PET rekonstrukció javítása a fotondetektálás mélységének modellezésével

A pozitronemissziós tomográfia (PET) egy nukleáris gyógyászati képalkotó eljárás, amely képes feltárni a belső szervek működését és anyagcserefolyamatait. A PET vizsgálat elején a páciensbe radioaktív izotópokkal jelölt nyomjelzőanyagot fecskendeznek. A nyomjelző a vérkeringés által szétterjed a testben, és felszívódik a szövetekbe, azok anyagcsere-sebességével arányos mértékben. A mérés során a radioaktív izotópok lebomlanak, aminek következtében gamma-sugárzás keletkezik. A PET gép a gamma-fotonokat érzékeli egy detektorkristályokból álló gyűrű segítségével, és az ily módon mért adatok alapján rekonstruálja a nyomjelző páciens testén belüli eloszlását.

A rekonstrukció pontossága javítható, ha mérni tudjuk, hogy a detektorgyűrű kristályain belül milyen mélyen nyelődtek el az egyes fotonok. Ez a depth of interaction (DOI) korrekció, amely a modern PET rendszerekben egyre elterjedtebb technika. A legtöbb DOI-alapú rekonstrukciós algoritmus azonban eltekint attól, hogy a fotonok a detektorkristályokon belül még vándorolhatnak, szóródhatnak az elnyelődésük előtt. Ez az egyszerűsítés csökkenti a számítási komplexitást, azonban pontatlanabbá teszi az eredményt. A dolgozatban egy olyan PET rekonstrukciós modellt javaslunk, amely a DOI korrekcióhoz szükséges mélységinformáció beépítésén felül képes hatékonyan kezelni a fotonok detektoron belüli szóródását is.

szerző

• 
  Varnyú Dóra
  Mérnök informatikus szak, mesterképzés
  mesterképzés (MA/MSc)

konzulens

• 
  Szirmay-Kalos László
  egyetemi tanár, Irányítástechnika és Informatika Tanszék

helyezés