The Effect of Image Reconstruction Parameters on the Quantitation and Lesion Detection in Nulcear Medicine

核子醫學電腦斷層掃瞄(nuclear medicine emission computer tomography -ECT)，包括PET(正子斷層掃瞄)和SPECT(單光子斷層掃瞄)，已經成為現代醫療診斷的利器，它與具人體解剖結構資訊的X-ray CT 和MRI 最大的不同，在於它能提供人體中生理與代謝功能之訊息。核子醫學電腦斷層掃瞄重建法可大略分為疊代性影像重建法（如OSEM）與分析性影像重建法（如FBP）。疊代性影像重建法，已經漸漸成為核醫影像重建的重要方法，但是在廣為使用之前，仍然有些問題須要解決，其中的問題包括影像重建速度太慢以及影像重建的參數對結果影響很大，但是如何選擇重建參數一直沒有定論。關於速度的問題，本人之前提出的COSEM 演算法，不但具有OSEM 增加重建速度的性質，也可以證明整個演算的收斂。但是COSEM 與OSEM 一樣，其影像參數包括疊代數目(Iteration Number) ， 資料分割數(Subsets) 與重建後的平滑係數(Post-smoothing)，其數值對影像結果有一定的影響。之前文獻紀錄，零星的討論過影像參數對影像品質的影響，主要是以不具收斂性的OSEM 為主，雖然收斂性快速影像重建法在理論上具有諸多優點，但是至今尚未有文獻探討具收斂性快速影像重建法對核醫影像的影響。另外從文獻上的初步結果來看，影像參數似乎與應用的影像有關，即相同重建參數如果對肺癌病人資料的診斷效果不錯，未必對心臟造影的診斷效果有同樣的幫助。因此，文獻探討OSEM 的影像重建參數並沒有準則定論。本計畫目的即是要探討收斂性快速影像重建法中的影像參數，對各種核醫影像，包括PET 癌症造影的影響。除了嘗試找出影像重建對各種應用診斷的影響之外，也要比較收斂性(COSEM,RAMLA)與非收斂性(OSEM)影像重建法的診斷差異性。分成三年期，第一年在於利用數位假體模擬(Simulation data)來探討各個影像參數的效果，第二年利用林口長庚核醫科的既存病人頭頸部癌症病人資料，探討影像參數在PET 頭頸部癌症偵測的影響，第三年則是將影像參數研究在PET 的癌症病人的影像資料上，對腫瘤偵測的影響，特別對於癌症復發的診斷。所以第二年與第三年，我們需要拿既存的PET 影像資料，包括原始掃瞄資料與重建過的斷層影像，前者是用來做COSEM 與OSEM 的影像重建評估，然後與後者已經重建好既存的影像作比較，包括定量的SUV 的影像分析，與PET 的復發腫瘤偵測分析。

Project ID:PC9708-0539
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