基于Monte Carlo仿真的PEM探测器优化设计

作     者：汪梦蝶 刘懿龙 胡广书 张辉 WANG Mengdie;LIU Yilong;HU Guangshu;ZHANG Hui

作者机构：清华大学生物医学工程系北京100084 

出 版 物：《清华大学学报（自然科学版）》 (Journal of Tsinghua University(Science and Technology))

年 卷 期：2014年第54卷第8期

页      码：1092-1097页

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 GEANT4application 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10mm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10min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,10mm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。

主 题 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 

学科分类：0831[工学-公安技术类] 0810[工学-土木类] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 0836[0836] 0701[理学-数学类] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.16511/j.cnki.qhdxxb.2014.08.020

馆 藏 号：203812656...