Simultaneous positron emission tomography and magnetic resonance image reconstruction with compressive sensing using cross-prior information and pre-filtering

Abstract

A tecnologia de tomografia por emissão de positrons combinada com imagem de res sonância magnética (PET/MRI) constitui uma modalidade de imagem relativamente nova que combina a capacidade do PET de rastrear o metabolismo com a resoluçao espacial da Ressonância Magnética (MR). Esta pesquisa utiliza informação a priori (IP) extraída de dados de imagens de PET, que foram adquiridas simultaneamente com a RM do equipamento da Siemens® de PET/MRI, Biograph mMR. E explorado o fato de que as imagens de PET e de RM são adquiridas simultaneamente para usar informaçães da modalidade de PET com Compressive Sensing (CS) para melhorar a reconstruçao das imagens de RM. A metodologia foi testada variando o percentual de coeficientes da representação esparsa considerada como posições de elementos nao nulos (e, portanto, usada como IP) de 0 a 90 %, com 10 valores igualmente espaçados e variando o numero de ângulos usados na trajetéria radial da ressonância magnética de 10 a 160 angulos, com 7 valores igualmente espaçados. A qualidade das imagens foi avaliada quantitativamente, utilizando as métricas de signal to-error-ratio (SER) e Structural Similarity Index Measure (SSIM) para avaliar a qualidade das imagens. As opiniães de especialistas em radiologia não foram coletadas para sustentar uma analise qualitativa. Com uma proporção de IP de 10 %, a qualidade das imagens reconstruédas melhora em comparação com aquelas reconstruédas sem IP para todas as faixas de ângulos testados.