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Texture features-guided image reconstruction kernel method for 18F-FDG delayed PET imaging
DOI:doi:10.1088/1361-6560/adee74.png)
摘要
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目的。正电子发射断层扫描(PET)是一种关键成像技术,广泛应用于癌症分期和治疗反应评估。延迟PET成像(或双时点成像)涉及在初始扫描后约33分钟进行第二次PET采集,提供更动态的生物信息,提高病灶检出率,并允许患者在扫描期间休息。然而,随着时间的增加,第二次扫描的光子数量减少,增加了第二次PET图像重建的难度。由于示踪剂注射步骤与第二次PET扫描之间的间隔时间延长,第二次扫描时的光子计数减少,导致第二次PET图像重建困难。为有效重建第二次图像,我们提出了一种新的重建算法,利用第一次PET图像的纹理特征辅助重建第二次PET图像。
方法。本研究为有效重建延迟扫描PET图像,提出了一种新型重建方法。该方法引入第一次PET图像的纹理特征,辅助第二次PET图像的重建过程,从而使PET图像更有效地保留其临床意义。我们使用灰度共生矩阵提取纹理特征,然后将这些特征与其他灰度特征结合形成新的特征向量,随后将其纳入基于核的重建方法中,增强重建过程并提高延迟PET图像重建的质量。我们采用峰值信噪比、平均绝对误差和结构相似性指数(SSIM)作为图像质量评估指标,并将本方法与其他现有重建方法进行比较。此外,我们在感兴趣区域(ROIs)进行了更详细的比较。
主要结果。我们的实验使用来自32名真实患者的数据。与其他竞争方法相比,本方法实现了显著改进,PSNR值为32.53 dB,SSIM为0.904。相对于最大似然期望最大化方法,这些指标分别提高了13%和7%。在ROIs内,本方法也与真实值更接近,保留了图像中的高代谢区域。
意义。本方法代表了重建技术在延迟成像中的新颖应用,首次将先验图像的异质纹理特征纳入其中。该方法通过提高延迟PET图像的重建质量,显著推动了医学图像处理领域的发展,为临床医生提供了更可靠、更详细的病人护理信息。临床上,延迟成像中的纹理特征提供结构信息,消除了延迟PET扫描期间的CT衰减校正需求,从而减少患者辐射暴露并降低重复扫描相关风险。
Keyword:
PET imaging
delayed imaging
texture features
image reconstruction
medical image processing
期刊
IF:
3.4
论文数:
1.4W
被引数:
3.1W
机构
引用论文
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