基于支持向量回归的PET/CT图像衰减校正方法

• 作者: 傅磊 贺建峰
• 来源期刊: 北京生物医学工程
• 学科: 医学
• 关键词: 电子发射及计算机断层扫描系统(PET/CT) 支持向量回归 衰减校正 能量转换 双线性转换法
• 年，卷（期）: 2017,（3）
• 所属期刊栏目: 论著
• 页码范围: 245-250
• 页数: 6页
• 分类号: R318.04
• 字数: 3639字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1002-3208.2017.03.04.

摘要

目的 在电子发射及计算机断层扫描系统(positron emission computed tomography/X-ray computed tomography,PET/CT)图像衰减校正的能量转换过程中,为了改进双线性转换法用线性关系来拟合非线性关系的不足,本文以支持向量回归为基础,提出了一种新的能量转换法即支持向量回归的PET/CT图像衰减校正方法来进行衰减校正,以寻找CT值和511 keV能量下线性衰减系数值之间的最佳转换关系.方法 使用仿真软件GATE(Geant4 Application Tomographic Emission)模拟了11组不同材质的圆柱体体模.然后根据GATE仿真的不同材质圆柱体体模,求出其CT值和511 keV能量下线性衰减系数值并代入SVR模型中进行训练,建立CT值和511 keV能量下线性衰减系数值之间的SVR模型.最后与目前PET/CT衰减校正能量转换中常用的双线性能量转换法进行对比分析,并分别应用于GATE仿真的NCAT(NURBs Cardiac Torso)像素体模图像中,评估两种方法准确性的差异.结果 支持向量回归的PET/CT图像衰减校正方法得到的511 keV能量下对应物质的线性衰减系数值的相对百分误差值较小(肺的相对百分误差值3.1%和肝脏的相对百分误差值1.08%),且经过支持向量回归法衰减校正的PET图像,其MSE评价值都是最小的(176.9230),其PSNR和AG的评价值都是最大的(31.8621和7.9083).这说明经过支持向量回归法衰减校正的PET图像相比于双线性转换法衰减校正的PET图像,更接近于静态的图像.结论 支持向量回归的PET/CT图像衰减校正方法在PET/CT图像的衰减校正应用中有更好的表现,可以更好地吻合CT值与511 keV能量下线性衰减系数之间的转换关系,从而提高了PET/CT图像的衰减校正效果,改善了PET/CT图像定量的准确性,便于医生做出更精确的临床诊断.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	傅磊	昆明理工大学信息工程与自动化学院生物医学工程研究所	1	2	1.0	1.0
2	贺建峰	昆明理工大学信息工程与自动化学院生物医学工程研究所	61	281	9.0	13.0