Evaluation of MATLAB open source software for image reconstruction in PET-OMEGA
Rasha, ElMansuri (2019)
Rasha, ElMansuri
2019
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2019112823209
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2019112823209
Tiivistelmä
Open source software is growing, and widely used in different fields of science and technology. In medical imaging and diagnostics, reconstruction software is integrated with the existing PET/CT systems, and these systems cannot be easily modified, investigated nor applied. Therefore, providing an alternative, open source imaging software in creation of PET images from any available data is taken into consideration, that is by introducing OMEGA as scientific image reconstruction software, using mainly MATLAB software, due to its popularity among the scientific users.
The main objective of this thesis is to provide initial and comprehensive evaluation, from a user-case perspective on OMEGA software as a scientific image reconstruction software for medical analysis. The thesis was accomplished in collaboration with Turku PET Center. The evaluation held throughout this thesis is achieved by testing the software algorithms for functionality and addressing possible errors. There were fifteen algorithms in total. The reconstructed images were inspected visually and by volume of Interest analysis and profile analysis to evaluate their quality.
The findings show that six algorithms out of fifteen reconstructed images, however eight algorithms were functioning and computing successfully. The analysis results preview the image quality and the scale in which images differ from each other based on each algorithm. These results highlight the importance of software evaluation, which insures usability of OMEGA software as a reconstruction software and its capabilities. Avoimen lähdekoodin ohjelmiston määrä ja käyttö on kasvussa eri tieteen ja teknologian aloilla. Lääketieteellisessä kuvantamisessa ja diagnostiikassa rekonstruktio—ohjelmisto on integroitu PET/CT-järjestelmien kanssa, eikä näitä järjestelmiä voida helposti muuttaa. Vaihtoehtoinen, avoimen lähde koodin ohjelmisto PET-kuvien rekonstruktioon - OMEGA voisi olla hyödyllinen useille tieteelliselle käyttäjille.
Tämän tutkielman päätavoitteena on antaa alustava ja kattava arviointi OMEGA-ohjelmiston käytöstä PET-kuvien rekonstruoitiin. Tutkielma toteutettiin yhteistyössä Valtakunnallisen PETkeskuksen kanssa. Ohjelmistossa testattiin: algoritmien toiminnallisuutta, mahdollisia virheitä. Yhteensä algoritmeja testattiin viisitoista. Rekonstruoituja kuvia analysoitiin VOI-analyysin ja profiili analyysin avulla ja niiden laatua arviointiin.
Havainnot osoittavat, että kuusi algoritmia viidestätoista tuottivat rekonstruoidun kuvan. Analyysissä arvoitiin kuvan laatua jotka osoittivat algoritmien välisiä kuvanlaadullisia eroja. Nämä tulokset korostavat ohjelmiston arvioinnin merkitystä, joka varmistaa OMEGAohjelmiston käytettävyyden.
The main objective of this thesis is to provide initial and comprehensive evaluation, from a user-case perspective on OMEGA software as a scientific image reconstruction software for medical analysis. The thesis was accomplished in collaboration with Turku PET Center. The evaluation held throughout this thesis is achieved by testing the software algorithms for functionality and addressing possible errors. There were fifteen algorithms in total. The reconstructed images were inspected visually and by volume of Interest analysis and profile analysis to evaluate their quality.
The findings show that six algorithms out of fifteen reconstructed images, however eight algorithms were functioning and computing successfully. The analysis results preview the image quality and the scale in which images differ from each other based on each algorithm. These results highlight the importance of software evaluation, which insures usability of OMEGA software as a reconstruction software and its capabilities.
Tämän tutkielman päätavoitteena on antaa alustava ja kattava arviointi OMEGA-ohjelmiston käytöstä PET-kuvien rekonstruoitiin. Tutkielma toteutettiin yhteistyössä Valtakunnallisen PETkeskuksen kanssa. Ohjelmistossa testattiin: algoritmien toiminnallisuutta, mahdollisia virheitä. Yhteensä algoritmeja testattiin viisitoista. Rekonstruoituja kuvia analysoitiin VOI-analyysin ja profiili analyysin avulla ja niiden laatua arviointiin.
Havainnot osoittavat, että kuusi algoritmia viidestätoista tuottivat rekonstruoidun kuvan. Analyysissä arvoitiin kuvan laatua jotka osoittivat algoritmien välisiä kuvanlaadullisia eroja. Nämä tulokset korostavat ohjelmiston arvioinnin merkitystä, joka varmistaa OMEGAohjelmiston käytettävyyden.