Avaliação de extração de informação a priori entre imagens de diferentes modalidades para aprimoramento de reconstrução de imagens médicas em equipamentos de PET-MRI

Abstract

Tomografia por emissão de pósitron conjugada à ressonância magnética, é uma nova modalidade de imagem híbrida, que apresenta potencial para diagnosticar e monitorar o tratamento de doenças, entretanto não foram encontradas evidências de que foram exploradas técnicas de reconstrução de imagem utilizando algoritmos de compressive sensing, CS, com informação a priori, IP. Explorar tais técnicas nessa modalidade pode tornála mais acessível, uma vez que serão necessárias menos amostras para a reconstrução, diminuindo o tempo de duração dos exames. O objetivo dessa pesquisa é avaliar quantitativamente e qualitativamente quanto de informação coincidente que pode ser extraída das duas modalidades. As imagens utilizadas na pesquisa foram extraídas da máquina de PET/MRI, Biograph mMR e cedidas pela Siemens. A análise do banco de dados foi feito por meio de uma interface gráfica, desenvolvida para comparar, alinhar, através de redimensionamento, rotação e translação, e realizar a fusão de pares de imagens por combinação linear. A formação de pares foi feita por proximidade de corte, pela interface criada. Para extração de dados, foram utilizados os pares de imagens gerados pela interface, no software Matlab. As imagens foram submetidas à três filtros de borda e a análise de coincidência foi gerada através das bordas de imagens das duas modalidades. A extração de pontos através de pré-filtragem, apresentou um grau de coincidência satisfatório, com desempenho superior quando aplicado filtro de borda horizontal. Além disso, os pares de imagens formados por proximidade de corte, demonstraram maior grau de coincidência de pontos, em relação aos pares formados manualmente. A implementação de algoritmos de reconstrução de imagens fogem ao escopo deste trabalho, entretanto foram feitas análises de reconstrução a partir dos dados levantados nesta pesquisa e a reconstrução apresentou melhora na qualidade de imagens. A análise sistemática do uso de informação a priori em pares de PET/MRI utilizando os métodos de extração aqui explorados será continuada em trabalhos futuros.