研究目的
为伴侣动物全身及人类大脑扫描设计和建造一台高灵敏度PET/CT扫描仪,并评估其作为EXPLORER全身PET项目原型的性能。
研究成果
Mini EXPLORER II扫描仪成功展示了其在PET/CT成像方面的高灵敏度和高分辨率,适用于伴侣动物和人脑成像。它作为全身EXPLORER扫描仪的有效测试平台,其性能指标达到或超过标准。未来的工作应聚焦于更广泛的应用和进一步的集成。
研究不足
扫描仪的轴向视野仅限于48.3厘米,可能无法覆盖大型动物或完整人体。该研究基于原型机,因此可扩展性和临床适用性需要进一步验证。轴向点扩散函数的变化未作表征,且CT性能评估仅针对头部协议,而非全身。
1:实验设计与方法选择:
研究涉及设计具有特定参数的PET/CT扫描仪,采用NEMA标准进行性能评估,并开展模体与活体扫描。方法包括时间分辨率和能量分辨率测量、灵敏度测试、空间分辨率评估,以及采用带TOF和PSF建模的3D OP-LOR-OSEM进行图像重建。
2:样本选择与数据来源:
所用模体包括NEMA NU-4猴体型散射模体、迷你Derenzo模体、霍夫曼脑部模体和长圆柱模体。活体数据来自犬科患者。使用22Na和68Ge等放射源进行校准。
3:实验设备与材料清单:
Mini EXPLORER II PET/CT扫描仪、LYSO晶体、SensL J系列SiPM探测器、NEMA标准模体、放射性源(如18F-FDG)及计算硬件(英特尔至强CPU、英伟达Tesla K40 GPU)。
4:实验流程与操作规范:
流程包括在扫描仪中定位放射源与模体、按设定时长采集数据、执行校准(如时间对齐、能量响应),并采用定义算法与校正(如衰减、散射、死时间)进行图像重建。
5:数据分析方法:
通过高斯拟合分析时间与能量分辨率,线性外推计数率,采用统计方法评估NECR和空间分辨率。图像分析包含均匀性检测与定性评估。
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获取完整内容-
GPU
Tesla K40
NVIDIA
Accelerates image reconstruction algorithms.
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PET/CT Scanner
Mini EXPLORER II
United Imaging Healthcare
High-sensitivity imaging for companion animals and human brains, used for performance evaluation and prototyping.
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LYSO Crystal
2.76x2.76x18.1 mm
Scintillator material in PET detectors for gamma photon detection.
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Silicon Photomultiplier
J-series
SensL
Photodetector for read-out of scintillation signals in PET detectors.
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CT Scanner
uCT 510
United Imaging Healthcare
Provides attenuation correction and anatomical correlation in PET/CT imaging.
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CPU
Xeon E5-2630 v2
Intel
Processing unit for image reconstruction computations.
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