动态心脏SPECT系统中基于列表模式MLEM重建的分辨率恢复
摘要：动态心脏SPECT（DC-SPECT）系统正在马萨诸塞州总医院开发，其具有静态心脏聚焦非对称几何形状，可以同时实现高分辨率和高灵敏度成像。在14个不同的设计迭代中，DC-SPECT的探测器头数量、系统灵敏度和系统分辨率各不相同，当前正在制造的版本具有10毫米FWHM几何分辨率（无分辨率恢复）和0.07\％的灵敏度；与传统的双头γ相机相比，这相当于1.5倍的分辨率提升和7倍的灵敏度提升。本研究通过实施空间变异点扩展函数（SV-PSF）与列表模式MLEM重建，改善了成像分辨率。通过对DC-SPECT的列表模式MLEM重建进行PSF去卷积，验证了分辨率恢复方法。空间不变点扩展函数被作为额外的测试，以展示PSF建模精度对重建图像质量的影响。我们将带有和不带有PSF去卷积的MLEM重建进行比较；采用解析模型计算系统响应，并与蒙特卡洛（MC）方法进行比较。结果表明，应用PSF建模可以改善重建图像的质量，DC-SPECT系统可以达到4.5毫米的中央空间分辨率，平均每秒795个计数/（s * Mbq）。结果显示，与黄金标准GE Discovery 570c性能（空间分辨率为7毫米，平均每秒460个计数/（s * Mbq），中央分辨率为5.8毫米）相比，有了实质性的改进。PSF去卷积的影响非常显著，与模拟中具有相同采样大小的MC模拟系统矩阵相比，重建图像质量的改进更为明显。
作者：Yuemeng Feng, William Worstell, Matthew Kupinski, Lars R Furenlid, Hamid Sabet
论文ID：2212.14505
分类：Medical Physics
分类简称：physics.med-ph
提交时间：2023-01-02