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Otimizao do Algoritmo de Reconstruo Tomogrfica ART - Simulao por Monte Carlo Juan L. P. Soto, Srgio S. Furuie Escola Politcnica da USP e Instituto do Corao (InCor) HC-FMUSP So Paulo-SP

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Introduo Mtodos iterativos (ART e EM-ML) apresentam bom desempenho para reconstruo tomogrfica 3D; Para melhor uso do mtodo, necessrio o ajuste de parmetros livres; ART: fator de relaxao, restrio de positividade, iterao adicional com projees transversais.

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Gerao do phantom (EVAL3DPET) 64 cortes, com dimenso de 128x128 voxels; 69 elipsides de tamanhos variados (4mm a 20mm).

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Simulao e gerao das projees (SimSET) 15 orientaes (tilts), cada uma com 96 planos de projeo; Cada plano com 128x90 sensores; Correo perfeita de atenuao.

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Modelagem do rudo Medicina Nuclear: rudo no aditivo e dependente do valor do sinal; Tcnicas Monte Carlo: gerao realista de rudo, atravs da simulao de cada um dos fenmenos aleatrios em Tomografia de Emisso (gerao de ftons, absoro, espalhamento e deteco).

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Valores de contagem mdia e SNR

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Mtodo ART (algoritmo de Kaczmarz) xjxj detetor yiyi a ij tubo i AiAi

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ART: reconstruo sem rudo (1)

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ART: reconstruo sem rudo (2)

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Otimizao do fator de relaxao (1)

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Otimizao do fator de relaxao (2)

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Reconstruo com rudo (SNR = 17,91 dB)

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Aplicao de restrio de positividade e iterao adicional

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Concluses O uso de restrio de positividade recomendado, ao contrrio da iterao transversal adicional; Pode-se abrir mo destas modificaes em favor da velocidade de processamento; Mais importante: escolher o parmetro de relaxao adequado para cada SNR.

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Trabalhos futuros Estudo de outros mtodos iterativos (EM-ML e RAMLA); Variaes aleatrias das caractersticas dos phantoms e verificao da relevncia dos parmetros e variantes utilizados; Reconstruo simultnea dos phantoms de atividade e de atenuao.

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Agradecimentos FAPESP (processos 02/07153-2 e 03/10339-3); Fundao Zerbini; InCor. Contato Juan L. P. Soto Av. Enas de Carvalho Aguiar, 44 05403-000 So Paulo - SP. Tel: (11) 3069-5545 e-mail: juan.soto@incor.usp.br