PET快电子脉冲时间信息捕获关键问题与采集方案研究

发布时间：2017-06-02 15:07

  本文关键词：PET快电子脉冲时间信息捕获关键问题与采集方案研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：正电子发射计算机断层扫描装置(Positron Emission Tomography, PET)可非侵入地提供生物活体中放射性示踪剂分布的断层图像,是当今最高层次的核医学诊断与研究技术之一。本文对PET快电子脉冲时间信息捕获过程所涉及的关键问题进行了研究,并在以下几个方面取得进展。 针对常规的单片高速AD芯片采样PET快电子脉冲成本过高的问题,本文将多片低速AD并行交替采样技术引入到快电子脉冲数字化过程,以有效降低时间信息捕获系统成本。分析了交替采样理论的数学原理,设计了主控芯片控制下两片AD并行交替采样的脉冲数据采集和显示软硬件系统,完整且不失真地重构了原始输入信号。 为深入认识PET快电子脉冲启动时间的发生规律,预测堆积脉冲的发生概率,基于核医学开发工具包GATE (Geant4Application for Tomographic Emission),建立了LYSO闪烁晶体PET探测器环的计算机仿真模型,以二维和三维两种方式采集了典型的放射活度下伽马光子与探测器的作用时间序列。 在上述工作的基础上,本文开发了快电子脉冲启动时间间隙提取的源代码,利用计算机仿真模型的输出提取出相关数据,建立了PET快电子脉冲启动时间间隙的概率分布直方图。研究了负指数分布极大似然参数估计的数学实现过程,求解参数并进行假设检验,为PET时间甄别系统关键技术参数设计提供指导依据。
【关键词】：正电子发射计算机断层扫描 快电子脉冲 并行采样 时间间隙 概率分布
【学位授予单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R817
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-13
• 1.1 研究背景9-10
• 1.1.1 PET的应用领域9
• 1.1.2 PET国内外发展现状9-10
• 1.2 PET主要技术指标10-11
• 1.3 研究内容及意义11-12
• 1.4 论文内容安排12-13
• 第2章 PET快电子脉冲捕获原理13-23
• 2.1 PET的生化原理13-14
• 2.2 PET物理原理14-20
• 2.3 PET快电子脉冲捕获原理20-22
• 2.4 本章小结22-23
• 第3章 数据采集的基本理论23-41
• 3.1 均匀采样的基本理论23-34
• 3.1.1 采样23-25
• 3.1.2 模\数转换过程25-30
• 3.1.3 ADC的性能指标30-34
• 3.2 非均匀采样的基本理论34-40
• 3.2.1 并行交替采样ADC系统的介绍34-37
• 3.2.2 非均匀采样信号的数字谱特征37-38
• 3.2.3 通道失配误差的分析38-40
• 3.3 本章小结40-41
• 第4章 并行交替采样实验研究41-58
• 4.1 系统方案设计41-49
• 4.1.1 PET快电子脉冲数字化总体方案设计41-43
• 4.1.2 并行采样系统方案设计43-49
• 4.2 系统工作原理49
• 4.3 并行交替采样硬件实现49-54
• 4.3.1 前期实验49-51
• 4.3.2 印刷电路板设计51-54
• 4.4 讨论54-56
• 4.5 本章小结56-58
• 第5章 PET闪烁脉冲时间间隙概率分布特征研究58-68
• 5.1 闪烁脉冲时间信息提取平台58-61
• 5.1.1 计算机核医学开发平台的建立58-61
• 5.1.2 仿真模型的建立61
• 5.2 闪烁脉冲时间间隙的提取61-63
• 5.2.1 快电子脉冲启动时间间隙的定义61-62
• 5.2.2 时间间隙的提取62-63
• 5.3 时间间隙概率分布63-67
• 5.3.1 极大似然概率分布模型64-66
• 5.3.2 参数检验66-67
• 5.4 概率分布模型意义及分析67
• 5.5 本章小结67-68
• 第6章 总结与展望68-70
• 6.1 本文工作总结68-69
• 6.2 工作展望69-70
• 参考文献70-72
• 致谢72-73
• 攻读学位期间学术成果73

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 刘力,吴晓锋,印胤;正电子断层扫描仪与PET图像重建概述[J];CT理论与应用研究;2003年01期

2 党亚萍;陈盛祖;张雪林;;湮没辐射成像相关技术及其临床应用[J];核电子学与探测技术;2006年04期

3 陈泽龙;医用回旋加速器原理[J];医疗卫生装备;2005年02期

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本文编号：415651