基于DSP的PET图像重建方法.doc

基于DSP的PET图像重建方法 曾启明1,3，李琰2,3，纪震2,3 （1. 信息工程学院，深圳大学518060； 2. 计算机与软件学院，深圳大学518060； 3. 深圳市嵌入式系统设计重点实验室，深圳518060） 以美国德州仪器公司的高性能数字信号处理器TMS320C6455为，在DSP（Digital Signal Processor）平台上实现了一种基于滤波反投影的PETositron Emission Tomography）图像重建算法FBPiltered Back Projection）。实验结果表明，通过算法代码优化，×512分辨率PET图像的重建，并获得的图像清晰度。DSP平台的在PET医学图像重建及其他医学成像领域具有良好的应用前景。 图像重建正电子发射断层扫描数字信号处理器滤波反投影 N492 文献标识码：A  A PET Image Reconstruction Method based on DSP Zeng Qiming1,3, Li Yan2,3, Ji Zhen2,3 (1. College of Information Engineering, Shenzhen University 518060, China; 2. College of Computer and Software Engineering, Shenzhen University 518060, China; 3. Shenzhen City Key Laboratory of Embedded System Design, Shenzhen, 518060, China)Abstract：TMS320C is a high performance digital signal processor (DSP) provided by Texas Instruments Corporation of USA. By using the low-cost C6455 chip as the core processor, a filtered back projection (FBP) based positron emission tomography (PET) image reconstruction algorithm is optimized and implemented in this paper. By specific effective optimization of algorithm and DSP code, the system can reconstruct a 512×512 PET image in 40 seconds, and achieve desirable image definition. The PET image reconstruction method based on DSP can be applied to the area of PET medicine image reconstruction and other related areas. Key words：image reconstructionpositron emission tomography；digital signal processor；filter back projection 引言 现代医学中，生命体成像对病人的治疗起着重要作用，、Magnetic Resonance Imaging，MRI）[1]、Computed Tomography，CT）[2]和Positron Emission Tomography，PET）[3]等各种医学成像技术已经在病症检验和急救系统中得到了广泛的应用。正电子发射断层扫描显像技术是核医学领域中先进的临床检查影像技术。疾病早期，病变区的分子处于渐变阶段，形态结构尚未呈现异常，MRI和CT无法进行确诊，而PET 反映分子代谢情况进行定量分析，达到早期诊断，提高病人的治愈率。 PET图像重建是探测器得到的投影数据求解出人体组织内部正电子核素浓度分布的逆过程。自PET图像重建问题提出以来，出现了很多实现算法。2004年Anderson等优化了经典PET图像重建算法期望值最大Expect Maximum，EM）算法模型，获得了较好的仿真结果。在Anderson的基础上，2005年Byrne等[]将有序子集最大似然法引入图像集合的分类，有效加快了EM算法的迭代收敛速度。2009年Jian Zhou等[]提出了一种基于平移不等式小波变换Translation Invariant Wavelet Transform，ITWT）的迭代