基于生物阻抗技术的心脏PET运动校正研究

摘要

PET（Positron Emission Tomography）作为一种非侵入式核医学影像诊断技术，能无创、定量、动态的评估生物体内的功能活动、生化反应、代谢水平。由于PET的这些成像特性，在心脏疾病的诊断中发挥着越来越重要的作用。然而由于其较长的扫描时间，容易受到呼吸和心脏运动的影响，形成运动伪影。甚至改变了病灶的大小和形状，导致病人受到不足或过度的治疗。因此，在心脏PET成像中进行呼吸和心脏运动补偿十分有必要。 门控技术是当前运动补偿的主要方法，门控方法的实现需要外加硬件设备，使得在PET扫描过程中，检测呼吸或心电信号。而连续的心脏和呼吸运动校正即双门控的实现，无疑会使外加的硬件设备变得更为复杂，无法在实际应用中得到普及。此外，双门控将原始符合数据分成更多部分来分别进行重建，由于每一部分较低的计数量，将会降低心脏PET的成像质量。 为了简化外加的硬件设备，本文采用ECG电极测量的胸电阻抗作为呼吸运动的代替，研究单一的呼吸或心电门控对心脏PET成像质量影响的同时，为了全面的消除心脏和呼吸运动形成的运动伪影，实现并改进了双门控。为了进一步的降低双门控方法受到计数量的影响，本文基于数学建模的思想，采用心电R波和呼吸波峰值的时相信息对动态的sinogram数据进行数学建模评估，并证实该方法有望降低辐射药物的计量或缩短PET扫描时间。

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