Reconstrução Quantitativa de SPECT: Avaliação de Correções - Silva, Ana Maria Marques da (1998)
O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência das correções de atenuação e espalhamento na reconstrução quantitativa em SPECT. O estudo foi baseado em diversas simulações de Monte Carlo, com ênfase especial no modelo torso-cardíaco matemático (MCAT). Para a reconstrução, foi utilizado o algoritmo iterativo ML-EM com projetor-retroprojetor modificado pelo mapa de atenuação. Para avaliar a correção de espalhamento, foram simulados os espectros energéticos, com múltiplas ordens de espalhamento Compton. O método da dupla janela de energia (Jaszczak) foi aplicado, devido a sua simplicidade, e as imagens corrigidas foram comparadas com as de fótons primários. Foram analisadas as escolhas das janelas do fotopico e espalhamento, além da dependência do fator de espalhamento k com a distribuição de atividades do objeto. Duas abordagens foram adotadas para a obtenção dos mapas de atenuação: a estimativa do mapa uniforme diretamente dos dados de emissão, sem o uso de imagens de transmissão; e o borramento de mapas não-uniformes, reconstruídos a partir das projeções por transmissão. A estimativa do mapa de atenuação diretamente dos sinogramas de emissão baseou-se nas condições de consistência da transformada de Radon atenuada. Neste caso, foram estudados os efeitos de diferentes contagens e vários coeficientes de atenuação iniciais sobre as imagens corrigidas. Os mapas de atenuação não-uniformes foram borrados com um \"kernei\" gaussiano, aplicados nas correções e os efeitos na quantificação foram analisados. Os espectros energéticos emitidos pelo modelo MCAT mostraram que os fótons espalhados não poderiam ser excluídos a contento, mesmo que fossem utilizadas janelas de aquisição estreitas sobre o fotopico. Em relação a correção de Jaszczak, verificou-se que a escolha das janelas de fotopico e espalhamento é crucial e confirmou-se que o valor de k é altamente dependente do objeto examinado. Dada uma estimativa inicial do mapa de atenuação, o uso das condições de consistência para estimar o mapa de atenuação uniforme, consistente com os dados de emissão do modelo MCAT simulado, resultou sempre em uma mesma forma, para quaisquer valores iniciais do conjunto de parâmetros. Apesar do erro diminuir com o aumento da contagem, o melhor coeficiente de atenuação não pôde ser obtido, mesmo em altas contagens. Isto se deve a presença dos fótons espalhados, que alteraram a solução das condições de consistência, reduzindo as dimensões do mapa. Os resultados indicaram que a correção de espalhamento é o fator mais importante na reconstrução quantitativa em SPECT. Com referência aos efeitos quantitativos da correção de atenuação, não foram observadas diferenças significativas com a utilização dos mapas borrados, enquanto que a correção com mapas uniformes mostrou-se menos eficaz.