Introdução: A Colonografia Tomográfica Computadorizada (CTC), também denominada Colonoscopia Virtual, é uma tecnologia inovadora que está revolucionando o diagnóstico das neoplasias colorretais. O reconhecimento do risco de adenomas e câncer colorretal na acromegalia, bem como das possíveis dificuldades técnicas e potenciais complicações da colonoscopia convencional (CC) nesses pacientes despertaram o interesse para estudar a contribuição da CTC na avaliação colorretal de acromegálicos. Objetivo: Analisar o desempenho da CTC no rastreamento de neoplasias colorretais em pacientes com acromegalia. Pacientes e métodos: Estudo prospectivo em 21 pacientes com acromegalia submetidos à CTC e CC. A CTC foi realizada com aparelho de Tomografia Computadorizada Helicoidal Multislice da marca GE Light Speed Plus equipado com um software modelo Navegator capaz de gerar imagens bidimensionais e tridimensionais do cólon através do exame do abdômen e pelve. O paciente submeteu-se, primeiramente, a CTC e, no mesmo dia, para aproveitar o preparo do cólon, foi realizado a CC. A colonoscopia era realizada sem o conhecimento prévio do resultado da CTC. Para efeito de discussão, a análise foi realizada de acordo com a capacidade da CTC em detectar pacientes acromegálicos portadores de pólipos e câncer colorretal, definida como etapa I (“Por Paciente”), e o desempenho do método na identificação de cada lesão colorretal descrita pela CC, relacionada como etapa II (“Por Pólipo”). Resultados: Em dois pacientes (2/21) a CC foi incompleta. Nestes casos, assim como em todos os outros pacientes, a CTC foi completa para avaliação de todos os segmentos colônicos. Etapa – I (“Por Paciente”): Quando foi considerada a capacidade da CTC em diagnosticar portadores de pólipos colorretais de qualquer diâmetro, a sensibilidade e especificidade foram 88% e 75% respectivamente com acurácea de 81%. Etapa – II (“Por Pólipo”): Análise da CTC baseado na identificação de cada pólipo colorretal, de acordo com o diâmetro, descrito pela CC, na amostra de acromegálicos. A CC diagnosticou 19 pólipos colorretais, 9 lesões eram ≥ 10 mm e 10 pólipos menores. Quando considerado pólipos ≥ 10 mm a CTC demonstrou sensibilidade, especificidade e acurácea de 77%, 85% e 82% respectivamente. Entretanto a análise da CTC para pólipos < 10 mm identificou 60%, 93% e 80% para os dados de sensibilidade, especificidade e acurácea. A análise histológica dos 19 pólipos encaminhados para avaliação mostrou 12 adenomas tubulares, 6 pólipos hiperplásicos e 1 adenoma túbuloviloso colônico com foco de Adenocarcinoma Bem Diferenciado (Intramucoso e com o pedículo Livre de Lesão). Conclusão: A CTC é capaz de realizar avaliação colorretal em pacientes com acromegalia. Neste estudo, a CTC quando comparada a CC, mostrou-se eficaz para identificar pacientes acromegálicos com pólipos colorretais grandes. / Background: Computed Tomographic Colonography (CTC), also named Virtual Colonoscopy, is an innovative technology that is revolutionizing the diagnosis for colorectal neoplasias. The risk of adenomas and colorectal cancer in acromegaly, as well as the possible technical difficulties and complications of conventional colonoscopy (CC) in these patients, has awakened interest in studying the CTC contribution for colorectal evaluation in acromegalic patients. Objective: Analyze CTC performance in the screening of colorectal neoplasias in acromegalic patients. Patients and methods: A prospective study of 21 acromegalic patients who underwent both CTC and CC. CTC was performed with a GE Light Speed Plus Helical Multislice Computed Tomography Apparatus equipped with software model Navegator which can generate bi-dimensional and tri-dimensional images of the colon through the abdomen and pelvis examinations. The patients underwent CTC initially, and on the same day, to take advantage of the colon preparation, underwent CC. The colonoscopy was performed without previous knowledge of the CTC diagnostics. For discussion purposes, the analysis was performed according to CTC capacity to detect acromegalic patients with polyps and colorectal cancer, defined as Phase I (“Per Patient”) and the method performance in the identification of each colorectal lesion described at CC, defined as Phase II (“Per polyp”). Results: In two patients (2/21), CC was incomplete. In these cases, as well as in all other patients, CTC was complete for the evaluation of all colonic segments. Phase I (“Per Patient“): When CTC capacity to evaluate any-size colorectal polyp patients, sensitivity and specificity were 88% and 75% respectively with accuracy of 81%. Phase II (“Per Polyp”): CTC analysis based on the identification of each colorectal polyp, according to diameter, described at CC, in acromegalic patient sample. CC diagnosed 19 colorectal polyps, 9 ≥ 10 mm lesions and 10 smaller polyps. When ≥ 10 mm polyps were considered, CTC showed sensibility of 77% and specificity of 85%. However, CTC analysis for < 10 mm polyps identified 60% and 93% for sensitivity and specificity. The histological analysis of the 19 polyps revealed that 12 tubular adenomas, 6 hyperplastic polyps and 1 tubulo-villous colonic adenoma with a well-differentiated adenocarcinoma focus (Intramucous and with a lesion-free pedicle). Conclusion: CTC is able to perform colorectal evaluation in acromegalic patients. In this study, CTC, when compared to CC, successfully contributed to identify acromegalic patients with ≥ 10mm colorectal polyps.

Introdução: A Colonografia Tomográfica Computadorizada (CTC), também denominada Colonoscopia Virtual, é uma tecnologia inovadora que está revolucionando o diagnóstico das neoplasias colorretais. O reconhecimento do risco de adenomas e câncer colorretal na acromegalia, bem como das possíveis dificuldades técnicas e potenciais complicações da colonoscopia convencional (CC) nesses pacientes despertaram o interesse para estudar a contribuição da CTC na avaliação colorretal de acromegálicos. Objetivo: Analisar o desempenho da CTC no rastreamento de neoplasias colorretais em pacientes com acromegalia. Pacientes e métodos: Estudo prospectivo em 21 pacientes com acromegalia submetidos à CTC e CC. A CTC foi realizada com aparelho de Tomografia Computadorizada Helicoidal Multislice da marca GE Light Speed Plus equipado com um software modelo Navegator capaz de gerar imagens bidimensionais e tridimensionais do cólon através do exame do abdômen e pelve. O paciente submeteu-se, primeiramente, a CTC e, no mesmo dia, para aproveitar o preparo do cólon, foi realizado a CC. A colonoscopia era realizada sem o conhecimento prévio do resultado da CTC. Para efeito de discussão, a análise foi realizada de acordo com a capacidade da CTC em detectar pacientes acromegálicos portadores de pólipos e câncer colorretal, definida como etapa I (“Por Paciente”), e o desempenho do método na identificação de cada lesão colorretal descrita pela CC, relacionada como etapa II (“Por Pólipo”). Resultados: Em dois pacientes (2/21) a CC foi incompleta. Nestes casos, assim como em todos os outros pacientes, a CTC foi completa para avaliação de todos os segmentos colônicos. Etapa – I (“Por Paciente”): Quando foi considerada a capacidade da CTC em diagnosticar portadores de pólipos colorretais de qualquer diâmetro, a sensibilidade e especificidade foram 88% e 75% respectivamente com acurácea de 81%. Etapa – II (“Por Pólipo”): Análise da CTC baseado na identificação de cada pólipo colorretal, de acordo com o diâmetro, descrito pela CC, na amostra de acromegálicos. A CC diagnosticou 19 pólipos colorretais, 9 lesões eram ≥ 10 mm e 10 pólipos menores. Quando considerado pólipos ≥ 10 mm a CTC demonstrou sensibilidade, especificidade e acurácea de 77%, 85% e 82% respectivamente. Entretanto a análise da CTC para pólipos < 10 mm identificou 60%, 93% e 80% para os dados de sensibilidade, especificidade e acurácea. A análise histológica dos 19 pólipos encaminhados para avaliação mostrou 12 adenomas tubulares, 6 pólipos hiperplásicos e 1 adenoma túbuloviloso colônico com foco de Adenocarcinoma Bem Diferenciado (Intramucoso e com o pedículo Livre de Lesão). Conclusão: A CTC é capaz de realizar avaliação colorretal em pacientes com acromegalia. Neste estudo, a CTC quando comparada a CC, mostrou-se eficaz para identificar pacientes acromegálicos com pólipos colorretais grandes. / Background: Computed Tomographic Colonography (CTC), also named Virtual Colonoscopy, is an innovative technology that is revolutionizing the diagnosis for colorectal neoplasias. The risk of adenomas and colorectal cancer in acromegaly, as well as the possible technical difficulties and complications of conventional colonoscopy (CC) in these patients, has awakened interest in studying the CTC contribution for colorectal evaluation in acromegalic patients. Objective: Analyze CTC performance in the screening of colorectal neoplasias in acromegalic patients. Patients and methods: A prospective study of 21 acromegalic patients who underwent both CTC and CC. CTC was performed with a GE Light Speed Plus Helical Multislice Computed Tomography Apparatus equipped with software model Navegator which can generate bi-dimensional and tri-dimensional images of the colon through the abdomen and pelvis examinations. The patients underwent CTC initially, and on the same day, to take advantage of the colon preparation, underwent CC. The colonoscopy was performed without previous knowledge of the CTC diagnostics. For discussion purposes, the analysis was performed according to CTC capacity to detect acromegalic patients with polyps and colorectal cancer, defined as Phase I (“Per Patient”) and the method performance in the identification of each colorectal lesion described at CC, defined as Phase II (“Per polyp”). Results: In two patients (2/21), CC was incomplete. In these cases, as well as in all other patients, CTC was complete for the evaluation of all colonic segments. Phase I (“Per Patient“): When CTC capacity to evaluate any-size colorectal polyp patients, sensitivity and specificity were 88% and 75% respectively with accuracy of 81%. Phase II (“Per Polyp”): CTC analysis based on the identification of each colorectal polyp, according to diameter, described at CC, in acromegalic patient sample. CC diagnosed 19 colorectal polyps, 9 ≥ 10 mm lesions and 10 smaller polyps. When ≥ 10 mm polyps were considered, CTC showed sensibility of 77% and specificity of 85%. However, CTC analysis for < 10 mm polyps identified 60% and 93% for sensitivity and specificity. The histological analysis of the 19 polyps revealed that 12 tubular adenomas, 6 hyperplastic polyps and 1 tubulo-villous colonic adenoma with a well-differentiated adenocarcinoma focus (Intramucous and with a lesion-free pedicle). Conclusion: CTC is able to perform colorectal evaluation in acromegalic patients. In this study, CTC, when compared to CC, successfully contributed to identify acromegalic patients with ≥ 10mm colorectal polyps.

Introdução: A Colonografia Tomográfica Computadorizada (CTC), também denominada Colonoscopia Virtual, é uma tecnologia inovadora que está revolucionando o diagnóstico das neoplasias colorretais. O reconhecimento do risco de adenomas e câncer colorretal na acromegalia, bem como das possíveis dificuldades técnicas e potenciais complicações da colonoscopia convencional (CC) nesses pacientes despertaram o interesse para estudar a contribuição da CTC na avaliação colorretal de acromegálicos. Objetivo: Analisar o desempenho da CTC no rastreamento de neoplasias colorretais em pacientes com acromegalia. Pacientes e métodos: Estudo prospectivo em 21 pacientes com acromegalia submetidos à CTC e CC. A CTC foi realizada com aparelho de Tomografia Computadorizada Helicoidal Multislice da marca GE Light Speed Plus equipado com um software modelo Navegator capaz de gerar imagens bidimensionais e tridimensionais do cólon através do exame do abdômen e pelve. O paciente submeteu-se, primeiramente, a CTC e, no mesmo dia, para aproveitar o preparo do cólon, foi realizado a CC. A colonoscopia era realizada sem o conhecimento prévio do resultado da CTC. Para efeito de discussão, a análise foi realizada de acordo com a capacidade da CTC em detectar pacientes acromegálicos portadores de pólipos e câncer colorretal, definida como etapa I (“Por Paciente”), e o desempenho do método na identificação de cada lesão colorretal descrita pela CC, relacionada como etapa II (“Por Pólipo”). Resultados: Em dois pacientes (2/21) a CC foi incompleta. Nestes casos, assim como em todos os outros pacientes, a CTC foi completa para avaliação de todos os segmentos colônicos. Etapa – I (“Por Paciente”): Quando foi considerada a capacidade da CTC em diagnosticar portadores de pólipos colorretais de qualquer diâmetro, a sensibilidade e especificidade foram 88% e 75% respectivamente com acurácea de 81%. Etapa – II (“Por Pólipo”): Análise da CTC baseado na identificação de cada pólipo colorretal, de acordo com o diâmetro, descrito pela CC, na amostra de acromegálicos. A CC diagnosticou 19 pólipos colorretais, 9 lesões eram ≥ 10 mm e 10 pólipos menores. Quando considerado pólipos ≥ 10 mm a CTC demonstrou sensibilidade, especificidade e acurácea de 77%, 85% e 82% respectivamente. Entretanto a análise da CTC para pólipos < 10 mm identificou 60%, 93% e 80% para os dados de sensibilidade, especificidade e acurácea. A análise histológica dos 19 pólipos encaminhados para avaliação mostrou 12 adenomas tubulares, 6 pólipos hiperplásicos e 1 adenoma túbuloviloso colônico com foco de Adenocarcinoma Bem Diferenciado (Intramucoso e com o pedículo Livre de Lesão). Conclusão: A CTC é capaz de realizar avaliação colorretal em pacientes com acromegalia. Neste estudo, a CTC quando comparada a CC, mostrou-se eficaz para identificar pacientes acromegálicos com pólipos colorretais grandes. / Background: Computed Tomographic Colonography (CTC), also named Virtual Colonoscopy, is an innovative technology that is revolutionizing the diagnosis for colorectal neoplasias. The risk of adenomas and colorectal cancer in acromegaly, as well as the possible technical difficulties and complications of conventional colonoscopy (CC) in these patients, has awakened interest in studying the CTC contribution for colorectal evaluation in acromegalic patients. Objective: Analyze CTC performance in the screening of colorectal neoplasias in acromegalic patients. Patients and methods: A prospective study of 21 acromegalic patients who underwent both CTC and CC. CTC was performed with a GE Light Speed Plus Helical Multislice Computed Tomography Apparatus equipped with software model Navegator which can generate bi-dimensional and tri-dimensional images of the colon through the abdomen and pelvis examinations. The patients underwent CTC initially, and on the same day, to take advantage of the colon preparation, underwent CC. The colonoscopy was performed without previous knowledge of the CTC diagnostics. For discussion purposes, the analysis was performed according to CTC capacity to detect acromegalic patients with polyps and colorectal cancer, defined as Phase I (“Per Patient”) and the method performance in the identification of each colorectal lesion described at CC, defined as Phase II (“Per polyp”). Results: In two patients (2/21), CC was incomplete. In these cases, as well as in all other patients, CTC was complete for the evaluation of all colonic segments. Phase I (“Per Patient“): When CTC capacity to evaluate any-size colorectal polyp patients, sensitivity and specificity were 88% and 75% respectively with accuracy of 81%. Phase II (“Per Polyp”): CTC analysis based on the identification of each colorectal polyp, according to diameter, described at CC, in acromegalic patient sample. CC diagnosed 19 colorectal polyps, 9 ≥ 10 mm lesions and 10 smaller polyps. When ≥ 10 mm polyps were considered, CTC showed sensibility of 77% and specificity of 85%. However, CTC analysis for < 10 mm polyps identified 60% and 93% for sensitivity and specificity. The histological analysis of the 19 polyps revealed that 12 tubular adenomas, 6 hyperplastic polyps and 1 tubulo-villous colonic adenoma with a well-differentiated adenocarcinoma focus (Intramucous and with a lesion-free pedicle). Conclusion: CTC is able to perform colorectal evaluation in acromegalic patients. In this study, CTC, when compared to CC, successfully contributed to identify acromegalic patients with ≥ 10mm colorectal polyps.

Submitted by Luiza Maria Pereira de Oliveira (luiza.oliveira@ufpe.br) on 2015-05-18T12:07:21Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) dissertação ivmm versão final.pdf: 5845365 bytes, checksum: 59b97eea615b9e0bea49e3c6eeb45a38 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-18T12:07:21Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) dissertação ivmm versão final.pdf: 5845365 bytes, checksum: 59b97eea615b9e0bea49e3c6eeb45a38 (MD5) Previous issue date: 2015-03-04 / O PSIRT - Particle System Iterative Reconstruction Technique – é um método de reconstrução tomográfica de imagens primariamente desenvolvido para configurações compatíveis com aplicações industriais. Sistema de partícula é uma técnica de otimização inspirada em características da real física de sistemas que associa ao material reconstruído um conjunto de partículas com certas características físicas, sujeitas a um campo de força, que pode produzir movimento. O sistema constantemente atualiza a rede de partículas reposicionando-as numa forma que elas se aproximam do equilíbrio. A potencial elástica ao longo de um raio é uma função da diferença do coeficiente de atenuação de uma determinada configuração e a entrada correspondente. O PSIRT tem sido usado com sucesso para reconstruir objetos simulados e reais para configurações paralelas e fanbeam em diferentes ângulos, representando os arranjos comuns de tomografia de raios gama. Uma das limitações do PSIRT era o seu desempenho muito aquém da reconstrução em tempo real, e assim, neste trabalho a sua modelagem computacional foi inteiramente reformulada, dando origem ao FPSIRT - Fast System Iterative Reconstruction Technique, capaz de aumentar sua velocidade por um fator de até 200 vezes em alguns experimentos mantendo a mesma qualidade de reconstrução. / The PSIRT – Particle System Iterative Reconstruction Technique– is a method of tomographic image reconstruction primarily designed to work with configurations suitable for industrial applications. A particle system is an optimization technique inspired in real physical systems that associates to the reconstructing material a set of particles with certain physical features, subject to a force field, which can produce movement. The system constantly updates the set of particles by repositioning them in such a way as to approach the equilibrium. The elastic potential along a trajectory is a function of the difference between the attenuation coefficient in the current configuration and the corresponding input data. PSIRT has been successfully used to reconstruct simulated and real objects subject to sets of parallel and fanbeam lines in different angles, representing typical gamma-ray tomographic arrangements. One of the limitations was that its performance performance is very slow when compared to real time. In this dissertation, PSIRT is totally redesigned, giving origin to FPSIRT – Fast System Iterative Reconstruction Technique. The FPSIRT can reconstruct until 200 times faster than PSIRT in some experiments.

Made available in DSpace on 2014-06-12T23:14:42Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2690_1.pdf: 6789118 bytes, checksum: 05cc3d356f57a760866a4fc16453b6e0 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Vários estudos têm indicado que, das várias classes de algoritmos de reconstrução aplicáveis para dados limitados, os baseados na técnica de reconstrução algébrica são mais flexíveis e precisos. Infelizmente, estas técnicas, geralmente, sofrem de ruídos ocasionados por processos de correção durante a reconstrução e também por inconsistências nos dados adquiridos pelos tomógrafos. O pós - processamento da imagem reconstruída com a aplicação de filtros pode ser feito para atenuar a presença de ruídos, mas geralmente atenuam também as descontinuidades presentes em bordas que distinguem objetos ou falhas. O presente trabalho propõe a redução de ruídos assegurando a continuidade (das derivadas) da superfície antes da reconstrução, representando cada incógnita por uma combinação linear de pontos de controle e suas bases B-splines. São aplicadas três bases Bsplines: B1 , B2 e B3, assegurando as continuidade C0, C1 e C2, respectivamente. Para validação da técnica, foram utilizadas simulações de modelos propostos na literatura e medidas experimentais por tomografia gama. Os resultados foram comparados com as técnicas algébricas ART, SIRT, MART e SMART, sendo validada satisfatoriamente para todos os phantoms propostos. Todas as bases B-splines aplicadas obtiveram erros menores que as técnicas de correção ART e SIRT, sendo a B3, a de melhor desempenho. Este resultado pode ser explicado pelas restrições de suavidade impostas à superfície reconstruída pelas bases Bsplines e a inclinação das técnicas aditivas a ruídos, principalmente para um número limitado de dados (5 e 10 vistas). A performance das técnicas multiplicativas para essa situação é a melhor, mostrando uma imagem sem artefatos e com pouco ruído. Devido a esse fato, a técnica b-spline não tem bons resultados, apresentando na maioria dos casos, erros maiores. Para todos os testes realizados, as técnicas de representação B-splines superaram os filtros de mesma natureza aplicados no pós-processamento, sugerindo que a técnica seja utilizada no lugar da filtragem pós-processamento

O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência das correções de atenuação e espalhamento na reconstrução quantitativa em SPECT. O estudo foi baseado em diversas simulações de Monte Carlo, com ênfase especial no modelo torso-cardíaco matemático (MCAT). Para a reconstrução, foi utilizado o algoritmo iterativo ML-EM com projetor-retroprojetor modificado pelo mapa de atenuação. Para avaliar a correção de espalhamento, foram simulados os espectros energéticos, com múltiplas ordens de espalhamento Compton. O método da dupla janela de energia (Jaszczak) foi aplicado, devido a sua simplicidade, e as imagens corrigidas foram comparadas com as de fótons primários. Foram analisadas as escolhas das janelas do fotopico e espalhamento, além da dependência do fator de espalhamento k com a distribuição de atividades do objeto. Duas abordagens foram adotadas para a obtenção dos mapas de atenuação: a estimativa do mapa uniforme diretamente dos dados de emissão, sem o uso de imagens de transmissão; e o borramento de mapas não-uniformes, reconstruídos a partir das projeções por transmissão. A estimativa do mapa de atenuação diretamente dos sinogramas de emissão baseou-se nas condições de consistência da transformada de Radon atenuada. Neste caso, foram estudados os efeitos de diferentes contagens e vários coeficientes de atenuação iniciais sobre as imagens corrigidas. Os mapas de atenuação não-uniformes foram borrados com um \"kernei\" gaussiano, aplicados nas correções e os efeitos na quantificação foram analisados. Os espectros energéticos emitidos pelo modelo MCAT mostraram que os fótons espalhados não poderiam ser excluídos a contento, mesmo que fossem utilizadas janelas de aquisição estreitas sobre o fotopico. Em relação a correção de Jaszczak, verificou-se que a escolha das janelas de fotopico e espalhamento é crucial e confirmou-se que o valor de k é altamente dependente do objeto examinado. Dada uma estimativa inicial do mapa de atenuação, o uso das condições de consistência para estimar o mapa de atenuação uniforme, consistente com os dados de emissão do modelo MCAT simulado, resultou sempre em uma mesma forma, para quaisquer valores iniciais do conjunto de parâmetros. Apesar do erro diminuir com o aumento da contagem, o melhor coeficiente de atenuação não pôde ser obtido, mesmo em altas contagens. Isto se deve a presença dos fótons espalhados, que alteraram a solução das condições de consistência, reduzindo as dimensões do mapa. Os resultados indicaram que a correção de espalhamento é o fator mais importante na reconstrução quantitativa em SPECT. Com referência aos efeitos quantitativos da correção de atenuação, não foram observadas diferenças significativas com a utilização dos mapas borrados, enquanto que a correção com mapas uniformes mostrou-se menos eficaz. / The goal of this work is to evaluate the influence of scatter and attenuation correction methods in quantitative SPECT reconstruction. The study was based on several Monte Carlo simulations, with special emphasis on the mathematical cardiac-torso phantom (MCAT). Iterative ML-EM reconstruction with modified projector-backprojector was used. To evaluate the scatter correction, energy spectra were simulated for SPECT imaging including multiple order Compton scattered photons. The dual energy window method proposed by Jaszczak was applied and scatter corrected images were compared with primary photons images. The choice of the scattering and photopeak windows and the dependence of the scatter factor k with the activity distribution were also analysed. Two approaches were adopted for obtaining the maps for attenuation correction: the estimation of the attenuation maps directly from the emission data, without transmission imaging, and the blurring of non-uniform attenuation maps, reconstructed from transmission data. The estimation of attenuation maps directly from the emission sinograms was based on the consistency conditions of attenuated Radon transform. In this case, the effects of different counting rates and various initial attenuation coefficients on the corrected images were studied. The non-uniform attenuation maps were blurred with a gaussian kernel with different variances, applied in further corrections and their effects on quantitation were examined. Analysis of energy spectra emitted from the MCAT phantom showed that scattered photons cannot be totally excluded, even when narrow acquisition windows were used. As far as the Jaszczak correction is concerned, results showed that the choice of photopeak and secondary windows is crucial and that the value of k is highly dependent on the imaged object. Given an initial estimation of the attenuation map with a constant coefficient, the use of consistency conditions to estimate the uniform map, consistent with the emission data of simulated MCAT phantom, resulted in the same shape for any set of initial parameters. In spite of the fact that the error falls with increasing counting rate, higher counts are not able to determine the best attenuation coefficient. This is due to scattered photons, which alter the solution of consistency conditions, reducing the size of estimated maps. Results indicated that the scatter correction is the most important factor inquantitative SPECT reconstruction. Furthermore, no significant differences were observed in the quantitation, when using the blurred non- uniform attenuation maps in attenuation correction, while corrections with uniform maps proved to be less efficient

O diagnóstico precoce de focos de infecção dentários é de fundamental importância para prevenir a ocorrência de maiores injúrias locais ou sistêmicas. Dentre os diversos métodos utilizados para complementar os achados radiológicos das alterações dentoalveolares surge uma alternativa: a cintilografia tomográfica (SPECT/CT), que permite a fusão de achados morfológicos com alterações metabólicas. Com o objetivo de estabelecer o diagnóstico precoce e acurado de processos infecciosos dentários, foram estudadas 320 áreas dentárias em mandíbula e maxila em (10 pacientes de ambos os sexos selecionados por meio de exames clínicos e radiológicos convencionais, seguidos de cintilografia tomográfica com e sem aparato blindador de raios gama. Os exames cintilográficos foram realizados no Serviço de Medicina Nuclear do Hospital Israelita Albert Einstein (HIAE). Para isso, foi administrado para cada paciente o radiofármaco tecnécio 99- metilenodifosfonato (99mTc-MDP) via endovenosa com a dose de 37mBq/3Kg de peso corporal do paciente. Após o período de acúmulo de três horas, foi realizado o protocolo de aquisição de imagens. Todas as imagens foram analisadas por um médico nuclear e um endodontista, com experiência em cintilografia tomográfica. O resultado obtido por meio do exame radiográfico intrabucal pela técnica periapical digital mostraram 6 imagens positivas, em um total de 1,87% da amostra; exame do mapeamento cintilográfico dos ossos da face com a utilização do blindador de raios gâma revelou 9 imagens positivas, correspondendo a 2,81% do total de áreas estudadas, havendo diferença estatisticamente significante ao nível de 95% pelo teste qui-quadrado. Pode-se concluir que o SPECT/CT permitiu identificar as alterações periapicais em maior número quando comparadas ao exame radiográfico periapical e ao mapeamento cintilográfico dos ossos da face com a utilização do blindador de raios gama; o exame de SPCET/CT além de mostrar imagens mais detalhadas, permitiu também localizar com exatidão as áreas alteradas. / The early diagnosis of cases with dental infection is very important to prevent the occurrence of major local or systemic injuries. With many methods used to complement the radiological findings of the bone alterations there\'s the tomographic scintigraphy witch allows the fusion of morphological and metabolic findings. With the objective of the establishment of early diagnosis and accurate dental infectious processes, it was studied 320 dental areas in maxilla and mandible (10 patients) selected randomly, through conventional radiological exams, followed by tomographic scintigraphy with and without intra-oral apparatus. The scintilographic exams were done at the Nuclear Medicine Service of Hospital Israelita Albert Einstein. For that, methylenediphosphonate-technetium-99m (99mTc-MDP) was dispensed intravenous. After the period of accumulation of 3 hours, the image acquisition protocol was taken. This protocol includes images from the top of the head to the neck. After the image analyzes, statistics was done. The intrabucal radiograph exam by the digital periapical technique showed 6 positive images, in a total of 1.87% of the total sample, Intra-oral apparatus showed 9 positive images, in a total os 2,81% of the sample and SPECT/CT exam revealed 15 positive images, corresponding to 4.28% of the total studied areas, showing statistical significance by the level of 95% of qui-square. We could conclude that SPECT/CT allowed identifying the endodontic infections in a larger number when compared with the radiograph exams; and the SPECT/CT exam showed to be of great interest by allowing the union of the diagnosis precocity with the image detail, presenting exact localization of inflammatory/infectious alterations due to the presence of the CT.

Nesta tese é apresentado um novo método de reconstrução de imagens, por tomografia de transmissão, de projeções sujeitas a ruído na contagem de fótons. O método de reconstrução selecionado utiliza a técnica POCS (Projections Onto Convex Sets). A estimação das projeções originais a partir das observações ruidosas se dá por meio de quatro métodos: a) estimação utilizando o critério MAP (Maximum a Posteriori); b) filtragem nos coeficientes wavelets das projeções ruidosas; c) aplicação do filtro de Wiener pontual e d) aplicação do filtro de Goodman-Belsher. É apresentado o resultado da reconstrução após a estimação das projeções, mostrando o ISNR (Improvement Signal-to-Noise Ratio) entre as imagens reconstruídas, a partir das projeções ruidosas, com a técnica POCS, estimando as projeções e sem a realização da estimação. Foram utilizados, para reconstrução tomográfica, projeções de corpos de prova obtidos por meio de simulação e também projeções obtidas experimentalmente no minitomógrafo do CNPDIA - EMBRAPA. O uso de estimação sobre as projeções ruidosas mostrou-se eficaz para melhorar a relação sinal-ruído na imagem final, pois esse pré-processamento faz com que os conjuntos impostos pelas projeções sejam mais restritivos. Deve-se observar que a melhoria das imagens obtidas com o uso de filtragem das projeções é obtida com uma relação custo-benefício bastante baixa, pois a maior parte do custo computacional está na fase de reconstrução das imagens. / In this thesis is pesented a new method for image reconstruction, by transmission tomography, for projections under noise in the counting of photons. The selected method of reconstruction uses the POCS (Projections Onto Convex Sets) technique. The estimation of the original projections from the noisy projections observed is performed through four methods: a) estimation using the MAP (Maximum a Posteriori) criteria; b) through of filtering of the wavelets coefficients of the noisy projections; c) using the pointwise Wiener filter and d) using the Goodman-Belsher filter. We present the result of reconstruction after projection estimation, showing the ISNR (Improvement Signal-to-Noise Ratio) between the reconstructed images on noisy projections, using POCS technique after the estimated projections and without this estimation. We use, for tomographic reconstruction, test body projections obtained through simulation and also projections obtained experimentally in the minitomograph scanner of CNPDIA-EMBRAPA. The use of estimation on noisy projections demonstrated to be efficient in improving the signalnoise ratio in the final image, since this pre-processing makes the sets that projections more restrictive. We should observe that the use of projection filtering is obtained with a cost-benefit ratio rather low, since the largest part of the computational effort is in the image reconstruction phase.

Nesta tese é apresentado um novo método de reconstrução de imagens, por tomografia de transmissão, de projeções sujeitas a ruído na contagem de fótons. O método de reconstrução selecionado utiliza a técnica POCS (Projections Onto Convex Sets). A estimação das projeções originais a partir das observações ruidosas se dá por meio de quatro métodos: a) estimação utilizando o critério MAP (Maximum a Posteriori); b) filtragem nos coeficientes wavelets das projeções ruidosas; c) aplicação do filtro de Wiener pontual e d) aplicação do filtro de Goodman-Belsher. É apresentado o resultado da reconstrução após a estimação das projeções, mostrando o ISNR (Improvement Signal-to-Noise Ratio) entre as imagens reconstruídas, a partir das projeções ruidosas, com a técnica POCS, estimando as projeções e sem a realização da estimação. Foram utilizados, para reconstrução tomográfica, projeções de corpos de prova obtidos por meio de simulação e também projeções obtidas experimentalmente no minitomógrafo do CNPDIA - EMBRAPA. O uso de estimação sobre as projeções ruidosas mostrou-se eficaz para melhorar a relação sinal-ruído na imagem final, pois esse pré-processamento faz com que os conjuntos impostos pelas projeções sejam mais restritivos. Deve-se observar que a melhoria das imagens obtidas com o uso de filtragem das projeções é obtida com uma relação custo-benefício bastante baixa, pois a maior parte do custo computacional está na fase de reconstrução das imagens. / In this thesis is pesented a new method for image reconstruction, by transmission tomography, for projections under noise in the counting of photons. The selected method of reconstruction uses the POCS (Projections Onto Convex Sets) technique. The estimation of the original projections from the noisy projections observed is performed through four methods: a) estimation using the MAP (Maximum a Posteriori) criteria; b) through of filtering of the wavelets coefficients of the noisy projections; c) using the pointwise Wiener filter and d) using the Goodman-Belsher filter. We present the result of reconstruction after projection estimation, showing the ISNR (Improvement Signal-to-Noise Ratio) between the reconstructed images on noisy projections, using POCS technique after the estimated projections and without this estimation. We use, for tomographic reconstruction, test body projections obtained through simulation and also projections obtained experimentally in the minitomograph scanner of CNPDIA-EMBRAPA. The use of estimation on noisy projections demonstrated to be efficient in improving the signalnoise ratio in the final image, since this pre-processing makes the sets that projections more restrictive. We should observe that the use of projection filtering is obtained with a cost-benefit ratio rather low, since the largest part of the computational effort is in the image reconstruction phase.

O diagnóstico precoce de focos de infecção dentários é de fundamental importância para prevenir a ocorrência de maiores injúrias locais ou sistêmicas. Dentre os diversos métodos utilizados para complementar os achados radiológicos das alterações dentoalveolares surge uma alternativa: a cintilografia tomográfica (SPECT/CT), que permite a fusão de achados morfológicos com alterações metabólicas. Com o objetivo de estabelecer o diagnóstico precoce e acurado de processos infecciosos dentários, foram estudadas 320 áreas dentárias em mandíbula e maxila em (10 pacientes de ambos os sexos selecionados por meio de exames clínicos e radiológicos convencionais, seguidos de cintilografia tomográfica com e sem aparato blindador de raios gama. Os exames cintilográficos foram realizados no Serviço de Medicina Nuclear do Hospital Israelita Albert Einstein (HIAE). Para isso, foi administrado para cada paciente o radiofármaco tecnécio 99- metilenodifosfonato (99mTc-MDP) via endovenosa com a dose de 37mBq/3Kg de peso corporal do paciente. Após o período de acúmulo de três horas, foi realizado o protocolo de aquisição de imagens. Todas as imagens foram analisadas por um médico nuclear e um endodontista, com experiência em cintilografia tomográfica. O resultado obtido por meio do exame radiográfico intrabucal pela técnica periapical digital mostraram 6 imagens positivas, em um total de 1,87% da amostra; exame do mapeamento cintilográfico dos ossos da face com a utilização do blindador de raios gâma revelou 9 imagens positivas, correspondendo a 2,81% do total de áreas estudadas, havendo diferença estatisticamente significante ao nível de 95% pelo teste qui-quadrado. Pode-se concluir que o SPECT/CT permitiu identificar as alterações periapicais em maior número quando comparadas ao exame radiográfico periapical e ao mapeamento cintilográfico dos ossos da face com a utilização do blindador de raios gama; o exame de SPCET/CT além de mostrar imagens mais detalhadas, permitiu também localizar com exatidão as áreas alteradas. / The early diagnosis of cases with dental infection is very important to prevent the occurrence of major local or systemic injuries. With many methods used to complement the radiological findings of the bone alterations there\'s the tomographic scintigraphy witch allows the fusion of morphological and metabolic findings. With the objective of the establishment of early diagnosis and accurate dental infectious processes, it was studied 320 dental areas in maxilla and mandible (10 patients) selected randomly, through conventional radiological exams, followed by tomographic scintigraphy with and without intra-oral apparatus. The scintilographic exams were done at the Nuclear Medicine Service of Hospital Israelita Albert Einstein. For that, methylenediphosphonate-technetium-99m (99mTc-MDP) was dispensed intravenous. After the period of accumulation of 3 hours, the image acquisition protocol was taken. This protocol includes images from the top of the head to the neck. After the image analyzes, statistics was done. The intrabucal radiograph exam by the digital periapical technique showed 6 positive images, in a total of 1.87% of the total sample, Intra-oral apparatus showed 9 positive images, in a total os 2,81% of the sample and SPECT/CT exam revealed 15 positive images, corresponding to 4.28% of the total studied areas, showing statistical significance by the level of 95% of qui-square. We could conclude that SPECT/CT allowed identifying the endodontic infections in a larger number when compared with the radiograph exams; and the SPECT/CT exam showed to be of great interest by allowing the union of the diagnosis precocity with the image detail, presenting exact localization of inflammatory/infectious alterations due to the presence of the CT.