單光子發射斷層成像及其仿真技術研究 版權信息
- ISBN:9787569264272
- 條形碼:9787569264272 ; 978-7-5692-6427-2
- 裝幀:一般膠版紙
- 冊數:暫無
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單光子發射斷層成像及其仿真技術研究 本書特色
目前,單光子發射計算機斷層成像技術是一種普遍采用的臨床疾病檢查手段,相比于結構成像模態,如X線、超聲和核磁共振成像,單光子發射斷層成像技術能實現對臟器的功能成像, 可早期診斷癌癥。然而在臨床上,醫生只能根據經驗來選擇重建參數,尤其是年輕影像診斷醫師,缺少足夠的時間培訓,經驗不足。不合適的參數重建出的斷層圖像不僅與實際癌變區域分布有異,而且給醫師的診斷工作帶來的巨大挑戰。如果圖像不能真實反映實際核素藥物分布,就無法正確診斷癌變情況,尤其在肺癌早期發展階段,癌變區域較小,處于亞厘米水平,極易受到噪聲的影響,就會增加漏診或誤診的幾率。
單光子發射斷層成像及其仿真技術研究 內容簡介
本書詳細介紹了單光子發射斷層成像的基礎理論,硬件結構介紹了準直器、閃爍探測器、光電倍增管和位置計算電路,軟件部分介紹了圖像重建和衰減矯正,重點講解了圖像重建過程中的濾波器,并詳細介紹了SPECT成像技術的性能評價,評價指標包含固有空間分辨率、系統空間分辨率、能量分辨率、靈敏度等。又以MCNP(Monte Carlo N Particle Transport Code)蒙特卡羅方法的通用軟件包為基礎,詳細講解設計了單光子發射斷層成像設備的仿真系統的關鍵步驟,并分析了準直器的孔壁厚度、孔徑,以及重建參數對成像質量的影響。另從放射源特性入手,分析放射源區域的大小,腫瘤活性(TBR),以及圖像的光子密度等特征,與重建圖像之間的聯系。本書不僅可以使讀者詳細理解SPECT成像系統的原理,并且從仿真模型為基礎,理解SPECT成像過程中的影響因素,為開發和優化SPECT成像系統奠定了良好的基礎。
單光子發射斷層成像及其仿真技術研究 目錄
CHAPTER 1 INTRODUCTION
1.1 Background
1.1.1 Breast Cancer
1.1.2 Imaging Modalities
1.2 SPECT Imaging
1.3 Problem Statement
1.4 Aim and Objectives
1.5 Scope and Limitation
1.6 Thesis Contribution
CHAPTER 2 LITERATURE REVIEW
2.1 The Basic Operations of SPECT Scanner
2.1.1 Radiopharmaceuticals
2.1.2 Collimator
2.1.3 Scintillation Detector
2.1.4 Photomultiplier Tubes
2.1.5 Position Circuits
2.1.6 Image Reconstruction
2.1.7 Correction Techniques
2.2 Monte Carlo Simulation
2.2.1 Theory o{ Monte Carlo Simulation
2.2.2 Work Flow of Monte Carlo Simulation
2.2.3 The MCNP Program
2.3 Applications of Monte Carlo Simulation in Nuclear Medicine
2.3.1 SPECT Imaging System
2.3.2 Collimator Design
2.3.3 Current Work on Modelling the Breast Imager
2.4 Image Filtering Technology for SPECT Imaging
2.4.1 Related Filters
2.4.2 Butterworth Filter
2.5 Summary
CHAPTER 3 MATERIALS AND METHODS
3.1 Design of a SPECT Camera Model in the Simulation Environment
3.1.1 Geometrical Structure of SPECT Camera
3.1.2 Construction of Collimator
3.1.3 Position Determination and Blurring Strategy
3.1.4 Image Reconstruction
3.1.5 Model Validation
3.2 Characteristic of Wire Mesh Collimator
3.2.1 Hole Size
3.2.2 Septa Size
3.2.3 Experimental Set-up
3.2.4 Performance Evaluation
3.3 Development of Adaptive Filtering Technique
3.3.1 Choice of Filter
3.3.2 Optimization of Parameters
3.3.3 Formulation of Adaptive Filter
3.3.4 Verification of Proposed Adaptive Butterworth Filter Model
3.4 Summary
CHAPTER 4 RESULTS AND DISCUSSION
4.1 Validation of Simulated SPECT Model
4.1.1 Intrinsic Energy Resolution
4.1.2 Intrinsic Spatial Resolution
4.1.3 System Spatial Resolution and Sensitivity
4.1.4 Tomographic Spatial Resolution
4.2 Performance of Wire Mesh Collimator
4.2.1 Point Source
4.2.2 Extended Source
4.2.3 Breast Phantom
4.3 Development of an Adaptive Filter for Breast SPECT Imaging
4.3.1 Choice of Filter
4.3.2 Optimization of Cutoff Frequency
4.3.3 Formulation of an Adaptive Butterworth Filter
4.3.4 Comparison of the Proposed Adaptive Filter with Others
4.3.5 Verification of Proposed Adaptive Butterworth Filter Model
4.4 Summary
CHAPTER 5 CONCLUSION
5.1 Summary
5.2 Recommendations for Future Works
REFERENCES
APPENDICES
LIST OF ABBREVIATIONS
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單光子發射斷層成像及其仿真技術研究 作者簡介
董現玲,生物醫學工程博士,承德醫學院生物醫學工程教研室主任,講師,主要從事醫學圖像處理以及單光子發射斷層成像理論和仿真技術研究,并結合醫學臨床需求,開展基于深度學習的癌癥診斷、療效評估與預后預測。作為負責人承擔河北省科技廳引智項目1項,河北省教育廳青年科學自然基金項目1項,承德醫學院高層次人才啟動項目1項等。現任河北省數理醫學學會生物電磁與智能健康專委會、健康大數據與人工智能專委會委員。公開發表論文8篇,會議文章5篇,出版專著1部,其中SCI收錄1篇,EI收錄2篇。
路利軍,生物醫學工程博士,南方醫科大學生物醫學工程學院醫學信息研究所副所長,教授,博士生導師,珠江學者青年學者。主要從事PET成像技術與影像分析研究,主攻動態(腦、心臟)PET定量成像方法與PET影像組學分析方法研究,以期服務于疾病診斷與治療。現任中國生物醫學工程學會青年委員會委員、廣東省生物醫學工程學會青年學術委員會副主任委員。發表研究論文20余篇,獲得授權發明專利4項,主持國家自然基金項目3項(面上、青年、海外各1項),廣東省自然科學基金3項,廣州市珠江科技新星專項1項。
M.Iqbal Bin Saripan,工程博士,馬來西亞博特拉大學副校長,博士生導師教授。主要從事生物醫學信號檢測與處理、醫學圖像處理及核醫學成像設備關鍵技術等方面的研究。先后發表學術文章160多篇,被引用次數280多次,出版書籍或參編教材8部,專利2項。先后獲得2012年馬來西亞青年突出貢獻獎(醫學創新),2013年度優秀年輕科學家,連續獲得2013年度至2016年度馬來西亞十大年輕科學家等多項榮譽。主持馬來西亞省級,部級和國家課題多項,共計獲得科研基金約合人民幣3000多萬元。