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| 內容簡介： |
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《PET成像：物理与算法》从正电子发射体层仪 (PET)成像发展历史入手，重点描述了 PET成像物理与图像重建算法。《PET成像：物理与算法》是在浙江大学光电科学与工程学院开设的一门研究生课程的讲义基础上不断更新而成，大部分内容源自作者及所在研究团队的科研成果，在相对独立的章节中介绍了相关的科学概念和技术细节。《PET成像：物理与算法》共四部分： PET成像概述， PET成像技术基础， PET成像信号探测、采集与处理和 PET成像技术未来发展。
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| 目錄：
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目录前言部分 PET成像概述第1章 绪论 31.1 PET成像的历史回顾 31.2 PET成像的特点 5第2章 PET成像原理 102.1 PET成像的生化原理 102.2 正电子湮灭的物理机制 112.3 正电子湮灭的探测 122.4 PET成像的数学原理 12第二部分 PET成像技术基础第3章 原子核的基本性质 173.1 模型和结构 173.1.1 原子模型和原子结构 173.1.2 原子核结构和原子核基本特性 173.1.3 核外电子与元素周期表 173.2 能级 193.2.1 原子的能级 193.2.2 原子核的能级 193.3 原子核的结合能 203.3.1 质能联系定律 203.3.2 质量亏损与质量过剩 213.3.3 结合能 233.3.4 比结合能曲线 233.3.5 原子核昀后一个核子的结合能 24第4章 放射性衰变和衰变规律 264.1 核辐射的主要类型 264.1.1α辐射 264.1.2β辐射 264.1.3γ辐射 294.2 放射性衰变的基本规律 324.2.1 单一放射性指数衰减规律 324.2.2 衰变常数、半衰期、平均寿命和衰变宽度 334.2.3 放射性的活度和单位 36第5章 γ射线与物质的相互作用 385.1 辐射与物质的相互作用概述 385.1.1 辐射的分类 385.1.2 带电粒子与靶物质原子的碰撞过程 395.1.3 带电粒子在物质中的能量损失 415.2γ射线与物质相互作用原理 425.2.1 光子与物质的三种主要作用机制 435.2.2γ射线窄束的衰减规律 585.3 辐射探测中的统计学 605.3.1 核衰变和放射性计数的统计分布 605.3.2 放射性测量的统计误差 725.3.3 带电粒子在介质中电离过程的统计涨落 79第6章 示踪剂及示踪动力学模型 836.1 正电子放射性同位素 836.2 示踪动力学模型 88第三部分 PET成像信号探测、采集与处理第7章 PET成像系统概述 957.1 PET成像系统的计算机模拟 957.1.1 探测器构造和数学模型 957.1.2 计算机程序实现 977.1.3 结果和讨论 977.1.4 结论 1007.2 PET成像系统的参数 100第8章 PET探测器 1048.1 闪烁探测器的基本工作原理 1048.2 闪烁体 1058.2.1 无机闪烁体 1058.2.2 有机闪烁体 1118.3 闪烁体的发光机制 1138.4 PET探测器对闪烁晶体的要求 1158.4.1 闪烁晶体材料概述 1158.4.2 闪烁晶体的物理特性要求 1168.4.3 闪烁晶体的几何特性要求 1218.4.4 闪烁体的封装与光的收集 1228.5 闪烁探测器的输出 1248.5.1 闪烁探测器的输出回路及信号形成的物理过程 1248.5.2 闪烁探测器的输出信号 1268.5.3 闪烁探测器输出信号的涨落 1308.6 闪烁γ谱学及闪烁探测器的主要性能 1318.6.1 单能带电粒子的脉冲幅度谱 1318.6.2 单能γ射线的脉冲幅度谱 1328.6.3 单晶γ谱仪的性能指标 1378.7 闪烁晶体的性能测量技术 1438.7.1 光输出量和能量分辨率 1438.7.2 符合时间分辨率 1448.7.3 闪烁衰减时间 1448.7.4 闪烁晶体的固有空间分辨率 1458.8 闪烁晶体性能测量及优化 1458.8.1 闪烁晶体的性能测量 1458.8.2 闪烁晶体的性能优化 146第9章 PET用深度编码探测技术研究 1509.1 PET探测器研究现状 1509.1.1 普通型PET探测器研究现状 1509.1.2 带有DOI信息的PET探测器研究现状 1529.2 位置灵敏型光电倍增管研究 1559.2.1 薄玻璃端窗的作用 1569.2.2 位置响应 1589.2.3 新型PS-PMT的性能测试 1589.3 新型DOI探测器理论及其设计 1629.3.1 新型DOI探测器性能优化 1639.3.2 分析方法 1649.3.3 结果和讨论 1649.4 新型DOI探测器性能测试 1679.4.1 DOI探测器设计 1679.4.2 晶体鉴别 1679.4.3 能量分辨率 1689.4.4 时间分辨率 1699.4.5 符合响应函数 1719.4.6 讨论 1739.4.7 结论 174第10章 PET成像数据校正 17510.1 数据校正概述 17510.2 基于蒙特卡罗方法的PET散射特性分析及散射校正 17710.2.1 散射校正方法概述 17710.2.2 蒙特卡罗模拟在ECT成像系统中的应用 18010.2.3 基于蒙特卡罗方法的PET散射特性分析 18210.2.4 基于单散射模拟法的PET散射校正方法 19310.2.5 散射校正的效果及在实际中的应用 197第11章 图像重建 20211.1 PET图像数据格式 20211.2 数据重组 20311.3 系统模型 20511.4 统计方法重建 20611.4.1 正则化重建 20711.4.2 解剖信息约束的统计重建方法 20811.5 优化算法 20911.6 稀疏表达 21111.6.1 稀疏编码 21111.6.2 字典学习 21311.6.3 稀疏编码和字典学习在医学图像中的应用 215第12章 基于稀疏表达和字典学习方法的PET图像重建 21912.1 问题背景 21912.2 问题描述 21912.2.1 PET成像数学模型 21912.2.2 稀疏惩罚项 22012.3 实验验证 22412.3.1 蒙特卡罗模拟实验 22512.3.2 病变区域可探测性 22512.3.3 真实数据 22812.3.4 参数分析 22912.3.5 字典 23112.3.6 实验总结 233第四部分 PET成像技术未来发展第13章 切连科夫光成像 23713.1 切连科夫辐射基本介绍 23713.2 基于切连科夫光的双示踪剂成像蒙特卡罗模拟 239第14章 多示踪剂PET成像 24814.1 双示踪剂PET成像 24814.1.1 双示踪剂PET成像放射性浓度分离 24914.1.2 实验分析 25114.2 动力学参数引导的多示踪剂放射性浓度的同时估计 25614.2.1 PET图像动态重建与平行房室模型 25714.2.2 状态空间表述及重建求解过程 26014.2.3 结果分析及讨论 26214.2.4 结论 269参考文献 270
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