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结合Tikhonov正则化方法的近红外漫射光血流成像技术
近红外漫射相关光谱与断层成像(DCS/DCT)是一类实现生物组织血流测量和成像的较新技术,其中图像重建方法与血流成像的质量密切相关.目前常用的解析表达式和有限元方法存在局限性,影响了血流重建图像的精确性和稳定性.本文根据一种新型的N-阶线性算法,并结合Tikhonov正则化方法提出了DCT的血流重建技术(称为Tikhonov-DCT技术).在本技术中,通过光子在组织中的蒙特卡罗仿真,被测组织的几何形态和内部特征得到了充分的利用.此外,Tikhonov正则化很大程度地改善了图像重建问题的病态性,提高了成像的精确性和稳定性.在真实头部模型进行的仿真结果表明,利用Tikhonov-DCT重建的异常组织血流数值和位置准确,边缘保持较好.本技术有潜力用于优化光学传感器位置和数量,以及应用于各种生理及临床中的血流成像中.
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肺部肿瘤标准摄入值测量的影响因素——蒙特卡罗仿真研究
目的 评价FDG-PET测量肺部肿瘤放射性比活度的有关影响因素.方法 基于VHP标记图谱VIP-Man,在肺部区域添加不同直径及放射性比活度的球体肿瘤模型,对FDG-PET成像的整个过程进行高次数的蒙特卡罗(Monte-Cado)仿真,研究肿瘤放射性比活度测量的有关影响因素.结果 大值法测量通常造成肿瘤放射性比活度的高估,且随噪声等级的提高,高估的程度也有所提高;对于较小的且真实比活度较小的肿瘤,需要进行部分容积效应的校正;对图像进行滤波后再勾画ROI可以提高结果的可重复性等.结论 肿瘤放射性比活度测量的准确性和可靠性同肿瘤尺寸、重建后滤波、噪声水平、感兴趣区定义方法、PVE校正等因素都有密切的关系.
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一种锥束CT动态Bowtie的蒙特卡罗模拟研究
在CT中,前置于患者的衰减器("Bowtie滤波器"或"Bowtie")被用来减少患者所受的辐射剂量和帮助满足探测器的动态范围,同时Bowtie也能提高CT图像质量.传统的静态滤波器对调制X射线能力有限,我们之前提出了一种能够有效调制X射线的动态Bowtie滤波器.本文使用蒙特卡罗模拟方法设计和研究提议动态Bowtie滤波器.首先,建立了一个仿真框架,包括一个目标试样和一个由反射靶生成的多能谱射线源.接着,一个设计试样被用来辅助设计针对于目标试样的动态Bowtie滤波器.后,我们分别从没有Bowtie滤波器和带有动态Bowtie滤波器两种模式中,模拟获得两个试样的投影数据并进行分析研究.结果显示,在设计的动态Bowtie作用下,到达探测器的X射线动态范围明显减小、X射线光子通量一致性很好,并且动态Bowtie可以减小辐射剂量和提高CT图像质量.