Reconstrucción de imagen en tomografía por emisión de positronesReport as inadecuate




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Publisher: Real Academia de las Ciencias Exactas, Físicas y Naturales

Issued date: 2002

Citation: Revista de la Real Academia de las Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, 2002, vol. 96, n. 1-2, p. 45-57

ISSN: 1137-2141

Keywords: Retroproyección filtrada , Reconstrucción iteractiva , Máxima verosimilitud , Transformaciones , Radon

Rights: Atribución-NoComercial-SinDerivadas 3.0 España

Abstract: 

Las imágenes de tomografía de emisión se generan mediante un algoritmo de reconstrucción, a partir de un conjunto de proyecciones adquiridas del objeto o paciente bajo examen. El procedimiento clásico de reconstrucción de imagen es la retroproyección filtrada Las imágenes de tomografía de emisión se generan mediante un algoritmo de reconstrucción, a partir de un conjunto de proyecciones adquiridas del objeto o paciente bajo examen. El procedimiento clásico de reconstrucción de imagen es la retroproyección filtrada FBP. Este método es rápido y sencillo, pero no utiliza información estadística. Es un buen método para aplicaciones en las que el número de cuentas es alto como tomografía de rayos X o CT, pero es peor cuando hay un bajo número de cuentas, como en imágenes de medicina nuclear. Los métodos iterativos de reconstrucción de imagen se han propuesto como alternativas a FBP. Estas técnicas tienen un coste computacional más alto que FBP pero producen imágenes de mejor contraste y relación señal-ruido. Los métodos iterativos eliminan los artefactos de líneas presentes en las imágenes FBP, reduciendo los falsos positivos y los falsos negativos cuando las lesiones están en la proximidad de órganos calientes. Este artículo presenta una visión de conjunto de los principios de la reconstrucción de imágenes para tomografía por emisión de positrones PET; se introducen brevemente las bases matemáticas del método FBP para seguidamente presentar los métodos estadísticos de reconstrucción iterativa, principalmente los basados en la estimación de la máxima verosimilitud. También se comenta la técnica de subconjuntos ordenados para acelerar su cómputo, así como el uso de probabilidades a priori bayesianas, lo que permite la incorporación de información a priori tal como restricciones de suavidad o información topológica parcialmente especificada y así mejorar la calidad de la imagen. Finalmente se muestran ejemplos con fantomas y con estudios de pacientes para comparar los métodos presentados+- 

In emission tomography images are obtained from a reconstruction process using a set of measured projections of the object or the patient examined. The classical method for image reconstruction is filtered backprojection FBP. This method is fast and simple, In emission tomography images are obtained from a reconstruction process using a set of measured projections of the object or the patient examined. The classical method for image reconstruction is filtered backprojection FBP. This method is fast and simple, but it does not use any statistical information about the measurements. It is a good method for applications when the number of measuredcounts is high e.g., in X-ray computed tomography, CT but insufficient when applied for low-count projection data in nuclear molecular imaging. Iterative imagereconstruction methods have been proposed as alternatives to FBP. Statistical iterative image reconstruction techniques show higher computational cost than FBP but areshown to produce images of better contrast and signalto- noise ratio. The elimination of streak artifacts present in FBP images with the use of iterative methods minimizesfalse-positive as well as false-negative results, when lesions are situated in the vicinity of hot organs. This paper presents an overview of the principles of image reconstruction for positron emission tomography PET and introduces briefly the mathematical background of the FBP method before entering into details of statistical iterative image reconstruction methods,mainly based on maximum likelihood estimation. A discussion is included about the ordered subsets technique for the acceleration of these methods and the Bayesian prior approach, which allowsthe incorporation of a priori information such as smoothness constraints or partial specified topological information and therefore further improves image quality. Some examples are included from phantom and patient studies to compare some of the methods presented+- 







Author: Kontaxakis, G.; Vaquero, Juan José; Santos, Andrés

Source: http://e-archivo.uc3m.es


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Universidad Carlos III de Madrid Repositorio institucional e-Archivo http:--e-archivo.uc3m.es Área de Imagen e Instrumentación (BiiG) DBIAB - BIIG - Journal Articles 2002 Reconstrucción de imagen en tomografía por emisión de positrones Kontaxakis, G. Real Academia de las Ciencias Exactas, Físicas y Naturales Revista de la Real Academia de las Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, 2002, vol.
96, n.
1-2, p.
45-57 http:--hdl.handle.net-10016-11837 Descargado de e-Archivo, repositorio institucional de la Universidad Carlos III de Madrid Rev.R.Acad.Cienc.Exact.Fis.Nat.
(Esp) Vol.
96, N.os 1-2, pp 45-57, 2002 Monográfico: Tomografía por Emisión de Positrones (PET) RECONSTRUCCIÓN DE IMAGEN EN TOMOGRAFÍA POR EMISIÓN DE POSITRONES (retroproyección filtrada, reconstrucción iterativa, máxima verosimilitud, transformada Radon) G.
Kontaxakis*, J.
J.
Vaquero**, A.
Santos* * Dpto.
Ingeniería Electrónica, ETSI Telecomunicación, Universidad Politécnica de Madrid ** Laboratorio de Imagen Médica.
Hospital General Universitario Gregorio Marañón.
Madrid RESUMEN Las imágenes de tomografía de emisión se generan mediante un algoritmo de reconstrucción, a partir de un conjunto de proyecciones adquiridas del objeto o paciente bajo examen.
El procedimiento clásico de reconstrucción de imagen es la retroproyección filtrada (FBP).
Este método es rápido y sencillo, pero no utiliza información estadística.
Es un buen método para aplicaciones en las que el número de cuentas es alto (como tomografía de rayos X o CT), pero es peor cuando hay un bajo número de cuentas, como en imágenes de medicina nuclear.
Los métodos iterativos de reconstrucción de imagen se han propuesto como alternativas a FBP.
Estas técnicas tienen un coste computacional más alto que FBP pero producen imágenes de mejor contraste y relación señal-ruido.
Los métodos iterativos eliminan los artefactos de líneas presentes en las imágenes FBP, reduciendo los falsos positivos ...





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