INVESTIGATION OF MYOCARDIAL SHORT-SCAN SPECT SCHEMES USING A REAL INHOMOGENEOUS ATTENUATING MEDIUM

In myocardial perfusion SPECT imaging the effect of photon attenuation may introduce artifacts in the reconstructed image due to the highly non-uniform distribution of tissue in the thorax region, potentially resulting in false-positive interpretations. It was the general consideration that the adequate compensation of photon attenuation requires, that the emission data be measured at projection angles over 2 π in the case the attenuation medium is inhomogeneous. The reduction of the scanning angle in SPECT imaging may be desirable because it can reduce scanning time and thereby minimize patient-motion and other artifacts. In SPECT myocardial imaging emission data is measured historically at projection angles over π from the right anterior oblique (RAO) to the left posterior oblique (LPO). This configuration results in better image contrast and, in some cases, better spatial resolution. However, in this case the reconstructed image may suffer more severely from geometric distortion than 2π angular sampling. It has been proven recently in analytical computer simulation studies that the data function over 2 π in SPECT with non-uniform attenuation contains redundant information; therefore the scanning angle theoretically can be reduced from 2π to π without loss of information. In this study our goal was to investigate how the various short-scan SPECT scheme configurations work in a real myocardial SPECT imaging system with highly inhomogeneous attenuating medium using attenuation correction. The measured projection images were reconstructed using the Maximum Likelihood Expectation Maximization algorithm with attenuation correction. The reconstructed slices of the various short-scan configurations and the full-scan slices were compared by a cardiac stress/rest software package

Biztonságkritikus diagnosztikai célú informatikai rendszerek kutatása = Safety critical diagnostic systems

A kutatás az elfogadott projekt tervnek megfelelően több egymáshoz kapcsolódó résztémát ölelt fel. Az elért eredményeket röviden ismertetjük a Szakmai Beszámolóban, az eredmények részletes leírása a megadott publikációkban található. Az elért eredmények tükröződnek a megjelentetett közlemények nagy számában, valamint a résztvevő kutatók előrehaladásában a tudományos ranglétrán. Jelen OTKA projektben résztvevők közül ketten PhD minősítést szereztek (Szilágyi László és Kovács Levente), egy résztvevő (Somogyi Péter) PhD eljárása folyamatban van és várhatóan ebben az évben lezárul. További négy résztvevő fejezte be sikeresen PhD tanulmányait (Kovács Katalin, Heckenast Tamás, Fördös Gergely, Szlávecz Ákos) és szerzett abszolutóriumot, ők aktívan dolgoznak a disszertációjuk elkészítésén. Az OTKA projekt témájához kötődve több kutatási és kutatásfejlesztési program indult. Két programot említünk, melyek a "Diagnosztika foton emissziós felvételek alapján" végzett kutatások kapcsán indultak, ezek: - Multi-modalitású képalkotó-rendszer sorozatgyártásra történő kifejlesztése orvos-biológiai kutatás és humán orvos-diagnosztika céljára (PETCT_06) - Különböző modalitású orvosi diagnosztikai tomográfiás berendezésekbe építhető teraflop kapacitású képrekonstrukciós rendszer kifejlesztése (TERATOMO) Az OTKA kutatási projekt tehát nemcsak a publikációkban közzétett kutatási eredményeket tekintve, hanem további mérhető szempontokat is figyelembe véve sikeresen zárult. | The reported project included several subtopics according to the original project plan. The details of the achieved results are published in the papers listed in the project report. Both the high number of the publications and the improvements of the participating researchers in their scientific carrier reflect the project results. Two researchers (Szilágyi László és Kovács Levente) from the project team received PhD degree during this research project, another participant (Somogyi Péter) started his PhD graduation and four other researchers (Kovács Katalin, Heckenast Tamás, Fördös Gergely, Szlávecz Ákos) finished successfully her/his PhD study. The successful OTKA project also helped us to initiate further research and R&D projects. Two examples are: - Development of multimodality imaging system for serial production dedicated to biomedical research and human diagnostic imaging - Development of a teraflop capacity image reconstruction system for various medical tomography devices used for diagnosis. Thus this OTKA research project has been successfully completed regarding the scientific results and other achievements as well

Biológiai jelek információjának diagnosztikai célú kutatása rendszerelméleti megközelítéssel = System theory approach of the information of the biological signals for diagnostics

Kidolgoztunk egy új magzati fonokardiográfiás mérési és jelfeldolgozási módszert az FHR hosszú távú robusztus meghatározására. Létrehoztunk egy neurális hálzatokat alkalmazó légzési rendellenesség felismerő rendszert. Megalkottuk számos, a csecsemősírás jellemzésére szolgáló paraméter meghatározásának módszerét, és összehasonlítottuk több száz csecsemő sírását e paraméterek alapján. Több betegségcsoportnál jellemző eltéréseket tapasztaltunk. Neurolingvisztikai kutatásunk során megvalósítottunk egy lingvisztikai adatbázis-struktúrát és a hozzá tartozó adatbázis-kezelő segédprogramot. Nyelvi adatbázisunk struktúráját kiterjesztettük, valamint megvalósítottunk néhány új algoritmust, melyek lehetővé teszik a terápiás gyakorlatok során magasabb nyelvi modalitások felhasználását is. | We've worked out a novel vital phonocardiographic measurement ad signal processing method to determine robustly the longterm fetal heart rate (FHR). We'v created system to recognize respiration disorders containing a neural network. We developed new algorithms and methods in the analysis of the infant cry to check disorders during infancy. We analysed the crying sound from hundreds of infanst and found differences between healthy and unhealthy infants. In our neurolinguistic research we created a novel computer-aided training and rehabilitaion approach to the therapy of aphasia. The system helps to treat and overcome the most severe consequences of this language disorder. The developed system is embedded into a tele-rehabilitation framework, which offers a uniform interface for various telecare applications

Modeling and simulation framework of aortic valve for hemodynamic evaluation of aortic root replacement surgery outcomes

The valve-sparing aortic root surgery is a common treatment of several aortic diseases. Although, the aortic valves are generally fixed in an even distribution during these operations, recently developed special tools enable the back-sewing of the valves in the original, patient specific distribution that likely provides better hemodynamic functions after the operation. The aim of the presented work is to quantitatively analyze the hemodynamic outcomes of the alternative valve-sparing root surgery operations by using computer simulation. In the paper the developed modeling, elastic, and fluid simulation framework of the aortic root is introduced. The workflow implemented by the framework covers the patient specific aortic root geometry modeling using CT or MR data, finite element simulation based virtual valve sewing, and blood flow parameter calculation in the aortic root. Our custom-developed simulation techniques use simplifications applicable directly for aortic valve simulation resulting in reasonable computational complexity. The preliminary results of aortic valve modeling of 10 patients are presented at the end of the paper