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长轴引导短轴PET影像质量提升策略

发布:HPLlaser阅读:103时间:2023-9-18 10:43:13

长轴PET系统(uEXPLORER,轴向视野1940 mm)是全球首款全身PET扫描仪,以超高灵敏度采集人体全身数据,为临床诊断、质量和评估过程提供高质量、高分辨的PET影像。   

当前,临床广泛应用的是短轴PET系统(轴向视野200-350 mm),造价相对便宜(价格约为长轴PET系统1/6左右),其影像质量相较于长轴PET具有显著的提高空间(图1)。考虑到当前临床短轴PET系统的不足,利用长轴PET来改善短轴PET影像质量具有重要的临床意义、科研价值和应用实用性,极大地降低硬件升级成本,便于软件算法模型的推广落地。   

近日,中国科学院深圳先进技术研究院胡战利研究员与河南省人民医院影像科王梅云主任等合作研发了长轴引导短轴PET图像质量提升策略方法。临床面向3个短床位(脑部、肺部和腹部)采集超过335例人体扫描数据和对应的长轴PET影像数据,基于3D网络模型构建长短轴质量提升的映射函数。临床实验结果表明,短轴PET影像在3个床位上均能取得优越的图像质量评价指标(峰值信噪比PSNR分别超过35dB、33dB和38dB,统计学指标p值均小于0.05)(图2);另外,医生的主观评价和定量数值分析也表明,提出的策略方法极大地改善短轴PET影像质量(图3)。本研究为短轴PET影像质量提升提供了一种低成本升级策略,也为相关生物医学仪器升级改造开辟了新的思路方向。   

相关研究成果以“Short-axis PET image quality improvement based on a uEXPLORER total-body PET system through deep learning”为题最新发表在临床核医学顶刊European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging(IF=9.1)上。中国科学院深圳先进技术研究院的胡战利、河南省人民医院的王梅云为本文的通讯作者,黄振兴、李文博和吴亚平为文章的第一作者。该研究获得了国家自然科学基金、深圳市基础研究重点等项目的支持。

图1 长、短轴PET系统在3个床位(脑部、肺部和腹部)的成像效果比较

图2 长轴PET影像(HQ-PET)与生成PET图像(Proposed)比较,以及与CT影像的融合图像(Fusion 和sFusion)结果比较

图3 短轴PET(LQ-PET)、长轴PET影像(HQ-PET)与生成PET图像(Proposed)的主观评分(5分制)结果比较

来源:医工所

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