Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > physics > arXiv:2507.13118v2

帮助 | 高级搜索

物理学 > 医学物理

arXiv:2507.13118v2 (physics)
[提交于 2025年7月17日 (v1) ,最后修订 2025年7月18日 (此版本, v2)]

标题: 基于基本原理的圆柱形PET系统径向灵敏度分析模型

标题: Analytic Model of Radial Sensitivity in Cylindrical PET Systems Based on First Principles

Authors:Boheng Lin, Zizhuo Xie, Bo Zhang, Lin Wan, Ao Qiu, Qingguo Xie
摘要: 在圆柱形正电子发射断层扫描(PET)系统中,通常假设视野(FOV)的中心具有最高的系统灵敏度。 这一假设是标准化协议如NEMA NU 2-2018的基础,该协议规定在中心视野(CFOV)进行测量,并影响系统的表征和比较方式。 然而,实验研究报道了不同的径向灵敏度趋势,一些显示中心以外区域具有可比或更高的灵敏度,而另一些则揭示了更复杂、非单调的模式。 尽管有这些观察结果,但尚未明确建立描述径向平面灵敏度的第一性原理理论模型。 在本工作中,我们基于理想扫描仪几何结构和基本探测物理,推导出圆柱形PET系统中径向灵敏度分布的解析模型。 据我们所知,这是首个此类闭式理论公式,提供了在理想化条件下径向灵敏度变化的基础描述。 该模型排除了系统特定因素,如探测器效率或晶体形状,因此为概念理解和实际参考提供了一个可推广的基准。 为了评估该模型在现实系统中的相关性,我们使用代表性PET系统进行了蒙特卡洛模拟和物理实验。 测量和模拟的灵敏度剖面与理论预测良好一致,偏差归因于系统特定因素。 除了作为解释经验不一致性的参考外,这项工作还提供了基本的见解,可能支持系统设计、定量建模以及PET仪器的教学材料。
摘要: In cylindrical positron emission tomography (PET) systems, the center of the field of view (FOV) is typically assumed to have the highest system sensitivity. This assumption underlies standardized protocols such as NEMA NU 2-2018, which specify measurements at the CFOV, and influences how systems are characterized and compared. However, experimental studies report varying radial sensitivity trends, some showing comparable or higher sensitivity off center, while others reveal more complex, non-monotonic patterns. Despite these observations, a first-principles theoretical model describing radial plane sensitivity has not been clearly established. In this work, we derive an analytic model for the radial sensitivity distribution in a cylindrical PET system, based solely on ideal scanner geometry and basic detection physics. To our knowledge, this is the first closed-form theoretical formulation of its kind, offering a foundational description of radial sensitivity variation under idealized conditions. The model excludes system-specific factors such as detector efficiency or crystal shape, and thus provides a generalizable baseline for conceptual understanding and practical reference. To evaluate the model's relevance in real-world systems, we perform both Monte Carlo simulations and physical experiments using a representative PET system. The measured and simulated sensitivity profiles align well with theoretical predictions, with deviations attributable to system-specific factors. Beyond serving as a reference for interpreting empirical inconsistencies, this work contributes fundamental insight that may support system design, quantitative modeling, and educational materials on PET instrumentation.
评论: 7页,8图
主题: 医学物理 (physics.med-ph)
引用方式: arXiv:2507.13118 [physics.med-ph]
  (或者 arXiv:2507.13118v2 [physics.med-ph] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2507.13118
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Zizhuo Xie [查看电子邮件]
[v1] 星期四, 2025 年 7 月 17 日 13:33:23 UTC (355 KB)
[v2] 星期五, 2025 年 7 月 18 日 02:07:39 UTC (355 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
  • 其他格式
查看许可
当前浏览上下文:
physics.med-ph
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-07
切换浏览方式为:
physics

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号