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模型函数拟合法校正心肌PET显像中的部分容积效应

马兴荣;外山比南子;张虹

摘要: 目的:PET心肌显像的准确性受到部分容积效应(PVE)的限制,一种模型拟合的方法用于校正该效应.方法:模型来自心肌断层图像的剖面曲线,与PET探头的响应函数卷积后再与测量的心肌PET数据作拟合,求出在小二乘意义上佳拟合时模型的参数.心肌模型分为两类:2个一维模型和1个二维模型.一维模型中的一个采用了4个参数:计数、本底、心肌壁厚及位置,另一个引入系统的空间分辨率作为第5个参数.一维模型是用2个相距一定距离的方形波与高斯分布函数卷积生成.二维模型只用上述的前4个参数,但由二维的心肌断层图像与二维高斯分布函数卷积生成.拟合采用迭代的非线性小二乘法.所用的心肌断层数据分别来自:计算机模拟、心肌模型和患者的PET检查结果.结果:对计算机模拟的心肌数据,即使心肌厚度在系统空间分辨率的1/4,二维模型的恢复因子(RC)也在0.97~1.10之间.对一维模型,只有当心肌厚度大于系统空间分辨率的1.5倍时,RC才>0.9.二维模型用于心肌模型PET数据时,对不同的心肌厚度,RC都接近1.0.二维模型对患者心肌PET采集图像中较薄的部分也能较好地作PVE校正.迭代过程对较大的心肌厚度范围和不同的噪声水平都能收敛.结论:基于二维模型的方法可以对很薄的心肌作精确的PVE校正.

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