Titelaufnahme

Titel
Computer-assisted localization of mice organs in micro positron emission tomography / Robert Kremslehner
VerfasserKremslehner, Robert
Begutachter / BegutachterinGurker, Norbert ; Kuntner, Claudia
Erschienen2007
Umfang73 S. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Techn. Univ., Dipl.-Arb., 2007
Anmerkung
Zsfassung in dt. Sprache
SpracheEnglisch
DokumenttypDiplomarbeit
Schlagwörter (DE)Positronen-Emissions-Tomographie / Kleintier Positronen-Emissions-Tomographie / Fusion von Bildern / digitaler Mäuseatlas / PET / microPET / IDL
Schlagwörter (EN)positron emission tomography / small animal positron emission tomography / image fusion / digital mouse atlas / PET / microPET / IDL
URNurn:nbn:at:at-ubtuw:1-18418 Persistent Identifier (URN)
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Computer-assisted localization of mice organs in micro positron emission tomography [3.35 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

MicroPET (Positron Emission Tomography) is an imaging method used for small animals. It is a small scale equivalent to PET applied in medical diagnosis. The major drawback of PET is, that it does not provide precise anatomical information, because it just shows the distribution of the injected radio labeled molecules and no further body structure.

In order to gain quantitative information about the distribution of the tracer in organs, ROIs (Regions of Interest) have to be defined. Due to observing the measured activity in ROIs for a series of time frames, the time dependent distribution of the tracer can be calculated. Normally the ROIs have to be manually defined. Unfortunately the selected regions greatly depend on the user defining them, and selecting the regions may also be quite time consuming.

The software developed during this thesis simplifies and objectivizes the selection of ROIs of reconstructed PET images for mice. First, the user selects one or more clearly visible organs. On the basis of these user defined regions, the software calculates the positions of the remaining organs. This is done by adjusting the PET image to the digital map of an "average mouse" derived from microMRT (Magnetic Resonance Tomography). Therefore the organs provided by this mouse phantom are rescaled and rotated, until the organs reach their best overlap with the actual PET image. Thereby the location of the remaining organs can be estimated.

This document starts with a short introduction into the aim of the work.

Chapter 2 provides a general survey of PET and a short review of tracer production. In Chapter 3 the developed software is introduced, and its functional principles are discussed in detail. In Section 4.1 the microPET-instrument and measurement preparations are presented, and in Section 4.2 software-based results are summarized and compared to those resulting from user-defined selection. In Chapter 5 a concluding discussion is given. Finally, in Chapter 6 possible further use and development of the software is outlined.

Zusammenfassung (Englisch)

MikroPET (Positron Emission Tomography) ist ein Abbildungsverfahren für Kleintiere. Es stellt ein verkleinertes Äquivalent zu der in der Humanmedizin gebräuchlichen PET dar. Der größte Nachteil von PET ist, dass es keine genauen anatomischen Informationen liefert, sondern nur die Verteilung der radioaktiv markierten Moleküle und keine Körperstrukturen darstellen kann.

Um eine quantitative Analyse der Verteilung eines Radiopharmakons zu ermöglichen, müssen ROIs (Regions of Interest) ausgewählt werden. Indem man die in den ROIs gemessene Aktivität über einen größeren Zeitraum beobachtet, kann man die zeitabhängige Verteilung des Tracers errechnen.

Normalerweise müssen die ROIs händisch markiert werden.

Unglücklicherweise hängt diese Art, Regionen zu markieren, stark von der Person ab, die diese Regionen einzeichnet. Zudem ist das Auswählen der ROI manchmal sehr zeitaufwändig.

Die Software, die im Zuge dieser Diplomarbeit entwickelt wurde, vereinfacht und objektiviert das Definieren von ROIs in PET-Bildern von Mäusen. Zuerst muss der Benutzer ein oder mehrere gut sichtbare(s) Organ(e) auswählen. Auf dieser Grundlage kann die Software die Position der übrigen Organe errechnen. Dies wird durch einen Abgleich des PET-Bildes mit einem digitalen Modell einer "Durchschnittsmaus", welches von MikroMRT (Magnetic Resonance Tomography) Bildern abgeleitet wurde, gewährleistet. Dazu werden die Organe des Mausphantoms der Größe nach angepasst und rotiert, bis sie bestmöglich mit dem PET-Bild überlappen.

Daraus kann die Position der übrigen Organe errechnet werden.

Das Dokument beginnt mit einer kurzen Einleitung über die Zielsetzung der Diplomarbeit. Kapitel 2 bietet einen kurzen Überblick über PET und einen kurzen Auszug über die Herstellung von Tracern. In Kapitel 3 wird das Programm im Detail vorgestellt. In Abschnitt 4.1 werden das MikroPET-System und Messvorkehrungen besprochen. Die automatisiert erzielten Messergebnisse werden dann in Abschnitt 4.2 präsentiert und mit jenen verglichen, die aus einer benutzerdefinierten Auswertung folgen. Anschließend werden die Messergebnisse im Kapitel 5 noch näher analysiert. Schlussendlich wird in Kapitel 6 die weitere Verwendung und Weiterentwicklung des Programms diskutiert.