Математическая модель респираторных искажений патологического очага при визуализации на ПЭТ/КТ-изображениях

Abstract

Проведены оценка и анализ неопределенностей визуализации патологического очага на ПЭТ/КТ-изображениях, возникающих вследствие респираторных движений биологического объекта, оказывающих непосредственное влияние на определение геометрических характеристик патологического очага, его локализацию и корректность моделирования трехмерного распределения дозы излучения в теле пациента. На основании экспериментально установленных зависимостей влияния величины смещения и диаметра исследуемого объекта (сферы) на величину несоответствия визуализированного объема исследуемого объекта разработана математическая модель респираторных искажений патологического очага при визуализации на ПЭТ/КТ-изображениях, позволяющая осуществить количественную и качественную оценку влияния респираторного движения пациента на геометрическую точность визуализации патологического очага на ПЭТ/КТ-изображениях с точностью до 98 %. Верификация модели показала высокую степень согласованности между модельными расчетами и экспериментальными данными. Средние значения относительной неопределенности для КТ и ПЭТ, соответственно, составили (2,123 ± 1,051) % и (2,661 ± 0,870) %, а для абсолютной – (2,096 ± 0,941) % и (1,992 ± 0,782) %, что подтверждает корректность и практическую применимость разработанной методики.