博士论文-荧光核素双模态系统中的PET成像算法研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 刘双全
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| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2011 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 魏龙 |
| 关键词 | 荧光核素 双模态 PET成像算法 |
| 学位专业 | 凝聚态物理 |
| 中文摘要 | PET）作为当前一种重要的分子影像技术，在基础医学研究、临床诊断、新药研发和疗效评价等各个领域发挥重要作用。近年来，荧光分子断层成像(Fluorescence Molecular Tomography ,FMT)作为一种新兴的在体成像技术，受到广泛关注。同时，多模态在体成像在现代生物医学研究中已经成为一种重要的方法。; 正电子发射断层成像（PET）作为当前一种重要的分子影像技术，在基础医学研究、临床诊断、新药研发和疗效评价等各个领域发挥重要作用。近年来，荧光分子断层成像(Fluorescence Molecular Tomography ,FMT)作为一种新兴的在体成像技术，受到广泛关注。同时，多模态在体成像在现代生物医学研究中已经成为一种重要的方法。本文首先介绍了本人所在课题组自主研发的用于小动物检测的集成的荧光核素双模态成像系统：系统的设计和构成；PET模块的构成；FMT模块的构成；两个成像模态同步采集数据。两种数据采集模式在该系统中使用：步进式数据采集模式和连续数据采集模式。; 其次，本文基于双模态成像系统，对该系统中PET成像进行了研究。根据其双平板探测器的结构，为PET模块设计并实现了完全的三维迭代重建(3D-OSEM)。通过实时计算系统矩阵的方式，该重建算法有效地减少了存储空间的占用。同时，基于CUDA的GPU并行加速实现，将三维迭代重建算法加速近百倍，满足了各种生物医学应用的需求。为了进一步优化在CPU上运行的速度，本文提出并使用一种基于坐标系旋转的归一化因子计算算法，避免了零值符合射线(LOR)的计算，有效的提高了计算性能。在此基础上，实现了基于List Mode直接重建的LM-EM算法，用来处理连续数据采集模式获取的数据。; 最后，在该系统上进行了一些双模态在体成像实验，本文介绍了这些实验的方法和条件，对于结果进行了分析。; ; 正电子发射断层成像（本文首先介绍了本人所在课题组自主研发的用于小动物检测的集成的荧光核素双模态成像系统：系统的设计和构成；PET模块的构成；FMT模块的构成；两个成像模态同步采集数据。两种数据采集模式在该系统中使用：步进式数据采集模式和连续数据采集模式。; 其次，本文基于双模态成像系统，对该系统中PET成像进行了研究。根据其双平板探测器的结构，为PET模块设计并实现了完全的三维迭代重建(3D-OSEM)。通过实时计算系统矩阵的方式，该重建算法有效地减少了存储空间的占用。同时，基于CUDA的GPU并行加速实现，将三维迭代重建算法加速近百倍，满足了各种生物医学应用的需求。为了进一步优化在CPU上运行的速度，本文提出并使用一种基于坐标系旋转的归一化因子计算算法，避免了零值符合射线(LOR)的计算，有效的提高了计算性能。在此基础上，实现了基于List Mode直接重建的LM-EM算法，用来处理连续数据采集模式获取的数据。; 最后，在该系统上进行了一些双模态在体成像实验，本文介绍了这些实验的方法和条件，对于结果进行了分析。 |
| 学科主题 | 凝聚态物理 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2016-02-25 |
| 源URL | [http://ir.ihep.ac.cn/handle/311005/210181]  |
| 专题 | 高能物理研究所_核技术应用研究中心_学位论文和出站报告 高能物理研究所_核技术应用研究中心 |
| 作者单位 | 中国科学院高能物理研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 刘双全. 博士论文-荧光核素双模态系统中的PET成像算法研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2011. |
入库方式： OAI收割
来源：高能物理研究所
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