Vese kompartment modellek és szimulációjuk dinamikus SPECT vizsgálatokhoz

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

A SPECT (Single Photon Emission Computed Tomography) egy izotópdiagnosztikai technika, ami során izotóppal jelzett biokémiai anyagot (radiofarmakont) juttatnak a páciensbe. Az izotóp szervezetben történő bomlása során fotonokat bocsájt ki és ezeket a fotonokat detektálni tudjuk egy kamerával, ami a testen belüli eloszlásról alkot egy digitális képet. A dinamikus SPECT a radiofarmakon eloszlását méri onnantól kezdve, hogy az bejut a véráramba, felszívódik a szervekbe és szövetekbe, majd vagy csapdába esik vagy visszakerül az érpályába vagy a nyirokrendszerbe. A vizsgálat során a sugárzás leképezésére általában forgó detektorokat használunk az izotópok egyes biológiai alkotóelemek közötti eloszlás során létrejött szervezeten belüli mozgásának rögzítésére.

Az emissziós tomográfia egyre fontosabb szerepet játszik a modern orvostudományban diagnosztikai célokkal végzett vizsgálatok és terápia hatékonyságának követésében. Monte Carlo szimulációk alapvető eszközzé váltak az emissziós tomográfia fejlesztésében. A GATE egy sokoldalúan alkalmazható platform PET és SPECT kísérletek szimulálására. Lehetővé teszi valós akvizíciós körülmények mellett történő időgörbék szimulálását, ezáltal dinamikus rekonstrukciós algoritmusok tesztelését is.

A kompartment modelleket széles körűen alkalmazzák az élő rendszerekben történő anyageloszlás vizsgálatára, valamint fiziológiai és klinikai problémák megoldására. A modell minden rendszer esetében teljesen egyedülálló, mivel az adott rendszerre jellemző ismert és feltételezett tulajdonságokat tartalmazza.

Az diplomaterv célja dinamikus SPECT vizsgálat valósághű szimulációjának megtervezése és végrehajtása volt vese vizsgálatokhoz. Létrehoztunk három, különböző részletességű matematikai fantomot a vesékről, amiket dinamikus SPECT képalkotás szimulálására és dinamikus rekonstrukciós algoritmusok tesztelésére használtunk. Kompartment analízis segítségével megalkottunk egy farmakokinetikai fantomot, ami lehetővé tette a vesék időben változó aktivitásának meghatározását normál és kóros esetekre. Továbbá elkészítettünk egy szoftvert C++ nyelven, amivel lehetővé vált projekciós képsorozatok előállítása a szimuláció során detektált eseményekből.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.