核医学断層における部容積効果とモデリングの評価検証用ファントームの作成

创建用于评估和验证核医学断层扫描中的体积效应和建模的模型

基本信息

批准号：
07770732
负责人：
加藤隆司
金额：
$ 0.51万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

【方法】最初に球形、線状のファントームを作成して、それぞれのポジトロン断層像(PET)を撮像した。この画像上のファントームのプロフィルカーブを正規分布曲線でフィッティングし、Z軸方向、XY平行方向のぼけの広がり関数(spread function)を得た.また2-40mmのサイズの球状ファントームを撮像しPET値のrecovery曲線をえた.次にデジタルファントームを作成した.このファントームは脳の灰白質,白質,脳脊髄液に相当する三つの区画から構成されていた.これら3区画にはそれぞれの血中から血液脳関門を越えて神経細胞に入る速度定数K1と洗い出しの速度定数K2を仮定しておいた.それぞれにトレーサーの経時的に変化する入力関数を与えると各区画の時間放射能曲線が得られた.これに最初に得られたspread functionを重畳積分するとPET相当の画像が得られた.以上のデータを重みづけ積分法(weighted integration,WI)とスペクトル解析法(spectral analysis,SA)を用いてK1とk2の値をpixel by pixelで計算し定量画像を得た.【結果】一つのピクセル中,単一の区画から寄与しかない場合はWI,SAともに仮定したK1,k2値が得られた。白質と灰白質が混成したピクセルではSAがその寄与度に比例した線形の値を出したのに対し,WIでは非線形の誤差が生じた.PET画像の信号ノイズ比(S/N)が小さい場合はSAでは誤差が大きくなり計算不能になる場合もあったが,WIでは比較的ノイズに強い特性を示した.このようにSAはノイズが充分な範囲で小さければ1ピクセル中における各分画の寄与度を正確にとらえることが分かった.部分容積効果を評価する方法として有用である可能性が示唆された.

方法：首先，创建了球形和线性幻像，以对每个正电子层析成像图像（宠物）进行图像。该图像上幻象的轮廓曲线拟合了正态分布曲线，以在z轴和XY平行方向上获得模糊的扩散函数。还成像具有2-40毫米大小的球形幻象，以获得PET值的恢复曲线。接下来，创建了数字幻影。 Phantome由三个隔室组成，这些隔室与大脑的灰质，白质和脑脊液相对应。这三个隔室的速率是恒定的K1和从每个血脑屏障洗涤的速率恒定k2。当给出随着示踪剂时间变化的输入函数时，获得了每个隔室的时间辐射曲线。在此上叠加了第一个扩散函数，并获得了相当于PET的图像。加权上述数据。使用Integration，Wi）和光谱分析（SA）使用像素的像素来计算K1和K2的值以获得定量图像。结果：仅制作一个像素的单个隔室的贡献时，可以获得对WI和SA的K1和K2值。在混合白质和灰质的像素中，SA给出了与其贡献成正比的线性值，而WI产生了非线性误差。当PET图像的信号噪声比（S/N）很小时，误差可能很大，并且可能无法计算，但是WI显示出相对抗噪声的特性。这样，如果噪声足够小，SA可以准确地捕获一个像素内每个分数的贡献。有人认为，它可能是评估部分体积效应的方法。