Using inverse Laplace transform in positronium lifetime imaging
Using inverse Laplace transform in positronium lifetime imaging
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在正电子寿命成像中使用拉普拉斯逆变换
DOI：
10.1088/1361-6560/ac499b
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发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Yamaya Taiga
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Shibuya Kengo;Saito Haruo;Tashima Hideaki;Yamaya Taiga
正电子素（Ps）寿命成像正引起人们的关注，以带来更多的生物医学信息，从正电子发射断层扫描（PET）。Ps在体内的寿命可以根据与某些疾病相关的物理和化学环境而改变。由于灵敏度有限，Ps寿命成像可能需要合并一些体素以获得统计准确性。本文提出了一种分离体素中寿命分量的方法，以避免由于平均而导致的信息丢失。这种分离的数学方法是逆拉普拉斯变换（ILT），作者研究了使用Tikhonov正则化的迭代数值ILT算法，即CONTIN，以区分由于氧饱和度引起的小寿命差异。可分离性使得有可能合并体素，而不会丢失关于它们是否包含异常长或短寿命组件的关键信息。作者得出的结论是，ILT可以弥补Ps终身成像的弱点，并提取最大量的信息。
Positronium (Ps) lifetime imaging is gaining attention to bring out additional biomedical information from positron emission tomography (PET). The lifetime of Ps in vivo can change depending on the physical and chemical environments related to some diseases. Due to the limited sensitivity, Ps lifetime imaging may require merging some voxels for statistical accuracy. This paper presents a method for separating the lifetime components in the voxel to avoid information loss due to averaging. The mathematics for this separation is the inverse Laplace transform (ILT), and the authors examined an iterative numerical ILT algorithm using Tikhonov regularization, namely CONTIN, to discriminate a small lifetime difference due to oxygen saturation. The separability makes it possible to merge voxels without missing critical information on whether they contain abnormally long or short lifetime components. The authors conclude that ILT can compensate for the weaknesses of Ps lifetime imaging and extract the maximum amount of information.
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H