양전자 방출 단층 촬영 영상의 deblurring 기반 고해상도 복원

Abstract

양전자 방출 단층 촬영기 (PET) 는 기능영상을 제공한다는 장점을 가지고 있기 때문에 신경학, 종양학, 심장학 등의 분야에서 널리 쓰이고 있다. 그러나 PET 영상은 미리 정해진 검출기 크기, positron range와 non-collinearity 등의 요인에 의해 공간적인 해상도가 낮다. 여러 기존 연구는 고해상도 복원 (Super-Resolution, SR) 알고리즘을 이용해 여러 장의 저해상도 PET 영상들을 하나의 고해상도 PET 영상으로 만든다. 그러나 존재하는 SR 알고리즘들은 단순한 박스 모양의 blur kernel을 사용하기 때문에 그 결과는 parallax error와 같은 공간적인 해상도의 불균형 문제를 다루지 못한다. 이 논문에서는 고해상도 영상의 질을 높이기 위해서 SR을 적용하기 전에 위치 가변 blur kernel들을 이용하여 deblurring을 수행한다. Deblurring 과정에서 사용하는 blur kernel들은 몬테카를로 시뮬레이션 GATE를 이용하여 위치를 이동시켜가면서 point spread function을 얻어 사용한다. 제안하는 알고리즘은 GATE를 통해 얻은 팬텀 데이터에 적용하여 그 성능을 검증하였다. 시뮬레이션 결과는 제안하는 알고리즘이 기존의 SR 알고리즘보다 공간적인 해상도를 향상시켰음을 보여준다.