3D parallel vetítésű SPECT képrekonstrukciós eljárások paraméter optimalizálása a klinikai szempontok figyelembe vételével.

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Szlávecz Ákos
Irányítástechnika és Informatika Tanszék

A parallel vetítésű SPECT (Single Photon Emission Computed Tomography) eljárás napjaink egyik legelterjedtebb funkcionális leképezési eljárása. A vizsgálni kívánt szervbe γ-sugárzó radioaktív anyagot juttatunk be. A γ-sugárzás térbeli detektálása alapján rekonstruáljuk a sugárzó anyag szerven belüli eloszlását és ebből következtetünk a szerv működési rendellenességeire.

A mérések eredménye zajjal terhelt, a rekonstruált képen műtermékek keletkezhetnek többek között a leképezendő szervet körülvevő anyag inhomogenitásából és a felbontás forrás-detektor távolságfüggéséből adódóan. Célunk az, hogy a mért zajos adatok alapján minél jobb minőségű képet állítsunk elő a radioaktív izotóp eloszlásáról. Ehhez szükséges a mérések eredményét befolyásoló hatások minél alaposabb ismerete és olyan, viszonylag rövid idő alatt lefutó képrekonstrukciós algoritmusok alkalmazása, amelyekkel ezeket minél pontosabban kompenzálni tudjuk. E célból több algoritmust fejlesztettek ki, analitikus és iterációs módszereket egyaránt. Az algoritmusok paramétereinek helyes megválasztásával elkerülhetjük a műtermékek keletkezését, javíthatjuk a képminőséget.

Az egyik ilyen új, 3D-s iterációs algoritmus az OSEM (Ordered Subset Expectation Maximization). Mielőtt az algoritmus a klinikai gyakorlatban is bevezetésre kerül, szükséges, hogy a módszer felbontóképességét ismert felépítésű fizikai fantomokon és retrospektív klinikai vizsgálatokon teszteljük. A korábbi, hagyományos módszerrel kapott eredmények referenciául szolgálnak, ezek alapján be tudjuk azonosítani az új algoritmussal való rekonstrukció során keletkező műtermékeket.

Szakdolgozatom fő témája az OSEM algoritmus paramétereinek optimalizálása dedikált (egy adott szervre specifikált) és multimodalitású (általános célú) rendszerrel felvett retrospektív agyvizsgálatokra. Az algoritmus felbontóképességének határait fizikai és anatómiai fantomokon végzett rekonstrukción keresztül vizsgáltam, majd az optimális paramétereket megállapítottam az egyes klinikai vizsgálatokra. Az rekonstruált képeket kvalitatív, szemi-kvantitatív és kvantitatív szempontból értékeltem, majd összehasonlítottam a hagyományos 2D-s módszerrel kapott eredményekkel. Az egyes vizsgálatokról készült legjobb minőségű képeket bemutatom, és ezek alapján megfigyelem, hogy a 3D algoritmus használata mekkora képminőségbeli változást jelent az egyes esetekben.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.