正电子发射型计算机断层成像(PET)仿真教学软件

正电子发射型计算机断层成像(PET)仿真教学软件

更新:2019-12-16 10:06:16      点击:
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正电子发射型计算机断层成像设备(Positron Emission Computed Tomography,PET)属于大型医学影像设备,教学过程中存在着成像理论抽象难懂,设备昂贵大型化,具有电离辐射危害,实验场所特殊要求等问题,导致实验教学开展困难或根本无法开展,对相关本科或研究生人才培养造成不良效应。

基于数值模拟仿真技术,开发一台不需要硬件和放射性药物支持的仿真PET实验仪器(软件),使每个同学都可以类似操作一台真实PET仪器一样,开展批量化操作性实验,将抽象看不见的PET成像原理进行动态可视化,增强同学们的感性认识,激发学习兴趣,进而深入、清晰、准确、定量的掌握PET成像原理。


功能指标:

包括PET演示动画,PET基本原理和PET人脑显像三个子模块;

PET演示动画子模块

1.基于编程设计的PET原理演示动画:正电子随机产生、正电子运动方向距离随机、正电子湮灭、光子对随机方向传播等过程;

2.环状探测器对检测到光子对,可显示探测器对的位置;

3.可显示(调整设置)时间窗;

4. 可显示时间窗内的符合事情输出;

5. 可手动任意设置肿瘤区(模拟正电子药物聚集区);

6. 可设置调整仿真时间精度;

7. 可实时记录LOR事件点的位置;

8.可设置调整探测器个数和探测器环的直径;

PET基本原理模块功能:

10. 可选择8种模拟样品开展二维PET实验;

11.可动态显示PET原始采集数据正弦图的填充过程;

12. 可动态显示PET图像重建的过程;

13. 配有动画显示正电子发射、湮灭、光子传播和符合探测等全过程;

14.可任意设置探测器环半径、晶体尺寸、样品活度、扫描时间等采集参数;

15. 可选择原始的BP算法或FBP算法进行重建图像;

16.可选择8种不同的滤波函数(RAMP、SINC、Hann、Hamm、Butterworth、Triangle、Blackman、Gaussian)重建并观察图像效果;

17. 可选择1/2/4等三种空间分辨率增强模式观察重建图像效果;

18.可显示放射衰变事件计数和光子对探测计数;

19. 可三维立体显示原始正弦图数据和重建PET图像;

20. 可保存原始正弦图数据(mat格式)和PET图像(jpg或png格式);

21.可测量理想空间分辨率和探测灵敏度;

22.可测量任意选定圆形区域内的均值、方差和信噪比;

PET人脑显像模块功能:

1.可选择人脑模板的不同断面开展二维PET显像实验;

2.可设置不同个数的Tumor区域进行模拟实验;

3. 可动态显示PET原始采集数据正弦图的填充过程;

4.可动态显示PET图像重建的过程;

5.可任意设置探测器环半径、探测器尺寸、样品活度、扫描时间等参数;

6. 可切换显示原始断层、活度图、活度+Tumor图、原始数据正弦图、重建PET图像;

7. 可给出分辨率、信噪比、光子探测计数等实验结果;


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