Lista módú tomográfiás rekonstrukció

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Szirmay-Kalos László
Irányítástechnika és Informatika Tanszék

A PET technológia fontos részét képezi napjaink orvosi diagnosztikájának. Ezzel az eljárással a test egy adott területének anyagcseréjérõl kaphatunk pillanatképet, ami több információval szolgál, mintha csak a szervek anatómiáját szemlélnénk. Ennek következtében a betegségek elõbb észlelhetõk, a gyógyulási esély nõ.

A vizsgálandó anyagcserefolyamattól és szervtõl függõen egy meghatározott molekulát radioaktív izotóppal festenek meg, ami bomlása közben pozitronokat bocsát ki magából. A pozitronok a test elektronjaival ütközve gamma fotonpárokká alakulnak, melyek a testbõl kilépve a detektorokba csapódnak. A detektorok által érzékelt fotonpárokból kell a bomló anyag koncentrációeloszlását meghatározni, amibõl lehet következtetni a vizsgált szerv anyagcseréjére. Ez akár több milliárd fotonpárt is jelenthet, amiket lista módú feldolgozás esetén egyenként használunk fel, így a teljes mérési információt hozzájuk rendelhetjük, a hagyományos megközelítéssel ellentétben, ahol a fotonpárok tulajdonságainak statisztikából indulunk ki. Ennek az ára, hogy sokkal több a feldolgozandó adat, így a rekonstrukció ideje is nyilvánvalóan hosszabb. Ezt a kiemelkedõen számításigényes, de jól párhuzamosítható feladatot grafikus kártya (GPU) segítségével oldjuk meg, ami biztosítja a megfelelõ számítási kapacitást és párhuzamos architektúrát. A lista módú rekonstrukció ráadásul más optimalizációs megfontolásokat igényel, hiszen az algoritmus bemenete más szerkezetû. A hátrányok ellenére a lista módú megközelítés egyre fontosabb szerepet fog betölteni a PET technológiában, hiszen a GPU-k fejlõdésével a rekonstrukciós idõ csökken.

A diplomadolgozat célja a lista módú rekonstrukciós rendszer elméleti hátterének és a GPU-ra való implementálás kihívásainak részletes kifejtése, az algoritmus implementálása és összehasonlítása a már meglévõ hagyományos rekonstrukciós algoritmussal teljesítmény és minõségi szempontból.

Az elért eredmények bíztatóak, a lista módú megközelítés felveheti a versenyt a hagyományossal, de az elkészült program továbbfejlesztésére még sok lehetõség van.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.