张 斌, 王李栓， 赵书俊

(1.郑州大学 物理工程学院 河南 郑州 450001； 2.郑州市节能监察中心 河南 郑州 450006)

0 引言

正电子发射断层扫描仪(positron emission tomography, PET)利用放射性核素标记化合物作为分子探针，非侵入式地获取生物活体的功能和解剖影像，其功能成像是当前所有成像模式中灵敏度最高的，是获得生物活体的生理生化信息的强有力工具，近年来在诸多科学研究领域得到广泛应用.在临床医学中，已经证明PET在癌症诊断和分期、神经系统疾病评估、心脏病诊疗、放疗计划制定以及化疗监测等方面起到重要作用.在生物医学工程中，已经广泛地利用小动物PET进行基因传送与表达、细胞贩运、信号传输通路中的蛋白质相互作用等方面的研究[1].

在PET扫描过程中，不改变活体对象的生理状态，向其注射放射性示踪剂参与代谢.示踪剂标记物是构成有机体的基本元素的正电子同位素，如11C、13N、15O、18F或其他核素.示踪剂标记物衰变发射正电子，发生正电子湮没反应，产生逆向发射的511 keV的γ光子对.使用符合探测技术探测成对出现的γ光子对，确定符合响应线(line of response, LOR)，通过数据采集得到大量LOR，加以校正和滤波后，进行图像断层重建，产生示踪剂的时间序列浓度分布影像，最后得到活体代谢功能影像.图像断层重建算法是PET设备的关键组成部分，是决定PET设备性能与成像质量的重要环节.目前主要包括迭代重建算法与解析重建算法，两者相比，迭代重建算法能够提供更好的图像重建质量，已成……