Motion Correction in Thoracic Positron Emission Tomography

حرکات تنفسی و قلبی منجر به تخریب تصویر در توموگرافی انتشار پوزیترون (PET) می‌شود که کمیت‌سازی را مختل می‌کند. در این کتاب، نویسندگان رویکردهایی برای تخمین حرکت و تصحیح حرکت در PET قفسه سینه ارائه می‌کنند. رویکردهای تخمین حرکت مبتنی بر راه‌اندازی دوگانه و ثبت تصویر با حفظ جرم (VAMPIRE) و جریان نوری با حفظ جرم (MPOF) است. با حفظ انبوه، مدولاسیون‌های شدت تصویر ناشی از حرکت قلبی بسیار غیر صلب محاسبه می‌شوند. در چارچوب ثبت تصویر، اصطلاحات مختلف داده، انواع مختلف منظم‌سازی و مدل‌های حرکت پارامتریک و ناپارامتریک مورد بررسی قرار می‌گیرند. در چارچوب جریان نوری، شرایط داده های مختلف و جریمه سازی غیر درجه دوم نیز مورد بحث قرار می گیرد. رویکردهای تصحیح حرکت به ویژه بر خطوط لوله در PET دو دروازه ای تمرکز دارند. یک ارزیابی کمی از روش‌های پیشنهادی بر روی داده‌های فانتوم نرم‌افزار با اطلاعات حرکت حقیقت زمین انجام می‌شود. علاوه بر این، کاربرد بالینی در داده های بیمار نشان داده شده است. این کتاب با چشم‌اندازی از پیشرفت‌های اخیر و پیشرفت‌های بالقوه آینده در زمینه تصحیح حرکت PET به پایان می‌رسد.

Respiratory and cardiac motion leads to image degradation in Positron Emission Tomography (PET), which impairs quantification. In this book, the authors present approaches to motion estimation and motion correction in thoracic PET. The approaches for motion estimation are based on dual gating and mass-preserving image registration (VAMPIRE) and mass-preserving optical flow (MPOF). With mass-preservation, image intensity modulations caused by highly non-rigid cardiac motion are accounted for. Within the image registration framework different data terms, different variants of regularization and parametric and non-parametric motion models are examined. Within the optical flow framework, different data terms and further non-quadratic penalization are also discussed. The approaches for motion correction particularly focus on pipelines in dual gated PET. A quantitative evaluation of the proposed approaches is performed on software phantom data with accompanied ground-truth motion information. Further, clinical applicability is shown on patient data. The book concludes with an outlook of recent developments and potential future advances in the field of PET motion correction.