基于Monte Carlo仿真的PEM探测器优化设计

• 作者: 刘懿龙 张辉 汪梦蝶 胡广书
• 来源期刊: 清华大学学报（自然科学版）
• 学科: 医学
• 关键词: 正电子发射乳腺断层成像系统(PEM) 晶体厚度 优化设计 图像质量
• 年，卷（期）: 2014,（8）
• 所属期刊栏目: 生物与生物医学
• 页码范围: 1092-1097
• 页数: 6页
• 分类号: R318.6
• 语种: 中文

摘要

为了评估双平板正电子发射乳腺断层成像(positron emission mammography,PEM)系统中平板厚度对系统成像质量的影响,并对探测器中晶体厚度进行优化,该文基于GATE (the GEANT4 application for tomographic emission)仿真平台,建立双平板正电子发射断层成像(positron emission tomography,PET)系统模型,在不同探测器厚度下进行Monte Carlo仿真,完成数据采集和图像重建,通过比较各系统灵敏度、图像空间分辨率以及病灶检测能力,得出随着晶体厚度的减小重建图像的空间分辨率提高,但系统灵敏度和病灶检测能力降低的结论.研究结果表明:使用厚度为10 mm的硅酸钇镥(lutetium-yttrium oxyorthosilicate,LYSO)闪烁晶体时,沿着平板的长、短轴方向的图像空间分辨率受反应深度效应(depth of interaction,DOI)影响不大,均能达到较高的水平;另外,在该晶体厚度下,双平板系统灵敏度能达11％左右.在用该系统采集10 min后的投影数据得到的重建图像中,能用肉眼从背景噪声中清晰地分辨出小体积、低活度的放射源病灶.因此,针对该文所设计的PEM系统,10 mm为晶体的较优厚度,同时保证了足够的系统灵敏度和较小的DOI效应.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张辉		217	1483	19.0	30.0
2	汪梦蝶		4	39	2.0	4.0
3	胡广书		70	794	14.0	26.0
4	刘懿龙		2	5	1.0	2.0