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Otimização do Algoritmo de Reconstrução Tomográfica ART - Simulação por Monte Carlo Juan L. P. Soto, Sérgio S. Furuie Escola Politécnica da USP e Instituto.

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1 Otimização do Algoritmo de Reconstrução Tomográfica ART - Simulação por Monte Carlo Juan L. P. Soto, Sérgio S. Furuie Escola Politécnica da USP e Instituto do Coração (InCor) HC-FMUSP São Paulo-SP

2 Introdução Métodos iterativos (ART e EM-ML) apresentam bom desempenho para reconstrução tomográfica 3D; Para melhor uso do método, é necessário o ajuste de parâmetros livres; ART: fator de relaxação, restrição de positividade, iteração adicional com projeções transversais.

3 Geração do phantom (EVAL3DPET) 64 cortes, com dimensão de 128x128 voxels; 69 elipsóides de tamanhos variados (4mm a 20mm).

4 Simulação e geração das projeções (SimSET) 15 orientações (tilts), cada uma com 96 planos de projeção; Cada plano com 128x90 sensores; Correção perfeita de atenuação.

5 Modelagem do ruído Medicina Nuclear: ruído não aditivo e dependente do valor do sinal; Técnicas Monte Carlo: geração realista de ruído, através da simulação de cada um dos fenômenos aleatórios em Tomografia de Emissão (geração de fótons, absorção, espalhamento e detecção).

6 Valores de contagem média e SNR

7 Método ART (algoritmo de Kaczmarz) xjxj detetor yiyi a ij tubo i AiAi

8 ART: reconstrução sem ruído (1)

9 ART: reconstrução sem ruído (2)

10 Otimização do fator de relaxação (1)

11 Otimização do fator de relaxação (2)

12 Reconstrução com ruído (SNR = 17,91 dB)

13 Aplicação de restrição de positividade e iteração adicional

14 Conclusões O uso de restrição de positividade é recomendado, ao contrário da iteração transversal adicional; Pode-se abrir mão destas modificações em favor da velocidade de processamento; Mais importante: escolher o parâmetro de relaxação adequado para cada SNR.

15 Trabalhos futuros Estudo de outros métodos iterativos (EM-ML e RAMLA); Variações aleatórias das características dos phantoms e verificação da relevância dos parâmetros e variantes utilizados; Reconstrução simultânea dos phantoms de atividade e de atenuação.

16 Agradecimentos FAPESP (processos 02/ e 03/ ); Fundação Zerbini; InCor. Contato Juan L. P. Soto Av. Enéas de Carvalho Aguiar, São Paulo - SP. Tel: (11)


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