SPECT心肌门控成像的四维重建算法研究

目的:开发一种新的重建算法,用于改善单光子发射型电子计算机断层扫描(SPECT)心肌门控的图像质量,为临床诊断提供依据.方法:利用SPECT不同相位图像之间的相关性,构造先验函数,推导迭代算法进行四维联合重建,基于临床数据和仿真数据对算法性能进行评估,并与传统三维重建方法得到的图像进行对比,验证其算法在提取心肌变化特征方面的优越性.结果:算法数值特性分析中,目标函数值随迭代次数变化曲线验证了算法在迭代时的单调收敛性;参数β和δ增大均会导致图像过平滑.四维联合重建与三维重建方法对比显示,四维联合重建可以有效地压低重建图像的噪声,改善重建图像的信噪比.三维重建+后滤波和四维重建的心肌活度曲线与临床结果呈显著相关(r=0.906,r=0.991;P<0.05);仿真数据的心肌活度不随时间变化,而3种不同重建得到的时间活度曲线归一化标准差分别为9.2％、6.4％和5.7％.基于四维重建算法得到的心肌活度随时间变化更贴近临床数据的参考值和仿真数据的真实值.结论:四维重建算法可以显著改善SPECT心肌门控成像质量,重建结果可以更好地反应心肌的形态变化和代谢情况,有利于临床上更好地对心肌功能进行评估和诊断.