Improvement of the quantification of yttrium-90 PET images - Archive ouverte HAL Access content directly
Theses Year : 2022

Improvement of the quantification of yttrium-90 PET images

Amélioration de la quantification des images TEP à l'yttrium 90

(1)
1
Maël Millardet
  • Function : Author
  • PersonId : 1194105
  • IdRef : 265054346

Abstract

Yttrium-90 PET imaging is becoming increasingly popular. However, the probability that decay of a yttrium-90 nucleus will lead to the emission of a positron is only 3.2 × 10-5, and the reconstructed images are therefore characterised by a high level of noise, as well as a positive bias in low activity regions. To correct these problems, classical methods use penalised algorithms or allow negative values in the image. However, a study comparing and combining these different methods in the specific context of yttrium-90 was still missing at the beginning of this thesis. This thesis, therefore, aims to fill this gap. Unfortunately, the methods allowing negative values cannot be used directly in a dosimetric study. Therefore, this thesis starts by proposing a new method of post-processing the images, aiming to remove the negative values while keeping the average values as locally as possible. A complete multi-objective analysis of these different methods is then proposed. This thesis ends by laying the foundations of what could become an algorithm providing a set of adequate reconstruction hyper parameters from sinograms alone.
La popularité de l'imagerie TEP à l'yttrium 90 va grandissante. Cependant, la probabilité qu'une désintégration d'un noyau d'yttrium 90 mène à l'émission d'un positon n'est que de 3,2 × 10-5, et les images reconstruites sont par conséquent caractérisées par un niveau de bruit élevé, ainsi que par un biais positif dans les régions de faible activité. Pour corriger ces problèmes, les méthodes classiques consistent à utiliser des algorithmes pénalisés, ou autorisant des valeurs négatives dans l'image. Cependant, une étude comparant et combinant ces différentes méthodes dans le contexte spécifique de l'yttrium 90 manquait encore à l'appel au début de cette thèse. Cette dernière vise donc à combler ce manque. Malheureusement, les méthodes autorisant les valeurs négatives ne peuvent pas être utilisées directement dans le cadre d'une étude dosimétrique, et cette thèse commence donc par proposer une nouvelle méthode de posttraitement des images, visant à en supprimer les valeurs négatives en en conservant les valeurs moyennes le plus localement possible. Une analyse complète multi-objectifs de ces différentes méthodes est ensuite proposée. Cette thèse se termine en posant les prémices de ce qui pourra devenir un algorithme permettant de proposer un jeu d'hyperparamètres de reconstruction adéquats, à partir des seuls sinogrammes.
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Origin : Version validated by the jury (STAR)

Dates and versions

tel-03871632 , version 1 (25-11-2022)

Identifiers

  • HAL Id : tel-03871632 , version 1

Cite

Maël Millardet. Amélioration de la quantification des images TEP à l'yttrium 90. Algorithme et structure de données [cs.DS]. École centrale de Nantes, 2022. Français. ⟨NNT : 2022ECDN0016⟩. ⟨tel-03871632⟩
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