Una guía de Resonancia Magnética para la corrección de volumen parcial de imágenes PET: una comparación de técnicas

Introducción

La tomografías por emisión de positrones (PET por sus siglas en inglés), es una técnica que permite obtener cálculos cuantitativos de concentraciones de un indicador. Sin embargo, su precisión puede verse afectada por el efecto de volumen parcial debido a su reducida capacidad de resolución espacial.  

En esta investigación se realizó una comparación entre distintas técnicas de PVC de una post-reconstrucción, orientada por la resonancia magnética. Específicamente, se utilizaron dos métodos previamente estudiados, el NLMA y el PLS. Asimismo, se incluyeron sistemas de VC y GTM para hacer un análisis en la dirección regular e irregular de la resonancia magnética, causados por los desfases de segmentación y registro.

Métodos

Se diseñó un fantasma BrainWeb que imitaría a un PET real, el cual fue procesado para generar dispersiones de actividad en materia gris no uniforme. Más adelante, se hicieron imitaciones introduciendo ruido de Poisson en la información del sinograma. En este caso las imágenes que fueron recolectadas se consideraron como la entrada para distintas técnicas de PVC.

Para la guía de los métodos NLMA Y RVB se facilitaron modelos de tejidos segmentados. Por otro lado, para el análisis de las guías irregulares y regulares, se simularon con desfases la segmentación y el registro (haciendo desplazamientos en las imágenes anatómicas). Finalmente, para determinar el desempeño cuantitativo de los métodos de PVC usados, se hizo un cálculo promedio en porcentaje de sesgo, así como el coeficiente de variabilidad.

Resultados y discusión

Se comprobó que los métodos de PVC, orientados por la resonancia magnética, presentan mejorías a diferencia de las imágenes que no se corrigieron. El PLS suave y el sBowsher arrojaron imágenes poco claras, con márgenes borrosos. En cuanto a la segmentación, el RBV y el NLMA ofrecieron un rendimiento mayor a comparación de los otros métodos. Ambos mostraron un desempeño similar en la segmentación regular e irregular en la materia blanca. No obstante, en la materia gris con actividad no uniforme, el RVB se degradó más rápido. En términos generales, se determinó que el NLMA requiere de una segmentación adecuada para asegurar su rendimiento. Por último, se puede decir que entre los métodos correspondientes a la no segmentación, el SBPLS fue el mejor en cualquier caso de desfase de registro.

Traducido y adaptado de: Y. Zhu, Y. Gao and A. Rahmim, «Subtle MR Guidance for Partial Volume Correction of PET Images: A Comparison of Techniques,» 2019 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference (NSS/MIC), 2019, pp. 1-3, doi: 10.1109/NSS/MIC42101.2019.9059649