SPECT成像系统蒙特卡洛模拟的分辨率与灵敏度函数估计方法

本文主要探讨了在单光子发射计算机断层成像（SPECT）系统中，利用蒙特卡罗模拟方法对SPECT成像系统的分辨率和灵敏度函数进行估计。作者曾雪迎，来自中国海洋大学数学科学学院，基于SIMIND这款广泛应用于临床SPECT相机的通用模拟软件，提出了一个创新的估计策略。SIMIND因其可扩展性而被用于处理各种SPECT成像中的计算或测量任务，如放射性核素在生物组织内的分布评估。 SPECT技术作为一种无创的核医学成像技术，通过收集发射出的γ射线，重建投影数据集来确定特定器官或组织内部放射性核素的分布情况。该技术对于疾病的诊断和治疗具有重要意义，因为它能提供关于生物代谢活动的实时图像。 蒙特卡罗模拟是一种数值计算方法，通过大量随机事件模拟来逼近真实物理过程的结果。在SPECT成像中，这种方法对于理解仪器性能，如探测器的分辨率和灵敏度，至关重要。分辨率反映了探测器区分两个相邻点源的能力，而灵敏度则是探测器对输入信号的响应程度。这两个参数直接影响图像的质量和定量分析的准确性。 在本文中，作者首先介绍了SPECT成像系统的基础概念，强调了分辨率和灵敏度估计的重要性，并指出了蒙特卡洛模拟的优势，即能够模拟复杂的几何、物理过程以及探测器响应。接着，他们详细阐述了如何利用SIMIND软件来模拟SPECT成像过程中涉及的各种因素，包括射线源发射、散射、探测器响应等，以获得分辨率函数和灵敏度函数的精确估计。 作者还提到了研究背景，即该项目获得了中国高等教育博士专业学位基金的专项支持，这表明该工作具有一定的学术价值和实际应用潜力。论文关键词聚焦于SPECT成像系统、分辨率和灵敏度，突出了研究的核心内容。 这篇首发论文通过蒙特卡罗模拟方法，为SPECT成像系统的实际操作提供了实用的工具和技术，有助于提高成像质量并优化数据分析，对于核医学领域的研究人员和临床实践者来说具有很高的参考价值。