Simulation and image reconstruction of clinical TOF-PET scanners

En esta tesis se ha mostrado que el código de simulación Monte Carlo PeneloPET, desarrollado en el Grupo de Física Nuclear de la Universidad Complutense de Madrid, es lo suficientemente flexible como para incorporar las principales características de distintos escáneres PET, incluyendo escáneres clí...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Abushab, Khaled M. A
Tipo de recurso: tesis doctoral
Fecha de publicación:2013
País:España
Institución:Universidad Complutense de Madrid (UCM)
Repositorio:Docta Complutense
Idioma:inglés
OAI Identifier:oai:docta.ucm.es:20.500.14352/37487
Acceso en línea:https://hdl.handle.net/20.500.14352/37487
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:516-073.7(043.2)
Tomografía de emisión
Escáneres
Simulación
Física (Física)
Diagnóstico por imagen y medicina nuclear
22 Física
3204.01 Medicina Nuclear
id ES_ba448c536d586f9c1e78b8465a770cc5
oai_identifier_str oai:docta.ucm.es:20.500.14352/37487
network_acronym_str ES
network_name_str España
repository_id_str
spelling Simulation and image reconstruction of clinical TOF-PET scannersAbushab, Khaled M. A516-073.7(043.2)Tomografía de emisiónEscáneresSimulaciónFísica (Física)Diagnóstico por imagen y medicina nuclear22 Física3204.01 Medicina NuclearEn esta tesis se ha mostrado que el código de simulación Monte Carlo PeneloPET, desarrollado en el Grupo de Física Nuclear de la Universidad Complutense de Madrid, es lo suficientemente flexible como para incorporar las principales características de distintos escáneres PET, incluyendo escáneres clínicos, logrando reproducir las medidas experimentales obtenidas con estas máquinas. Una de los principales problemas de simular escáneres comerciales consiste en el hecho de que generalmente algunas de sus características (como la electrónica y el proceso de formación de coincidencias) no son conocidas. En ese caso es necesario ajustar una serie de parámetros de manera que se reproduzcan los datos experimentales publicados. En esta tesis se ha mostrado que una vez realizado ese ajuste, se pueden reproducir otra serie de datos experimentales adicionales, así como otros escáneres de la misma familia (que comparten muchas características comunes). En concreto, una vez que la simulación se ha afinado para reproducir la sensibilidad del escáner B-TPTV, las predicciones para la fracción de dispersión están de acuerdo dentro de un 5% con los valores medidos para los tres escáneres bajo investigación. Asimismo, la sensibilidad, la resolución y la tasa de cuentas efectivas NEC de los escáneres B-TP, B-TPTV y mCT se lograron reproducir dentro de las incertidumbres experimentales. Una vez que se tienen todos los parámetros del escáner, se ha podido estudiar cómo afecta el variar alguno de estos parámetros en las principales características de su rendimiento (como la sensibilidad o la tasa de cuentas efectiva NEC). Tal como era de esperar, muchos de los parámetros óptimos estimados (como la ventana de energía usada para elegir las coincidencias) coinciden con los empleados en los escáneres comerciales. En otros casos, se ha podido estimar lo que se puede llegar a ganar en sensibilidad con escáneres con un mayor número de detectores. En estas simulaciones, se ha incorporado al información de TOF en los ficheros de salida, de manera similar a como se hace en los escáneres clínicos, demostrando que PeneloPET es capaz de incorporar fácilmente esta información. En esta tesis se ha demostrado también la mejora en la imagen que se obtiene mediante el uso de la información TOF obtenida en los escáneres PET. Se encontró que la información TOF, en las reconstrucciones realizadas con el código GFIRST permite obtener un mejor contraste de imagen y menor ruido, y también mayor SNR que sin TOF.Universidad Complutense de MadridUdías Moinelo, José ManuelLópez Herraiz, JoaquínUniversidad Complutense de Madrid20132013-05-2220132013-05-22doctoral thesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_db06info:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://hdl.handle.net/20.500.14352/37487reponame:Docta Complutenseinstname:Universidad Complutense de Madrid (UCM)Inglésengopen accesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2info:eu-repo/semantics/openAccessoai:docta.ucm.es:20.500.14352/374872026-06-02T12:44:21Z
dc.title.none.fl_str_mv Simulation and image reconstruction of clinical TOF-PET scanners
title Simulation and image reconstruction of clinical TOF-PET scanners
spellingShingle Simulation and image reconstruction of clinical TOF-PET scanners
Abushab, Khaled M. A
516-073.7(043.2)
Tomografía de emisión
Escáneres
Simulación
Física (Física)
Diagnóstico por imagen y medicina nuclear
22 Física
3204.01 Medicina Nuclear
title_short Simulation and image reconstruction of clinical TOF-PET scanners
title_full Simulation and image reconstruction of clinical TOF-PET scanners
title_fullStr Simulation and image reconstruction of clinical TOF-PET scanners
title_full_unstemmed Simulation and image reconstruction of clinical TOF-PET scanners
title_sort Simulation and image reconstruction of clinical TOF-PET scanners
dc.creator.none.fl_str_mv Abushab, Khaled M. A
author Abushab, Khaled M. A
author_facet Abushab, Khaled M. A
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Udías Moinelo, José Manuel
López Herraiz, Joaquín
Universidad Complutense de Madrid
dc.subject.none.fl_str_mv 516-073.7(043.2)
Tomografía de emisión
Escáneres
Simulación
Física (Física)
Diagnóstico por imagen y medicina nuclear
22 Física
3204.01 Medicina Nuclear
topic 516-073.7(043.2)
Tomografía de emisión
Escáneres
Simulación
Física (Física)
Diagnóstico por imagen y medicina nuclear
22 Física
3204.01 Medicina Nuclear
description En esta tesis se ha mostrado que el código de simulación Monte Carlo PeneloPET, desarrollado en el Grupo de Física Nuclear de la Universidad Complutense de Madrid, es lo suficientemente flexible como para incorporar las principales características de distintos escáneres PET, incluyendo escáneres clínicos, logrando reproducir las medidas experimentales obtenidas con estas máquinas. Una de los principales problemas de simular escáneres comerciales consiste en el hecho de que generalmente algunas de sus características (como la electrónica y el proceso de formación de coincidencias) no son conocidas. En ese caso es necesario ajustar una serie de parámetros de manera que se reproduzcan los datos experimentales publicados. En esta tesis se ha mostrado que una vez realizado ese ajuste, se pueden reproducir otra serie de datos experimentales adicionales, así como otros escáneres de la misma familia (que comparten muchas características comunes). En concreto, una vez que la simulación se ha afinado para reproducir la sensibilidad del escáner B-TPTV, las predicciones para la fracción de dispersión están de acuerdo dentro de un 5% con los valores medidos para los tres escáneres bajo investigación. Asimismo, la sensibilidad, la resolución y la tasa de cuentas efectivas NEC de los escáneres B-TP, B-TPTV y mCT se lograron reproducir dentro de las incertidumbres experimentales. Una vez que se tienen todos los parámetros del escáner, se ha podido estudiar cómo afecta el variar alguno de estos parámetros en las principales características de su rendimiento (como la sensibilidad o la tasa de cuentas efectiva NEC). Tal como era de esperar, muchos de los parámetros óptimos estimados (como la ventana de energía usada para elegir las coincidencias) coinciden con los empleados en los escáneres comerciales. En otros casos, se ha podido estimar lo que se puede llegar a ganar en sensibilidad con escáneres con un mayor número de detectores. En estas simulaciones, se ha incorporado al información de TOF en los ficheros de salida, de manera similar a como se hace en los escáneres clínicos, demostrando que PeneloPET es capaz de incorporar fácilmente esta información. En esta tesis se ha demostrado también la mejora en la imagen que se obtiene mediante el uso de la información TOF obtenida en los escáneres PET. Se encontró que la información TOF, en las reconstrucciones realizadas con el código GFIRST permite obtener un mejor contraste de imagen y menor ruido, y también mayor SNR que sin TOF.
publishDate 2013
dc.date.none.fl_str_mv 2013
2013-05-22
2013
2013-05-22
dc.type.none.fl_str_mv doctoral thesis
http://purl.org/coar/resource_type/c_db06
dc.type.openaire.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
dc.identifier.none.fl_str_mv https://hdl.handle.net/20.500.14352/37487
url https://hdl.handle.net/20.500.14352/37487
dc.language.none.fl_str_mv Inglés
eng
language_invalid_str_mv Inglés
language eng
dc.rights.none.fl_str_mv open access
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.openaire.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv open access
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidad Complutense de Madrid
publisher.none.fl_str_mv Universidad Complutense de Madrid
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Docta Complutense
instname:Universidad Complutense de Madrid (UCM)
instname_str Universidad Complutense de Madrid (UCM)
reponame_str Docta Complutense
collection Docta Complutense
repository.name.fl_str_mv
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1869417863854424064
score 15,301603