metricas
covid
Buscar en
Revista Española de Medicina Nuclear e Imagen Molecular
Toda la web
Inicio Revista Española de Medicina Nuclear e Imagen Molecular Caracterización y simulación de ruido en las imágenes de PET reconstruidas co...
Información de la revista
Vol. 37. Núm. 4.
Páginas 229-236 (julio - agosto 2018)
Compartir
Compartir
Descargar PDF
Más opciones de artículo
Visitas
34
Vol. 37. Núm. 4.
Páginas 229-236 (julio - agosto 2018)
ORIGINAL
Caracterización y simulación de ruido en las imágenes de PET reconstruidas con OSEM: desarrollo de un método para la generación de imágenes sintéticas
Characterization and simulation of noise in PET images reconstructed with OSEM: Development of a method for the generation of synthetic images
Visitas
34
P. Castroa,
Autor para correspondencia
pablo.castro@salud.madrid.org

Autor para correspondencia.
, C. Huergab, P. Chamorroa, J. Garayoac, M. Rocha, L. Péreza
a Servicio de Radiofísica, Hospital Universitario de La Princesa, Madrid, España
b Servicio de Radiofísica y Protección Radiológica, Hospital Universitario La Paz, Madrid, España
c Servicio de Protección Radiológica, Hospital Universitario Fundación Jiménez Díaz, Madrid, España
Este artículo ha recibido
Disponible módulo formativo: Unidad 1. Saber más
Información del artículo
Resumen
Texto completo
Bibliografía
Descargar PDF
Estadísticas
Figuras (5)
Mostrar másMostrar menos
Tablas (1)
Tabla 1. Valores medios, desviación estándar y valores máximos en ROI dibujadas en áreas uniformes de imágenes simuladas y experimentales (posición indicada en la figura 5). También se muestra la razón contraste-ruido para las esferas más grandes
Resumen
Introducción

Los objetivos del trabajo son caracterizar las propiedades de la imagen 2D PET reconstruida mediante el algoritmo ordered-subset expectation maximization (OSEM) y proponer un nuevo método de generación de imágenes sintéticas.

Material y métodos

El ruido se analiza en términos de magnitud, correlación espacial y distribución espectral a través de la desviación estándar, la función de autocorrelación y el espectro de potencias de ruido (NPS, por noise power spectrum), respectivamente. También se estudian sus variaciones con la posición y la cantidad de actividad. Este análisis del ruido se realiza sobre imágenes de maniquí a partir de distribuciones de actividad de 18F homogéneas. Para estudiar la resolución espacial del sistema a través de la point spread function (PSF) se emplean los coeficientes de recuperación medidos en esferas calientes en diferentes entornos radiactivos. Las funciones PSF y NPS proporcionan la base del método de simulación propuesto: convolución con la PSF como núcleo y adición de ruido a partir del NPS.

Resultados

El análisis del ruido espectral muestra que la principal contribución es de naturaleza aleatoria. También se observa que la corrección de atenuación no altera la textura del ruido pero sí modifica su magnitud. Finalmente, las imágenes sintéticas de 2 maniquíes, uno de ellos un cerebro anatómico, son comparadas cuantitativamente con las imágenes experimentales, encontrando un buen acuerdo en términos de valores de píxel y correlaciones entre píxeles. Así, la razón contraste-ruido para la esfera más grande del maniquí NEMA IEC es 10,7 en la imagen sintética y 8,8 en la imagen experimental.

Conclusiones

Las propiedades de las imágenes PET-OSEM pueden ser descritas por las funciones NPS y PSF. Las imágenes simuladas, incluyendo regiones anatómicas, son generadas satisfactoriamente mediante el método propuesto basado en las funciones NPS y PSF.

Palabras clave:
PET
Reconstrucción iterativa
OSEM
Espectro de potencias de ruido
Función de autocorrelación
Función de dispersión puntual
Abstract
Introduction

The goals of the study are to characterize imaging properties in 2D PET images reconstructed with the iterative algorithm ordered-subset expectation maximization (OSEM) and to propose a new method for the generation of synthetic images.

Material and methods

The noise is analyzed in terms of its magnitude, spatial correlation, and spectral distribution through standard deviation, autocorrelation function, and noise power spectrum (NPS), respectively. Their variations with position and activity level are also analyzed. This noise analysis is based on phantom images acquired from 18F uniform distributions. Experimental recovery coefficients of hot spheres in different backgrounds are employed to study the spatial resolution of the system through point spread function (PSF). The NPS and PSF functions provide the baseline for the proposed simulation method: convolution with PSF as kernel and noise addition from NPS.

Results

The noise spectral analysis shows that the main contribution is of random nature. It is also proven that attenuation correction does not alter noise texture but it modifies its magnitude. Finally, synthetic images of 2 phantoms, one of them an anatomical brain, are quantitatively compared with experimental images showing a good agreement in terms of pixel values and pixel correlations. Thus, the contrast to noise ratio for the biggest sphere in the NEMA IEC phantom is 10.7 for the synthetic image and 8.8 for the experimental image.

Conclusions

The properties of the analyzed OSEM-PET images can be described by NPS and PSF functions. Synthetic images, even anatomical ones, are successfully generated by the proposed method based on the NPS and PSF.

Keywords:
PET
Iterative reconstruction
OSEM
Noise power spectrum
Autocorrelation function
Point spread function

Artículo

Opciones para acceder a los textos completos de la publicación Revista Española de Medicina Nuclear e Imagen Molecular
Socio
Si es usted socio de la Sociedad Española de Medicina Nuclear e Imagen Molecular (SEMNIM) puede acceder al texto completo de los contenidos de la Revista Española de Medicina Nuclear e Imagen Molecular desde los enlaces a la revista publicados en la web de la SEMNIN (enlace a https://semnim.es/iniciar-sesion/), previo inicio de sesión como socio. Si tiene problemas de acceso puede contactar con la Secretaría Técnica de la SEMNIM en el correo electrónico secretaria.tecnica@semnim.es o en el teléfono: + 34 619 594 780
Suscriptor
Suscriptor de la revista

Si ya tiene sus datos de acceso, clique aquí.

Si olvidó su clave de acceso puede recuperarla clicando aquí y seleccionando la opción "He olvidado mi contraseña".
Suscribirse
Suscribirse a:

Revista Española de Medicina Nuclear e Imagen Molecular

Comprar
Comprar acceso al artículo

Comprando el artículo el PDF del mismo podrá ser descargado

Precio 19,34 €

Comprar ahora
Contactar
Teléfono para suscripciones e incidencias
De lunes a viernes de 9h a 18h (GMT+1) excepto los meses de julio y agosto que será de 9 a 15h
Llamadas desde España
932 415 960
Llamadas desde fuera de España
+34 932 415 960
E-mail
Opciones de artículo
es en pt

¿Es usted profesional sanitario apto para prescribir o dispensar medicamentos?

Are you a health professional able to prescribe or dispense drugs?

Você é um profissional de saúde habilitado a prescrever ou dispensar medicamentos