Сравнение двух статистических алгоритмов реконструкции изображений при количественной оценке патологических очагов методом гамма-эмиссионной томографии Full article
| Journal |
Сибирский журнал индустриальной математики
ISSN: 1560-7518 |
||||
|---|---|---|---|---|---|
| Output data | Year: 2026, Volume: 29, Number: 1, Pages: 39-55 Pages count : 17 DOI: 10.33048/SIBJIM.2026.29.104 | ||||
| Tags | Однофотонная эмиссионная компьютерная томография, OSEM, MAP-Ent, регуляризация | ||||
| Authors |
|
||||
| Affiliations |
|
Funding (2)
| 1 | Sobolev Institute of Mathematics | FWNF-2024-0002 |
| 2 | Khristianovich Institute of Theoretical and Applied Mechanics, Novosibirsk, Russia | 124021400036-7 |
Abstract:
Проведён сравнительный анализ двух статистических подходов к реконструкции изображений при обследовании пациентов методом однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭКТ). Выполнено сравнение алгоритма Ordered Subset Expectation Maximization (OSEM), используемого в большинстве современных ОФЭКТ-систем, и алгоритма нового поколения Maximum a Posteriori с априорной информацией на основе энтропийного функционала (MAP-Ent) при количественной оценке накопления радиофармпрепарата в патологических очагах. Исследования выполнены методом имитационного компьютерного моделирования с использованием цифрового двойника стандартизированного вещественного фантома NEMA IEC, включающего шесть сфер различного размера, имитирующих очаги поражения. Точность реконструкции оценивалась с использованием максимального коэффициента восстановления RCmax, определяемого как отношение реконструированной накопленной активности в максимуме к её истинному значению. Показано, что алгоритм OSEM характеризуется неустойчивостью итерационного процесса, появлением шума и краевых артефактов. Применение постфильтрации стабилизирует решение и обеспечивает сходимость, однако приводит к занижению оценки активности в очагах малого размера и возможной потере малых очагов. Алгоритм MAP-Ent обеспечивает устойчивую сходимость и высокую количественную точность без необходимости постфильтрации, сохраняя контрастность малых очагов. Вместе с тем точность реконструкции существенно зависит от выбора глобального параметра регуляризации, что ограничивает оптимальную реконструкцию очагов различного размера и указывает на необходимость применения локальной регуляризации.
Cite:
Нестерова А.В.
, Денисова Н.В.
Сравнение двух статистических алгоритмов реконструкции изображений при количественной оценке патологических очагов методом гамма-эмиссионной томографии
Сибирский журнал индустриальной математики. 2026. Т.29. №1. С.39-55. DOI: 10.33048/SIBJIM.2026.29.104 РИНЦ
Сравнение двух статистических алгоритмов реконструкции изображений при количественной оценке патологических очагов методом гамма-эмиссионной томографии
Сибирский журнал индустриальной математики. 2026. Т.29. №1. С.39-55. DOI: 10.33048/SIBJIM.2026.29.104 РИНЦ
Dates:
| Submitted: | Feb 11, 2026 |
| Accepted: | May 13, 2026 |
| Published online: | Jul 13, 2026 |
Identifiers:
| ≡ Elibrary: | 91703133 |