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附 录 A 外 文 资 料 的 书 面 翻 译
针 孔 SPECT 系 统 几 何 学 上 的 采 集 特 征
摘 要 : 本 文 介 绍 了 一 种 对 具 有 圆 形 探 测 器 轨 道 的 针 孔 SPECT 成 像 系 统 的 光
学 采 集 的 评 价 方 法 。 这 些 信 息 是 重 建 断 层 图 像 所 必 需 的 。 成 像 采 用 三 个 点 源 ,
点 源 间 的 相 互 距 离 已 知 ; 而 刻 度 则 使 用 这 些 点 源 的 投 影 位 置 。 结 果 表 明 , 这 种
简 单 的 想 法 给 提 供 的 刻 度 方 法 提 供 了 必 需 且 足 够 的 信 息 。 点 源 之 间 的 相 互 距 离
证 明 是 不 可 缺 少 的 。 使 用 最 小 二 乘 法 拟 合 计 算 出 的 像 与 实 际 被 测 量 的 物 体 , 评
估 系 统 的 几 何 关 系 。 拟 合 的 最 优 解 , 是 被 一 些 已 知 的 先 验 信 息 所 约 束 。 然 而 有
些 几 何 参 数 是 高 度 相 关 的 。 仿 真 实 验 表 明 这 些 相 关 度 将 影 响 到 重 建 图 像 的 评 估
精 度 。 高 度 相 关 的 探 测 器 倾 角 与 电 子 位 移 是 精 确 图 像 重 建 的 关 键 参 数 。 实 际 测
量 也 证 明 了 算 法 的 可 行 性 。 实 际 选 用 刻 度 的 物 体 较 为 简 单 , 在 收 集 了 SPECT 数
据 后 立 刻 再 执 行 一 次 单 独 的 SPECT 扫 描 。 这 个 方 法 同 样 适 用 于 锥 形 束 SPECT 与
X 射 线 CT。
关 键 词 : 几 何 采 集 , 几 何 刻 度 , 针 孔 ,SPECT
1. 引 言
考 虑 到 针 孔 的 会 聚 几 何 关 系 , 针 孔 成 像 对 焦 点 附 近 的 物 体 能 提 供 高 分 辨 率
图 像 。 针 孔 成 像 的 放 大 率 使 得 投 影 与 重 建 图 像 的 空 间 分 辨 率 能 够 低 于 γ 成 像 的 固
有 分 辨 率 。 与 并 行 孔 成 像 相 比 , 这 种 优 越 的 分 辨 率 是 以 严 重 的 降 低 视 野 为 代 价
的 。 这 种 对 视 野 的 限 制 限 制 了 针 孔 SPECT 的 临 床 使 用 , 主 要 是 对 人 体 的 小 部 位
成 像 。 尽 管 如 此 , 一 些 潜 在 的 临 床 应 用 , 比 如 甲 状 腺 扫 描 , 已 经 在 文 献 [1]-[5]
中 报 导 了 。 进 一 步 来 讲 , 小 视 野 对 小 的 实 验 动 物 成 像 如 小 鼠 和 大 鼠 并 没 有 影 响 。
而 这 些 小 动 物 成 像 需 要 一 个 高 的 分 辨 率 。 因 此 , 对 于 小 动 物 的 研 究 , 针 孔 SPECT
成 像 提 供 了 相 似 的 成 像 技 术 。 这 些 研 究 有 利 于 研 究 人 体 疾 病 或 是 新 的 放 射 性 药
物 在 动 物 体 内 的 作 用 。 最 近 几 年 , 已 有 文 献 报 导 使 用 针 孔 SPECT 成 像 达 到 了 亚
毫 米 的 空 间 分 辨 率 。
为 了 避 免 伪 影 及 信 息 丢 失 , 利 用 针 孔 相 机 得 到 数 据 后 的 重 建 要 求 对 于 相 机
几 何 关 系 的 具 体 描 述 。 针 对 绕 着 旋 转 轴 作 圆 轨 道 旋 转 的 探 测 器 成 像 ,7 个 参 数 是
必 须 且 足 够 的 , 为 了 描 绘 这 种 相 机 的 几 何 关 系 。 焦 距 f、 电 子 偏 移 e u 、e v 构 成 了
固 有 的 针 孔 参 数 。 这 两 个 参 数 与 探 测 器 的 位 置 无 关 。 焦 距 是 指 焦 点 与 探 测 器 的
距 离 , 而 电 子 偏 移 是 指 由 于 探 测 器 硬 件 的 漂 移 引 起 的 投 影 图 像 收 集 时 的 平 移 。
没 有 考 虑 投 影 图 像 的 变 形 。 外 部 参 数 d,m,Φ,Ψ 与 探 测 器 相 对 旋 转 轴 的 位 置
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