Modellbasierte Korrektur der Streustrahlung in der Positronen-Emissions-Tomographie
In der Positronenemissionstomographie (PET) hat sich durch den Wegfall abschirmender Septen beim Übergang von 2D zu 3D Messungen das Problem des Streuanteils in den gemessenen Projektionen deutlich verschärft. Gewöhnlich wird der Streuanteil unter Verwendung eines Streumodells geschätzt und zur Korrektur von den Rohdaten subtrahiert. Dabei tritt das prinzipielle Problem auf, dass der Streuanteil bereits in den Emissionsdaten enthalten ist, die zur Schätzung der gestreuten Ereignisse herangezogen werden. Zur Lösung dieses Problems bietet sich die Einbindung der Streukorrektur in die iterative Bildrekonstruktion an. Zur Streukorrektur wird das Modell der Daten von der einfachen Vorwärtsprojektion um eine zusätzliche Streusimulation erweitert. Dadurch ird auf natürliche Weise der Abbildungsvorgang im Tomographen simuliert und eine selbstkonsistente Berechnung des Streuanteils erreicht. Für die Streusimulation verwenden wir eine rechenzeitoptimierte Implementierung des Single Scatter Simulation (SSS-) Algorithmus. Die Methode wurde mit Hilfe von Phantom-Messungen an einem modernen 3D-PET-Scanner validiert. Die Resultate zeigen, dass durch diesen Ansatz eine exaktere Schätzung des Streuanteils möglich ist als mit dem herkömmlichen Verfahren (einmalige Korrektur vor der Rekonstruktion). Darüber hinaus ermöglicht die Reduzierung der Rechenzeit die Anwendung der Streukorrektur auf gewöhnlichen Arbeitsplatzrechnern.
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