A Tomografia por Emissão de Pósitrons (PET) está se definindo como um dos métodos preferidos para diagnóstico e seguimento de inúmeras doenças em Oncologia, Neurologia e Cardiologia. Esta modalidade é realizada com sistemas dedicados e sistemas baseados em câmaras de cintilação, que podem ser também usados em tomografia por emissão de fótons únicos (SPECT). Neste trabalho, efetuamos uma avaliação dos fatores que favorecem a quantificação em imagens PET com câmaras de cintilação em coincidência, caracterizadas por urna menor sensibilidade em relação a sistemas dedicados. Avaliamos as condições de quantificação de imagens sob os modos 2D e 3D de aquisição, obtidas por métodos de reconstrução 2D e 3D diversos e correções associadas. Dados de aquisição foram simulados por método de Monte Carlo empregando parâmetros realistas. Objetos de interesse diversos foram modelados. Imagens foram reconstruídas pelos métodos FBP, ART, MLEM e OSEM e consideramos correções de sensibilidade, normalização de detector, espalhamento e atenuação de radiação. Estabelecemos uma metodologia de avaliação de detectabilidade e recuperação de contrastes em imagens que contemplam, a partir de dois parâmetros mensuráveis, os aspectos mais relevantes em quantificação. Análises visuais também foram consideradas. Verificamos que o modo 3D é mais adequado que 2D na recuperação de baixos contrastes no objeto com a aplicação das correções selecionadas. A detectabilidade de pequenas estruturas está limitada pelos efeitos de volume parcial e pela resolução espacial finita dos sistemas de detecção. Os métodos ART, MLEM e, em particular, OSEM com 8 subconjuntos, apresentam-se adequados para estudos quantitativos no modo 3D. Os parâmetros definidos para avaliação podem ser empregados como indicadores de condições propícias a estudos quantitativos. / Volumetric reconstruction in gamma camera based PET imaging Positron Emission Tomography (PET) is considered as a very useful tool for diagnosing and following several diseases in Oncology, Neurology and Cardiology. Two types of systems are available for this imaging modality: the dedicated systems and those based on gamma camera technology. In this work, we assessed a number of factors affecting the quantitation of gamma camera based PET imaging, characterized by a lower sensitivity compared to those of dedicated systems. We also evaluated image quantitation conditions under 2D and 3D acquisition/reconstruction modes, for different reconstruction methods and associated corrections. Acquisition data were simulated by Monte Carla method, using realistic parameters. Several objects of interest were modelled. We reconstructed slices and volumes using FBP, ART, MLEM and OSEM and also included four corrections: detector sensitivity, detector normalization, scatter and attenuation of annihilation photons. We proposed a method to assess detectability and object contrast recovery by using two measurable parameters. Visual analysis was also considered. We found that 3D mode is more effective than 2D for low contrast recovery when the selected (J corrections are applied. Detectability of small structures is limited by partial volume effects and device finite spatial resolution. ART, MLEM and specially 8-subsets OSEM are the most adequate methods for quantitative studies in 3D mode. The parameter that we have defined may also be used as indicators of suitable conditions for quantitation in images.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:teses.usp.br:tde-07032014-160312 |
| Date | 08 December 2004 |
| Creators | Fabio Henrique Palladino |
| Contributors | Cecil Chow Robilotta, Marco Antonio Gutierrez, Emico Okuno, Homero Schiabel, Alberto Tannus |
| Publisher | Universidade de São Paulo, Física, USP, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP, instname:Universidade de São Paulo, instacron:USP |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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