View
222
Download
0
Category
Tags:
Preview:
Citation preview
Nuklearmedizinsche Klinik und PoliklinikKlinikum rechts der IsarTechnische Universität München
1
Image reconstruction, MR-based attenuation correction, parametric imaging for PET
Jorge CabelloNuklearmedizinische Klinik im Klinikum rechts der Isar, Technische Universität München, Munich, Germany
Nuklearmedizinsche Klinik und PoliklinikKlinikum rechts der IsarTechnische Universität München
Nuklearmedizinsche Klinik und PoliklinikKlinikum rechts der IsarTechnische Universität München
2
Gantt chart
Implement preliminary version of PRESTO
Adapt PRESTO to new geometry
Comparison of sinograms and LOR/histograms
GPU implementation of PRESTO
Implementation attenuation correction
Comparison clinical data
Implementation of parametric reconstruction
Integration in PRESTO
Comparison between direct and indirect methods
01/01/14 20/07/14 05/02/15 24/08/15 11/03/16 27/09/16 15/04/17 01/11/171/1/2014
12/1/2014
7/1/2015
12/1/2015
6/1/2016
12/1/2016
6/1/2016
11/1/2016
12/1/2016
Nuklearmedizinsche Klinik und PoliklinikKlinikum rechts der IsarTechnische Universität München
3
Nuklearmedizinsche Klinik und PoliklinikKlinikum rechts der IsarTechnische Universität München
Gantt chart
• First sinogram 31st March.• First proof DL better as SL at sinogram level 11th April.• First images (back-projected sinograms) 4th July.
• Robust software understanding (GATE-translator-PRESTO).
• Final decision for dual layer design 8th July.
Tasks Start date Duration (days) End dateImplement preliminary version of PRESTO 01.01.2014 119 30.04.2014Adapt PRESTO to new geometry 01.12.2014 211 30.06.2015Comparison of sinograms and LOR/histograms 01.07.2015 152 30.11.2015GPU implementation of PRESTO 01.12.2015 182 31.05.2016Implementation attenuation correction 01.06.2016 182 30.11.2016Comparison clinical data 01.12.2016 61 31.01.2017Implementation of parametric reconstruction 01.06.2016 152 31.10.2016Integration in PRESTO 01.11.2016 29 30.11.2016Comparison between direct and indirect methods 01.12.2016 61 31.01.2017
Nuklearmedizinsche Klinik und PoliklinikKlinikum rechts der IsarTechnische Universität München
4
TRIMAGE 6/14 mm (DLDv2)
TRIMAGE 8/12 mm (DLDv2)
TRIMAGE 10/10 mm (DLDv2)
Crystal lengths
Radial spatial resolution
Tangential spatial resolution
6/14 mm 5.18 mm 6.14 mm
8/12 mm 4.87 mm 5.89 mm
10/10 mm 5.20 mm 6.03 mm
Radial profile
Tangential profile
Nuklearmedizinsche Klinik und PoliklinikKlinikum rechts der IsarTechnische Universität München
5
Gantt chart
Implement preliminary version of PRESTO
Adapt PRESTO to new geometry
Comparison of sinograms and LOR/histograms
GPU implementation of PRESTO
Implementation attenuation correction
Comparison clinical data
Implementation of parametric reconstruction
Integration in PRESTO
Comparison between direct and indirect methods
01/01/14 20/07/14 05/02/15 24/08/15 11/03/16 27/09/16 15/04/17 01/11/171/1/2014
12/1/2014
7/1/2015
12/1/2015
6/1/2016
12/1/2016
6/1/2016
11/1/2016
12/1/2016
Nuklearmedizinsche Klinik und PoliklinikKlinikum rechts der IsarTechnische Universität München
6
Gantt chart
Implement preliminary version of PRESTO
Adapt PRESTO to new geometry
Comparison of sinograms and LOR/histograms
GPU implementation of PRESTO
Implementation attenuation correction
Comparison clinical data
Implementation of parametric reconstruction
Integration in PRESTO
Comparison between direct and indirect methods
01/01/14 20/07/14 05/02/15 24/08/15 11/03/16 27/09/16 15/04/17 01/11/171/1/2014
12/1/2014
7/1/2015
12/1/2015
6/1/2016
12/1/2016
6/1/2016
11/1/2016
12/1/2016
First sinogram Differences between SL and DL
Software chainestablished
DL design established
Nuklearmedizinsche Klinik und PoliklinikKlinikum rechts der IsarTechnische Universität München
7
Nuklearmedizinsche Klinik und PoliklinikKlinikum rechts der IsarTechnische Universität München
Inter-detectors gaps • Homogeneous cylinders.
• Water phantom 37 MBq x 80 s (no attenuation/normalization correction)
20 cm (64% FOV)
20 cm
4th November
Nuklearmedizinsche Klinik und PoliklinikKlinikum rechts der IsarTechnische Universität München
8
Nuklearmedizinsche Klinik und PoliklinikKlinikum rechts der IsarTechnische Universität München
Inter-detectors gaps • Homogeneous cylinders.
• Water phantom 37 MBq x 80 s (no normalization correction)
20 cm (64% FOV)
20 cm
10th December
Nuklearmedizinsche Klinik und PoliklinikKlinikum rechts der IsarTechnische Universität München
9
Nuklearmedizinsche Klinik und PoliklinikKlinikum rechts der IsarTechnische Universität München
Inter-detectors gaps • Homogeneous cylinders.
• Water phantom 37 MBq x 80 s
20 cm (64% FOV)
20 cm
10th December
Nuklearmedizinsche Klinik und PoliklinikKlinikum rechts der IsarTechnische Universität München
10
Nuklearmedizinsche Klinik und PoliklinikKlinikum rechts der IsarTechnische Universität München
Inter-detectors gaps • Two uniform cylinders.
Nuklearmedizinsche Klinik und PoliklinikKlinikum rechts der IsarTechnische Universität München
11
Nuklearmedizinsche Klinik und PoliklinikKlinikum rechts der IsarTechnische Universität München
Inter-detectors gaps • Two uniform cylinders.
Nuklearmedizinsche Klinik und PoliklinikKlinikum rechts der IsarTechnische Universität München
12
Nuklearmedizinsche Klinik und PoliklinikKlinikum rechts der IsarTechnische Universität München
To do• Still some artefacts to fix in the
reconstruction.• Need to confirm quality of simulated
data.• Comparison LOR-histograms vs adaptive
size sinograms on impact in image quality (1/7/15-30-11-15).
Nuklearmedizinsche Klinik und PoliklinikKlinikum rechts der IsarTechnische Universität München
13
Nuklearmedizinsche Klinik und PoliklinikKlinikum rechts der IsarTechnische Universität München
MR-based attenuation correction
Nuklearmedizinsche Klinik und PoliklinikKlinikum rechts der IsarTechnische Universität München
14
Internal air mask UTE1 (Ba0,i)
Internal air mask UTE2 (Ba1,i)
External air mask(Ba,o)
Internal air mask(Ba,i)
Air mask (Ba)
Post processingµ-mapR2b,x + soft
tissue + filter
Low dose CT
UTE1 (TE 70 µs)
UTE2 (TE 2.36 ms)
Set to 0 voxels with values Inf, NaN and
<0Normalize R2 map
Separate bone and soft tissue by hard threshold (0.004)
Calculate µ and σ from bone tissue
Threshold bone using µ+σ as
thresholdRemove small blobs
Binarized µ-map (µ-mapR2b,bin)
Clipped µ-map (µ- mapR2b,clp)
Equalized µ-map (µ- mapR2b,equ)
R2 map
Raw µ-map (µ-mapR2b,raw)
µ-mapR2,x
Completely automatic.
Computation time ~5 s.
Implemented in Matlab.
Nuklearmedizinsche Klinik und PoliklinikKlinikum rechts der IsarTechnische Universität München
15
Results (Schizofrenia)
Nuklearmedizinsche Klinik und PoliklinikKlinikum rechts der IsarTechnische Universität München
16
Gantt chart
Implement preliminary version of PRESTO
Adapt PRESTO to new geometry
Comparison of sinograms and LOR/histograms
GPU implementation of PRESTO
Implementation attenuation correction
Comparison clinical data
Implementation of parametric reconstruction
Integration in PRESTO
Comparison between direct and indirect methods
01/01/14 20/07/14 05/02/15 24/08/15 11/03/16 27/09/16 15/04/17 01/11/171/1/2014
12/1/2014
7/1/2015
12/1/2015
6/1/2016
12/1/2016
6/1/2016
11/1/2016
12/1/2016
First sinogram Differences between SL and DL
Software chainestablished
DL design established
MR-based attenuationcorrection
Nuklearmedizinsche Klinik und PoliklinikKlinikum rechts der IsarTechnische Universität München
17
Nuklearmedizinsche Klinik und PoliklinikKlinikum rechts der IsarTechnische Universität München
To do• Compare this approach with the original
proposed in the TDR ANN.• Can the MR produce artefact-free UTE
images?
Nuklearmedizinsche Klinik und PoliklinikKlinikum rechts der IsarTechnische Universität München
18
Nuklearmedizinsche Klinik und PoliklinikKlinikum rechts der IsarTechnische Universität München
Next 6 months?• Reconstruction
• Robust attenuation and normalization correction.
• Determine the impact of the inter-detector gaps.
• Comparison LOR-histogram and sinogram reconstruction.
• MR-based attenuation correction• Comparison between UTE-based (Munich)
and ANN-based (Jülich) attenuation correction.
• Possibly to include an alternative method in the comparison.
Recommended