INSTITUTO DE PESQUISAS ENERGÉTICAS E NUCLEARES
Repositório Digital da Produção Técnico Científica

Influence of BPL-based reconstruction algorithm on image quality for quantitative 90Y-PET imaging

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dc.date.accessioned 2022-03-31T14:15:32Z
dc.date.available 2022-03-31T14:15:32Z
dc.identifier.uri http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/32925
dc.description.abstract Introduction: PET/CT technology and image reconstruction algorithms are constantly being improved. This leads to changes in the resulting images which need to be tested and clinically validated. This study evaluated the performance and clinical use of the Bayesian Penalized-Likelihood (BPL) reconstruction algorithm on the state-of-the-art SiPM-based PET/CT for quantitative 90Y-PET imaging. Method: An image quality (IQ) phantom with an 8:1 hot sphere-to-background ratio was scanned on a GE Discovery MI 3-rings PET/CT system during a single bed scan. 90Y acquisition time was 14h and 20 min (representative for clinical count statistics) for an activity concentration of 218 kBq/ml. Reconstructions were performed using: 3-iterations OSEM algorithm with 16 subsets and Gaussian post-filter FWHM ranging from 4.5 to 10 mm; BPL-based algorithm employing a block sequential regularized expectation maximization (BSREM) with Beta parameter varying from 300 to 3000. Time-of-flight and point-spread function modellings were included in all reconstructions. Contrast recovery (CR), background noise levels (coefficient of variation, COV), contrast-to-noise ratio (CNR) and metabolic tumour volume (MTV) were compared to investigate whether the BSREM reconstruction algorithm leads to an improvement in clinical image quality using 90Y. Results: The results for CR versus background COV of the IQ phantom are shown in Fig. 1. All plots show a similar trend: CRs values were as expected with higher CRs for lower β and post-filter FWHM values. The Contrast- to-noise ratio was significantly better in BSREM reconstructions when compared with OSEM in phantom studies. In terms of CR mapping, a BSREM β of 1000 corresponded to 5-6 mm post-filter for TOF-OSEM. Regarding noise characteristics of the 14h data, BSREM outperformed TOF-OSEM reconstructions in terms of noise levels with a 2-3 times lower background COV and improved SUVmean and MATV values for all spheres sizes. Lowering the counts for 20 min data, BSREM noise reduction can be controlled by increasing the β- parameter, but caution should be taken to avoid losing CR information. An optimal range of 1500-3000 β values, can provide a compromise between noise and CR at clinical count statistics. Conclusions: Based on a quantitative phantom study, the BPL-based reconstruction algorithm improves image quality and allows better noise characteristics for 90Y acquisitions when compared to OSEM reconstructions. BSREM reconstructions substantially improved contrast-to-noise ratio and MATVvalues for longer 90Y measurements with better count statistics. For clinically relevant count statistics, BSREM with β values lower than 500 had a limited impact on noise levels of 90Y-PET. The potential improvements of BPL applied to dosimetry calculations are currently being investigated to determine if BSREM can be used to avoids accuracy degradation in the absorbed dose distribution aiming at patient comfort. pt_BR
dc.rights openAccess pt_BR
dc.subject images
dc.subject positron computed tomography
dc.subject yttrium 90
dc.subject algorithms
dc.title Influence of BPL-based reconstruction algorithm on image quality for quantitative 90Y-PET imaging pt_BR
dc.type Resumo de eventos científicos pt_BR
dc.event.sigla LASSD pt_BR
ipen.identifier.ipendoc 28639 pt_BR
sigepi.autor.atividade BONIFACIO, D.A.B.:3714:-1:N pt_BR
dc.coverage I pt_BR
dc.creator.author CARIBE, P.R.R.V. pt_BR
dc.creator.author BONIFACIO, D.A.B. pt_BR
dc.creator.author CORDEIRO, L.P. pt_BR
dc.creator.author SILVA, A.M.M. da pt_BR
dc.creator.evento LATIN-AMERICAN CONGRESS ON SOLID STATE DOSIMETRY AND RADIATION MEASUREMENTS, 1st pt_BR
dc.date.evento September 13-17, 2021 pt_BR
dc.local.evento Online pt_BR
ipen.event.datapadronizada 2021 pt_BR
ipen.autor BONIFACIO, D.A.B. pt_BR
ipen.date.recebimento 22-03
ipen.notas.internas Resumo expandido pt_BR
ipen.codigoautor 3714 pt_BR


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Exemplo:

Buscar os artigos apresentados em um evento internacional de 2015, sobre loss of coolant, do autor Maprelian.

Autor: Maprelian

Título: loss of coolant

Tipo de publicação: Texto completo de evento

Ano de publicação: 2015

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O gerenciamento do Repositório está a cargo da Biblioteca do IPEN. Constam neste RI, até o presente momento 20.950 itens que tanto podem ser artigos de periódicos ou de eventos nacionais e internacionais, dissertações e teses, livros, capítulo de livros e relatórios técnicos. Para participar do RI-IPEN é necessário que pelo menos um dos autores tenha vínculo acadêmico ou funcional com o Instituto. Nesta primeira etapa de funcionamento do RI, a coleta das publicações é realizada periodicamente pela equipe da Biblioteca do IPEN, extraindo os dados das bases internacionais tais como a Web of Science, Scopus, INIS, SciElo além de verificar o Currículo Lattes. O RI-IPEN apresenta também um aspecto inovador no seu funcionamento. Por meio de metadados específicos ele está vinculado ao sistema de gerenciamento das atividades do Plano Diretor anual do IPEN (SIGEPI). Com o objetivo de fornecer dados numéricos para a elaboração dos indicadores da Produção Cientifica Institucional, disponibiliza uma tabela estatística registrando em tempo real a inserção de novos itens. Foi criado um metadado que contém um número único para cada integrante da comunidade científica do IPEN. Esse metadado se transformou em um filtro que ao ser acionado apresenta todos os trabalhos de um determinado autor independente das variáveis na forma de citação do seu nome.

A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

1. Portaria IPEN-CNEN/SP nº 387, que estabeleceu os princípios que nortearam a criação do RDI, clique aqui.


2. A experiência do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN-CNEN/SP) na criação de um Repositório Digital Institucional – RDI, clique aqui.

O Repositório Digital do IPEN é um equipamento institucional de acesso aberto, criado com o objetivo de reunir, preservar, disponibilizar e conferir maior visibilidade à Produção Científica publicada pelo Instituto, desde sua criação em 1956.

Operando, inicialmente como uma base de dados referencial o Repositório foi disponibilizado na atual plataforma, em junho de 2015. No Repositório está disponível o acesso ao conteúdo digital de artigos de periódicos, eventos, nacionais e internacionais, livros, capítulos, dissertações, teses e relatórios técnicos.

A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

O gerenciamento do Repositório está a cargo da Biblioteca do IPEN. Constam neste RI, até o presente momento 20.950 itens que tanto podem ser artigos de periódicos ou de eventos nacionais e internacionais, dissertações e teses, livros, capítulo de livros e relatórios técnicos. Para participar do RI-IPEN é necessário que pelo menos um dos autores tenha vínculo acadêmico ou funcional com o Instituto. Nesta primeira etapa de funcionamento do RI, a coleta das publicações é realizada periodicamente pela equipe da Biblioteca do IPEN, extraindo os dados das bases internacionais tais como a Web of Science, Scopus, INIS, SciElo além de verificar o Currículo Lattes. O RI-IPEN apresenta também um aspecto inovador no seu funcionamento. Por meio de metadados específicos ele está vinculado ao sistema de gerenciamento das atividades do Plano Diretor anual do IPEN (SIGEPI). Com o objetivo de fornecer dados numéricos para a elaboração dos indicadores da Produção Cientifica Institucional, disponibiliza uma tabela estatística registrando em tempo real a inserção de novos itens. Foi criado um metadado que contém um número único para cada integrante da comunidade científica do IPEN. Esse metadado se transformou em um filtro que ao ser acionado apresenta todos os trabalhos de um determinado autor independente das variáveis na forma de citação do seu nome.