法时,重建图像地分辨率在探测器能量分辨率在现有常见地探测器能量分辨率范围内变化时,随之变化并不很明显.而对符合计数模拟的结果表明,随着探测器能量分辨率的变差,真符合计数份额下降和偶然符合计数的份额上升十分明显.在现在常用的PET探测器最好的能量分辨率的条件下,真符合计数份额低到让人难以接受的水平(662keV的能量分辨率为5%时,真符合计数少于82%).根据本文的研究结果,我们认为上述的两个限制三光子PET成像这一新的方法实际应用的因素中,后者比前者影响更大.因此对这一新的成像方法的研究重点应该是解决如何降低偶然符合计数份额这一难题上.更高能量分辨率的探测器和更好的对偶然符合和散射符合的校正方法的出现,将有助于解决这一难题,促进三光子PET成像方法的实际应用. 收起<<

  • 【作者】

    周荣 

  • 【授予学位】

    硕士

  • 【授予单位】

    清华大学

  • 【导师姓名】

    金永杰

  • 【学位年度】

    2007

  • 【语种】

    chi

  • 【关键词】

    三光子湮灭%正电子发射断层成像%蒙特卡罗模拟