PET成像原理学习教案

1、会计学1PET成像原理成像原理(yunl)第一页，共80页。PET-CT图示第1页/共80页第二页，共80页。PET-CT图示第2页/共80页第三页，共80页。PET-CT图示第3页/共80页第四页，共80页。PET-CT图示第4页/共80页第五页，共80页。PET-CT图示第5页/共80页第六页，共80页。PET-CT图示第6页/共80页第七页，共80页。第7页/共80页第八页，共80页。第8页/共80页第九页，共80页。第9页/共80页第十页，共80页。第10页/共80页第十一页，共80页。第11页/共80页第十二页，共80页。1964年环状头部PET第12页/共80页第十三页，共80页。

2、2001年 GE DISCOVERY-LS PET第13页/共80页第十四页，共80页。第14页/共80页第十五页，共80页。第15页/共80页第十六页，共80页。第16页/共80页第十七页，共80页。第17页/共80页第十八页，共80页。回旋(huxun)加速器放化标记设备PET影像系统第18页/共80页第十九页，共80页。第19页/共80页第二十页，共80页。第20页/共80页第二十一页，共80页。第21页/共80页第二十二页，共80页。第22页/共80页第二十三页，共80页。PET（人体）影像(yn xin)分辨率的极限约为：2mm第23页/共80页第二十四页，共80页。第24页/共80

3、页第二十五页，共80页。第25页/共80页第二十六页，共80页。第26页/共80页第二十七页，共80页。l符合探测技术能在符合电路的时间分辨范围内，检测(jin c)同时发生的放射性事件。l利用符合探测技术可以进行正电子放射性核素示踪成像。l使用符合探测技术，起到电子准直作用，大大减少随机符合事件和本底的同时提高了探测灵敏度。第27页/共80页第二十八页，共80页。第28页/共80页第二十九页，共80页。第29页/共80页第三十页，共80页。湮灭湮灭光子对只有在两个互成光子对只有在两个互成180的探测器的的探测器的FOV立体角内才能被探测。立体角内才能被探测。利用湮灭辐射的特点利用湮灭辐射的特

4、点(tdin)和两个相对探测器的符合来确定闪烁事件位置和时和两个相对探测器的符合来确定闪烁事件位置和时间的方法称电子准直。间的方法称电子准直。第30页/共80页第三十一页，共80页。第31页/共80页第三十二页，共80页。X-Y平面平面(pngmin)为为PET的横断面，的横断面，与探测环平面与探测环平面(pngmin)平行。平行。Z轴是轴是PET的长轴，的长轴，与探测环平面与探测环平面(pngmin)垂直。垂直。第32页/共80页第三十三页，共80页。第33页/共80页第三十四页，共80页。第34页/共80页第三十五页，共80页。第35页/共80页第三十六页，共80页。第36页/共80页第三

5、十七页，共80页。第37页/共80页第三十八页，共80页。*2D采集时探头环与环之间放置栅隔（septa）。*栅隔由铅或钨等重金属屏蔽材料制成，防止(fngzh)错环符合事件发生。*3D采集收进环间栅隔，系统会记录探测器之间任何组合的符合事件。第38页/共80页第三十九页，共80页。第39页/共80页第四十页，共80页。*屏蔽栅隔的存在减少随机和散射符合(fh)计数(30%)。第40页/共80页第四十一页，共80页。2D采集3D采集信噪比高，随机符合和散射符合计数较小 (35%)图像校正和图像重建简单，定量处理准确图像校正和图像重建复杂，定量精度很差轴向FOV均匀性较好轴向FOV均匀性较差灵敏

6、度较低，采集时间较长灵敏度较高，节省采集时间第41页/共80页第四十二页，共80页。*图像(t xin)无法以2D层面形式叠加，必须以3D体积重建*斜截面投影不完全(wnqun)，无法获得完整的3D体积图形第42页/共80页第四十三页，共80页。二步重建算法(sun f)（二次投影）：*2D平面重建*通过前向投影获得斜截面视图*完成投影平面的3D重建第43页/共80页第四十四页，共80页。转换3D数据为一组2D正弦图*可用2D重建方法重建3D数据*加速3D重建时间(shjin)*可将2D迭代算法用于3D重建第44页/共80页第四十五页，共80页。PET采集时在AFOV边缘，LOR变稀疏，灵敏度

7、下降。3D采集时情况更为严重得多，这给全身扫描(somio)带来问题。LOR-获得符合数据的一对探测器之间的连线称投影线，或称响应线第45页/共80页第四十六页，共80页。PET多FOV采集时的层面重叠：*PET的2D采集的LOR数据在FOV的边缘线性变坏(bin hui)，均匀性变差*在进行多FOV采集时需将边缘层面适当重叠*3D采集时FOV边缘变坏(bin hui)更严重，需将更多边缘层面重叠第46页/共80页第四十七页，共80页。3D全身扫描除了散射和随机符合计数外，还包括轴向视野（AFOV）外的放射性计数，这些(zhxi)计数的掺入严重影响3D全身影像。第47页/共80页第四十八页，共

8、80页。HOME第48页/共80页第四十九页，共80页。第49页/共80页第五十页，共80页。2D影像(yn xin)重建2D影像重建(zhn jin)是PET影像重建(zhn jin)的基础把各方向投影数据组成正弦图，每个投影为正弦图的一行第50页/共80页第五十一页，共80页。反向投影(tuyng)重建其结果得到(d do)带有星状伪迹的图像第51页/共80页第五十二页，共80页。滤波(lb)反投影重建用滤波函数把反向投影重建(zhn jin)图像的星状伪迹去除其结果得到较精确的重建重建第52页/共80页第五十三页，共80页。迭代(di di)重建：EM和OSEM第53页/共80页第五十四

9、页，共80页。第54页/共80页第五十五页，共80页。第55页/共80页第五十六页，共80页。第56页/共80页第五十七页，共80页。第57页/共80页第五十八页，共80页。第58页/共80页第五十九页，共80页。第59页/共80页第六十页，共80页。第60页/共80页第六十一页，共80页。第61页/共80页第六十二页，共80页。l解剖影像l 反映患者(hunzh)解剖结构l 通常可获得高分辨率影响(1mm 或更高）l X线/CT, MRI, 超声第62页/共80页第六十三页，共80页。第63页/共80页第六十四页，共80页。CTPET透射断层透射断层 TCT发射断层发射断层 ECTX 射线射

10、线射线射线空间分辨空间分辨1mm空间分辨空间分辨5mm图像重建图像重建图像重建图像重建解剖解剖功能功能第64页/共80页第六十五页，共80页。第65页/共80页第六十六页，共80页。第66页/共80页第六十七页，共80页。Scans showing lung cancer (bright spot in the chest). At left - CT scan; center - PET scan; right - combined CT-PET scan.第67页/共80页第六十八页，共80页。第68页/共80页第六十九页，共80页。第69页/共80页第七十页，共80页。第70页/共80页第七十一页，共80页。第71页/共80页第七十二页，共80页。