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oe1(光电查) - 科学论文

85 条数据
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  • 用于核医学伽马成像的单体GAGG:Ce与PMT及SiPM阵列耦合特性研究

    摘要： GaGG:Ce闪烁晶体因其诸多优势（高密度、短衰减时间、高光输出、良好能量分辨率、无自辐射、不吸湿）在核成像领域极具应用价值。但直至近期生长工艺改进后，才得以制备大尺寸晶体用于单块配置。由此可克服像素化晶体的主要缺陷——响应不均匀、生产成本高及光学光损问题。本研究对该潜力晶体分别与单通道PMT（用于能谱测量）和新型SiPM技术（50%光子探测效率与74%几何填充因子）耦合的性能进行了表征。检测显示其探测效率在SPECT（122keV处87%）和PET（356keV处18%）应用中均表现良好。但能量分辨率结果出人意料：356keV处单通道PMT与SiPM配置分别为8.9%和8.0%，即所用SiPM实现了优于单通道PMT的能量分辨率。此外还观察到优异的成像性能，具备毫米级本征空间分辨率。

    关键词： 单光子发射计算机断层扫描（SPECT）、正电子发射断层扫描（PET）及PET/CT、伽马相机、术中探头、闪烁体与闪烁光纤及光导、冠状动脉CT血管造影（CTA）、闪烁扫描及全身成像

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • [O-甲基-11C]N-(4-(4-(3-氯-2-甲氧基苯基)-哌嗪-1-基)丁基)-1H-吲哚-2-甲酰胺（[11C]BAK4-51）是一种外排转运体底物，在啮齿类动物和猴脑D3受体PET成像中无效

    摘要： 为治疗物质使用障碍，研究者正寻求选择性高亲和力的多巴胺D3受体（D3R）拮抗剂。利用有效的D3R放射性配体进行正电子发射断层扫描（PET），可通过阐明药理学特异性及体内靶点结合情况，成为开发此类疗法的有力工具。目前尚不存在D3R选择性放射性配体。D3R配体N-(4-(4-(3-氯-2-甲氧基苯基)哌嗪-1-基)丁基)-1H-吲哚-2-甲酰胺（BAK4-51，1号化合物）具有开发PET放射性配体的理想特性，包括完全拮抗活性、极高的D3R亲和力、D3R选择性及适中的脂溶性。我们将该化合物的甲氧基用正电子发射核素碳-11（半衰期20.4分钟）标记，以评估其作为动物PET放射性配体的潜力。然而研究发现[11C]1号化合物是脑部外排转运蛋白的高亲和底物，在啮齿类和灵长类动物脑内均缺乏D3R特异性信号。

    关键词： 多巴胺D3受体、放射性标记、正电子发射断层扫描、外排转运体底物、拮抗剂

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 利用深度神经网络通过微调进行PET图像去噪

    摘要： 正电子发射断层扫描（PET）是临床诊断中广泛使用的功能成像技术。本研究训练了一个深度卷积神经网络（CNN）以提升PET图像质量。我们采用基于预训练VGG网络特征提取的感知损失（而非传统均方误差）作为训练损失函数，从而保留图像细节。鉴于真实患者数据集数量有限，我们提出先使用模拟数据进行网络预训练，再利用真实数据集对网络最后几层进行微调。模拟数据、真实脑部及肺部数据集的结果表明，该方法在降噪效果上优于传统高斯滤波方法。

    关键词： 正电子发射断层扫描、微调、卷积神经网络、感知损失、图像去噪

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 整合素α<sub>v</sub>β<sub>6</sub>在转移性癌中的临床前开发及[<sup>18</sup>F]α<sub>v</sub>β<sub>6</sub>-结合肽首次人体成像研究。

    摘要： 目的：本研究旨在开发并评估整合素αvβ6结合肽（αvβ6-BP）用于正电子发射断层扫描（PET）对多种恶性肿瘤进行无创成像的潜力。 实验设计：肽αvβ6-BP在固相上制备，并用4-[18F]氟苯甲酸放射性标记。体外测试包括ELISA、血清稳定性以及使用成对的αvβ6表达和αvβ6缺失细胞系进行的细胞结合研究。体内评估（PET/CT、生物分布和放射自显影）在携带相同成对的αvβ6表达和αvβ6缺失细胞异种移植的小鼠模型中进行。在转移性肺癌、结肠癌、乳腺癌或胰腺癌患者中进行了首次人体PET/CT成像研究。 结果：[18F]αvβ6-BP在体外对整合素显示出优异的亲和力和选择性（IC50(αvβ6) = 1.2 nM对比IC50(αvβ3) >10 μM），此外还具有快速的靶特异性细胞结合和内化（分别为72.5±0.9%结合和52.5±1.8%）。在小鼠模型中保留了良好的肿瘤亲和力和选择性，未结合的[18F]αvβ6-BP主要通过肾脏快速排泄。在患者中，[18F]αvβ6-BP耐受性良好，无明显不良反应。PET图像显示[18F]αvβ6-BP在原发灶和转移灶（包括脑、骨、肝和肺转移）中均有显著摄取。 结论：本首次人体研究证明的[18F]αvβ6-BP PET成像的临床影响对于广泛的恶性肿瘤具有直接意义。

    关键词： 正电子发射断层扫描，首次人体试验，整合素αvβ6，转移瘤，肽

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 发现[<sup>18</sup>F]PSMA-7——一种用于检测小体积PSMA阳性病灶的新型PET显像探针

    摘要： 绝大多数前列腺癌（PCa）表达的前列腺特异性膜抗原（PSMA）是极具前景的成像靶点。应用18F标记的PSMA特异性PET探针（如18F-DCFPyL和18F-PSMA-1007）显著提高了前列腺癌肿瘤检测的准确性，但在灵敏度和特异性方面仍有改进空间。本研究旨在开发比18F-DCFPyL、18F-PSMA-1007和68Ga-PSMA-11具有更强成像特性的高选择性PSMA探针。方法：制备了八种新型18F标记PSMA配体，将其在PSMA+ LNCaP C4-2和PSMA- PC-3细胞中的摄取与18F-DCFPyL进行比较。最具潜力的候选物通过健康大鼠μPET进一步评估，以PSMA+外周神经节作为小型前列腺癌病灶模型。将效果最佳的18F-JK-PSMA-7与18F-DCFPyL、18F-PSMA-1007和68Ga-PSMA-11在60-120分钟时间段的图像质量关键参数进行对比。结果：与18F-DCFPyL相比，18F-JK-PSMA-7显示出更高的PSMA特异性细胞摄取。虽然18F-DCFPyL和18F-PSMA-1007的目标背景比相当，但该参数在18F-JK-PSMA-7中更高，在68Ga-PSMA-11中更低。18F-JK-PSMA-7和18F-PSMA-1007的图像锐度显著高于18F-DCFPyL和68Ga-PSMA-11。四种示踪剂的图像分辨率相似。18F-PSMA-1007的血浆蛋白结合率和骨摄取显著高于其他示踪剂。结论：18F-JK-PSMA-7是高质量显示小型PSMA阳性病灶的有力候选者，其优异的临床前成像特性支持对该示踪剂开展进一步临床前和临床研究。

    关键词： 前列腺癌，前列腺特异性膜抗原，临床前模型，放射性氟化，正电子发射断层扫描，成像

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 基于3D自上下文局部自适应多模态生成对抗网络的PET合成方法

    摘要： 正电子发射断层扫描（PET）近年来得到广泛应用。为降低PET扫描固有示踪剂辐射带来的潜在健康风险，从低剂量扫描合成高质量PET图像以减少辐射暴露具有重要研究价值。本文提出基于三维自上下文局部自适应多模态生成对抗网络模型（LA-GANs），利用提供解剖学信息的伴随MRI图像，从低剂量FDG PET图像合成高质量成像。本研究的贡献包括：首先，区别于传统方法将各模态图像作为统一输入通道并采用相同卷积核处理整幅图像的思路，我们提出不同模态对图像不同区域的影响权重存在差异，因此采用全局统一卷积核并非最优方案，进而提出多模态融合的局部自适应策略；其次，通过1×1×1微型卷积核实现该局部自适应融合，使新增参数量降至最低；第三，将提出的局部自适应融合机制与三维条件GAN图像合成联合训练，通过采用大尺寸图像块和层次化特征生成高质量PET图像；第四，应用自上下文策略构建自上下文LA-GAN模型进一步优化合成图像质量。实验结果表明，本方法在深度网络多模态融合及前沿PET估算领域均优于现有方法。

    关键词： 图像合成、正电子发射断层扫描（PET）、局部自适应融合、生成对抗网络（GANs）、多模态

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 神经肿瘤学影像手册 || 正电子发射断层扫描（PET）与单光子发射计算机断层扫描（SPECT）物理学

    摘要： 发射断层扫描的目的是通过测量从大脑发出的光子模式的外部数据来估算放射性示踪剂的分布。扫描仪会检测其中部分光子并记录相关信息。这些外部测量数据被称为"投影"，理想情况下，每条投影中的每次测量都代表穿过大脑某条直线上的放射性浓度总和。基于这些测量的投影数据集以及单光子发射计算机断层扫描（SPECT）或正电子发射断层扫描（PET）仪器特性的相关知识，通过数学方法重建出放射性分布的估算图像。所有现代SPECT和PET扫描仪都以二维（2D）横断面图像堆栈或直接三维（3D）体积的形式呈现放射性分布的三维（3D）图像。

    关键词： 单光子发射计算机断层扫描、正电子发射断层扫描、图像重建、放射性示踪剂、SPECT、PET、放射性分布、物理学

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 基于DRS4芯片的多通道波形数字化仪实现PET探测器可靠符合分辨时间测量

    摘要： 符合时间分辨能力（CRT）是正电子发射断层扫描（PET）最重要的物理性能指标之一，因为采用精确飞行时间信息的重建能提升患者研究中病灶的检出率。为此，学界积极研究各类PET探测器设计及高性能前端读出电路以改善时间性能。现有PET探测器通常通过多通道波形数字化仪进行输出信号的多维数据分析评估。但我们发现，基于多米诺环采样器4（DRS4）芯片的多通道波形数字化仪若采用不当的数据采集方式，会导致CRT测定出现显著误差。为解决该问题，我们使用一对基于滨松R9800光电倍增管的PET探测器进行CRT测量。通过考虑芯片内与芯片间采样差异，对CAEN DT5742B波形数字化仪输入通道采用四种不同组合配置，根据前沿甄别器阈值获取二维CRT分布图来评估各数据采集方案。芯片内CRT测量显示二维CRT图中存在异常条纹状分布，并导致PET探测器配对中出现人为压低的CRT数值；而芯片间CRT测量则提供了可靠的时间分辨率评估。此外，通过芯片间CRT测量可有效抑制DRS4芯片内部输入通道间的高频信号串扰。我们认为这些发现对于采用其他单芯片多通道波形数字化仪实现可靠CRT测量同样具有参考价值。

    关键词： 符合分辨时间（CRT）、多通道波形数字化仪、正电子发射断层扫描（PET）、DRS4芯片、时间分辨率

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • STIR库中用于列表模式和正弦图投影数据的飞行时间PET图像重建模块的实现与验证

    摘要： 本文描述了开源断层图像重建软件STIR对飞行时间（TOF）正电子发射断层扫描（PET）的支持实现，涵盖列表模式与正弦图数据两种格式。我们采用开源GATE蒙特卡罗工具箱生成的模拟数据进行验证与性能表征，其TOF配置范围为81.2至209.6皮秒。通过校正晶体长度导致的计时分辨率衰减，实现了符合探测器的分辨率修正。列表模式与正弦图数据的重建对比显示，在TOF与非TOF情况下，相对绝对误差指标均具有良好一致性。为缩短重建时间，我们评估了沿响应线（LOR）截断TOF核函数的效果——剔除超过四倍TOF标准差的LOR元素可在保证图像质量的前提下实现约45%的显著加速。进一步缩小核函数范围虽能额外提升速度，但会导致重建图像误差逐渐增加。如预期所示，TOF重建在对比度恢复系数（CRC）和信噪比（SNR）方面均优于非TOF重建：TOF模式下CRC收敛更快且噪声更低；早期迭代中TOF的SNR更优但会快速衰减。更高计时分辨率可进一步提升重建性能，而TOF时间仓合并对重建图像影响甚微。

    关键词： 医学成像、开源软件、正电子发射断层扫描、蒙特卡罗方法、计算机模拟、飞行时间技术

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • [2019年IEEE国际微波与毫米波技术会议(ICMMT) - 中国广州(2019.5.19-2019.5.22)] 2019年国际微波与毫米波技术会议(ICMMT) - 单侧波束扫描表面波导漏波天线

    摘要： 我们展示了一款用于碲锌镉（CdTe）像素化伽马射线探测器的16通道读出集成电路（ROIC），其配备纳秒级分辨率的时间数字转换器（TDC）。该像素阵列ROIC是正电子发射断层扫描仪（PET）、正电子发射乳腺摄影仪（PEM）及康普顿伽马相机的像素阵列读出专用集成电路（ASIC）的概念验证。每个独立像素的电子学系统集成了具有可切换增益的模拟前端、模数转换器（ADC）、配置寄存器及四态数字控制器。对于每个探测到的光子，像素电子学系统提供10位分辨率的探测器沉积能量值及用于时间戳的快速触发信号。该ASIC包含16像素矩阵电子学系统、数字控制器、五个全局电压基准源、TDC、温度传感器及基于带隙的电流基准源。该芯片采用台积电混合信号CMOS工艺制造，芯片面积为[毫米单位]。TDC展现出95.5皮秒的分辨率，在全宽半高（FWHM）处精度为600皮秒，每像素在采集模式下的总功耗为[瓦特单位]。在室温最大增益及负极性条件下，测得等效噪声电荷（ENC）为[电荷单位]。

    关键词： 伽马射线探测器、低功耗电子器件、模数转换、半导体辐射探测器、专用集成电路、正电子发射断层扫描、能量分辨率

    更新于2025-09-23 15:19:57