Assessment and comparison of spatial resolution in hybrid medical imaging modalities utilized in nuclear medicine (PET/CT and PET/MRI)
Nükleer tıpta kullanılan hibrit tıbbi görüntüleme yöntemlerinde (PET/BT ve PET/MRI) uzamsal çözünürlüğün değerlendirilmesi ve karşılaştırılması
- Tez No: 888526
- Danışmanlar: DOÇ. DR. OSMAN GÜNAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Radyoloji ve Nükleer Tıp, Mühendislik Bilimleri, Fizik ve Fizik Mühendisliği, Radiology and Nuclear Medicine, Engineering Sciences, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
PET/BT ve PET/MRI gibi anatomik ve fonksiyonel verileri tek bir görüntüde birleştiren hibrit tıbbi görüntüleme yöntemleri sayesinde sağlık çalışanlarının teşhis yetenekleri geliştirilmiştir. Yine de, özellikle doğru hastalık tanımlaması için önemli olan uzaysal çözünürlükle ilgili sorunlar vardır. PET/BT ve PET/MRI'nın uzaysal çözünürlüğünü değerlendirmek için Solidworks kullanılarak on delikli özel yapım bir fantom tasarlanmıştır ve 3 boyutlu yazıcı kullanılarak üretilmiştir. Bu delikler prizmanın ön yüzeyindeki orta hat boyunca stratejik olarak konumlandırıldı. Bir pleksiglas kutu yapıldı ve özel yapım fantomu 3D yazdırmak için PLA tozu kullanıldı. Fantom FDG-18 ile yüklendi. Görüntü elde etmek için PET/BT ve PET/MRI ekipmanı kullanıldı ve bunlar daha sonra Image J ve MATLAB kullanılarak işlenerek yarı maksimumda tam genişlik (FWHM) değerleri belirlendi. Aktivite ve mesafe grafikleri PET/BT'nin başlangıçta ilk beş kaynağı ayırt edemediğini göstermiştir. Benzer şekilde, PET/MRI da ilk dört kaynağı ayırt edememiştir. Ayrıca, PET/BT için FWHM değerlerinin incelenmesi, altıncı kaynağa kadar FWHM değerlerinin yetersiz olduğunu ve kalan kaynaklar için FWHM değerlerinin kabul edilebilir olduğunu göstermiştir. Ek olarak, PET/MRI'da da altıncı kaynaktan itibaren uygun FWHM değerleri ile benzer bir model görülmüştür. Bunlar belirli aralıklarda gelişmiş ayırma performansı gösteriyordu. Bu çalışma, tanısal nükleer tıpta radyoaktif kaynakların belirlenmesinde PET/BT ve PET/MRI'ın benzersiz güçlü ve zayıf yönlerini vurgulayarak sonuçlanmaktadır. Radyoaktiviteye karşı mesafe grafikleri, her iki yöntemin de yakından ayrılmış kaynakları ayırt etmeye çalıştıklarında yaşadıkları zorlukları açıkça göstermiş ve PET/MRI'ın bu konudaki performansının PET/BT'den daha üstün olduğunu ortaya koymuştur. Bununla birlikte, belirli bir mesafede, altıncı kaynaktan itibaren önemli FWHM değerlerinde görüldüğü gibi, her iki moleküler görüntüleme yöntemi de iyi performans göstermiştir. Bu sonuçlar, karmaşık biyolojik yapıların ne kadar iyi teşhis edilebileceğini doğrudan etkilediğinden, uzaysal çözünürlük ve ayırt etme yeteneğinin değerlendirilmesinin ne kadar önemli olduğunun altını çizmektedir. Bu çalışmanın bulguları, nükleer tıpta gelecekteki gelişmeleri yönlendirerek ve görüntüleme tekniklerini optimize etmeye devam ederek hasta bakımının iyileştirilmesine yardımcı olacaktır.
Özet (Çeviri)
Healthcare professionals' diagnostic abilities were improved by hybrid medical imaging modalities such as PET/CT and PET/MRI, which combined anatomical and functional data into a single image. Still, there are issues, particularly with spatial resolution, which is important for accurate disease identification. A custom-made phantom with ten holes is designed using Solidworks and manufactured using additive manufacturing to assess the spatial resolution of PET/CT and PET/MRI. These holes were strategically positioned along the phantom's mid-line on the front surface. A plexiglass box was designed to enclose the phantom and filled water. The phantom was loaded with FDG-18. PET/CT and PET/MRI equipment were used for image acquisition, which were then processed using Image J and MATLAB to determine the full width at half maximum (FWHM) values. The activity vs distance plots demonstrated that PET/CT was initially unable to distinguish the first five sources. Comparably, PET/MRI was unable to distinguish the first four sources. Moreover, the examination of FWHM values for PET/CT showed that FWHM values up to the sixth source were unsatisfactory and FWHM for the remaining sources were acceptable. Additionally, a similar pattern was seen in PET/MRI, with relevant FWHM values starting from the sixth source. These were showing enhanced separation performance over certain ranges. This study concludes by highlighting the unique strengths and weaknesses of PET/CT and PET/MRI in identifying radioactive sources in diagnostic nuclear medicine. The radioactivity vs distance plots clearly demonstrated the difficulties that both modalities had when they attempted to distinguish sources that were closely separated and demonstrated that PET/MRI's performance in this regard was superior to PET/CT's. However, at a certain distance, both molecular imaging methods performed well, as seen by significant FWHM values starting at the sixth source. These results underline how crucial it is to evaluate spatial resolution and differentiating ability as they have a direct bearing on how well complex biological structures may be diagnosed. The findings of this study will help to improve patient care by directing future developments in nuclear medicine and continuing to optimise imaging techniques.
Benzer Tezler
- Fotoakustik tomografi için dayanıklı fantomların geliştirilmesi
Development of durable phantoms for photoacoustic tomography
YASEMİN İNCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜR ÖZDEMİR
- Beyin tümörü segmentasyonu için yeni bir üç boyutlu U-Net tabanlı derin öğrenme mimarisi
A novel three-dimensional U-Net based deep learning architecture for brain tumor segmentation
AYŞE BAŞTUĞ KOÇ
Doktora
Türkçe
2026
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolSakarya ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DEVRİM AKGÜN
- Güney ege deniz trafiğinin seyir emniyeti açısından değerlendirilmesine yönelik bir yaklaşım önerisi
An approach proposal for the evaluation of navigation safety in the south aegean sea traffic
CANAN ŞENDİLMEN DANACI
Doktora
Türkçe
2025
Denizcilikİstanbul Teknik ÜniversitesiDeniz Ulaştırma İşletme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TUBA KEÇECİ
- Koroner bilgisayarlı tomografi anjiografi (BTA)'de derin öğrenme rekonstrüksiyonun, diğer rekonstrüksiyon yöntemleri ile karşılaştırılması
Comparison of deep learning reconstruction method in coronary CT angiography with other reconstructi̇on methods
ZEYNEP NUR AKYOL SARI
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2022
Radyoloji ve Nükleer Tıpİstanbul ÜniversitesiRadyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MENDUH DURSUN
- Uzaktan algılamada görüntü birleştirme algoritmalarının karşılaştırılması
Comparison of image fusion algorithms in remote sensing
ALPER AKOĞUZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEDEF KENT PINAR