IV. RESULTSA. System Matrix Calcula

IV. RESULTS
A. System Matrix Calculation
The subset of system matrix from the ring difference 0 to 87 was pre-computed based on the proposed 3D system model with a 1.5mm voxel. The calculation time was about 26 hours on a single Pentium 3.2GHz PC. The size of the subset is reduced when the maximum ring difference (MRD) is restricted. Fig. 4 shows the relationship between the size of the subset and the MRD. The total number of LORs is also plotted with a relative scale. When the MRD increases, the size of the subset increases rapidly while the total number of LORs increases slowly, because DRFs of a large MRD become broader. It should be noted that the size of the subset for the non-DOI case becomes larger because broadness of DRFs directly affects the ratio of non-zero system matrix elements. In this paper, we implemented 3D OSEM on a single Itanium 1.6GHz PC with 16Gbyte memory installed. In order to store the memory with all the subset of system matrix, the MRD was restricted to 54. Loss of counts was not significant because the reduction of total number of LORs was only 10%.
3386
0.010.020.030.040.050.060.001020304050607080900.00.20.40.60.81.0System matrix size [
Gbyte]Maximum ring differenceTotal number of LORs (
relative)DOICnon-DOItotal number of LORs0.010.020.030.040.050.060.001020304050607080900.00.20.40.60.81.0System LORs
Fig. 4. The subset size of the pre-computed system matrix.
B. Human Brain Imaging
A normal volunteer (21 years old male, 60 kg) was scanned for 40 min (100 min past 104MBq FDG injection). 3D OSEM (8 subsets, 8 iterations, 1.53mm3 voxel) was applied to DOI-compressed data with MRD=54. Any other compression such as span was not applied. Reconstructed images are shown in Fig. 5. These images show the excellent imaging performance of the jPET-D4: clear demarcations of thin gray matter from underlying white matter as well as fine visualization of the deep structures such as caudate nucleus, putamen and thalamus.
Fig. 5. Human brain images of the jPET-D4.
V. CONCLUSIONS
In this work, we present software strategies for fully 3D image reconstruction and imaging performance of the jPET-D4 prototype. The 142Pbyte system matrix was compressed into 13.4GB by reducing zero elements, applying the 3D-expanded DOIC method, factorizing with respect to ring differences and restricting the MRD to 54. Histogram-based 3D OSEM based on accurate system modeling was implemented on a single Itanium 1.6GHz PC with 16Gbyte memory. The first human brain images show the excellent imaging performance of the jPET-D4. At this development stage, calculation time was 7.5 hours per iteration. We think that speedup is possible by modifying program cording because random access to data overflowing system cash memory would be a bottleneck.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

iv
ผล การคำนวณเมทริกซ์ระบบ
เซตของเมทริกซ์ระบบจากความแตกต่างแหวน 0-87 เป็นก่อนการคำนวณขึ้นอยู่กับรูปแบบที่นำเสนอระบบ 3 มิติด้วย voxel 1.5mm เวลาคำนวณเป็นประมาณ 26 ชั่วโมงที่เดียว Pentium 3.2GHz คอมพิวเตอร์ ขนาดของส่วนย่อยจะลดลงเมื่อความแตกต่างสูงสุดแหวน (MRD) จะถูก จำกัด มะเดื่อ4 แสดงความสัมพันธ์ระหว่างขนาดของส่วนย่อยและ MRD จำนวนรวมของ Lors จะวางแผนยังมีขนาดที่สัมพันธ์กัน เมื่อเพิ่ม MRD ขนาดของการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วส่วนย่อยในขณะที่จำนวนรวมของ Lors เพิ่มขึ้นช้าเพราะ DRFs ขนาดใหญ่ MRD กลายเป็นวงกว้างมันควรจะสังเกตว่าขนาดของส่วนย่อยสำหรับกรณีที่ไม่ดอยจะกลายเป็นขนาดใหญ่เพราะความกว้างของ DRFs มีผลต่ออัตราส่วนของไม่ใช่ศูนย์องค์ประกอบระบบเมทริกซ์ ในบทความนี้เราดำเนินการ OSEM 3d บน Itanium คอมพิวเตอร์ 1.6GHz เดียวกับหน่วยความจำที่ติดตั้ง 16gbyte เพื่อเก็บความทรงจำกับทุกส่วนของเมทริกซ์ระบบ MRD ถูก จำกัด ถึง 54การสูญเสียของการนับก็ไม่สำคัญเพราะการลดลงของจำนวนรวมของ Lors เป็นเพียง 10%.

3386 ขนาดเมทริกซ์ 0.010.020.030.040.050.060.001020304050607080900.00.20.40.60.81.0system [
Gbyte] แหวนจำนวนสูงสุดของ differencetotal Lors (
ญาติ) จำนวน doicnon-doitotal ของ Lors lors0.010.020.030.040.050.060.001020304050607080900.00.20.40.60.81.0system
มะเดื่อ 4ขนาดย่อยของแมทริกซ์ระบบก่อนคำนวณ.
b การถ่ายภาพสมองของมนุษย์
อาสาสมัครปกติ (ชายอายุ 21 ปี, 60 กก. ) ได้รับการสแกนเป็นเวลา 40 นาที (100 นาที 104mbq ผ่านมา fdg ฉีด) OSEM 3d (8 ย่อย, 8 ซ้ำ 1.53mm3 voxel) ถูกนำไปใช้ดอยบีบอัดข้อมูลด้วย MRD = 54 การบีบอัดอื่น ๆ เช่นช่วงที่ไม่ได้นำไปใช้ ภาพสร้างขึ้นใหม่จะแสดงในมะเดื่อ 5ภาพเหล่านี้แสดงให้เห็นผลการดำเนินงานการถ่ายภาพที่ดีของ jpet-d4. แบ่งเขตที่ชัดเจนของเรื่องสีเทาบาง ๆ จากสารสีขาวที่ขีดเส้นใต้เป็นภาพที่ดีของโครงสร้างลึกเช่นนิวเคลียส caudate, putamen และฐานดอก
มะเดื่อ 5 ภาพสมองของมนุษย์ของ jpet-d4.
โวลต์
ข้อสรุปในงานนี้เรานำเสนอกลยุทธ์ซอฟต์แวร์สำหรับการฟื้นฟูภาพ 3 มิติอย่างเต็มที่และมีประสิทธิภาพในการถ่ายภาพของต้นแบบ jpet-d4 เมทริกซ์ระบบ 142pbyte ถูกบีบอัดเป็น 13.4gb โดยการลดศูนย์องค์ประกอบใช้ 3d ขยายวิธี doic, วิทยานิพนธ์ที่เกี่ยวกับความแตกต่างของแหวนและการ จำกัด MRD ถึง 54กราฟตาม OSEM 3 มิติขึ้นอยู่กับการสร้างแบบจำลองระบบที่ถูกต้องถูกนำมาใช้บนเครื่องคอมพิวเตอร์ของ Itanium 1.6GHz เดียวกับหน่วยความจำ 16gbyte ภาพแรกที่สมองของมนุษย์แสดงประสิทธิภาพการถ่ายภาพที่ดีของ jpet-d4 ในขั้นตอนการพัฒนานี้เวลาคำนวณเป็น 7.5 ชั่​​วโมงต่อซ้ำเราคิดว่าการเร่งความเร็วที่เป็นไปได้โดยการปรับเปลี่ยนโปรแกรมบันทึกภาพเนื่องจากการเข้าถึงข้อมูลแบบสุ่มไปยังระบบหน่วยความจำล้นเงินสดจะเป็นคอขวด

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

IV. ผล
คำนวณเมตริกซ์ระบบ A.
ชุดย่อยของระบบเมตริกซ์จากต่างแหวน 0-87 ถูกคำนวณไว้ล่วงหน้าตามแบบระบบ 3D เสนอกับว็อกเซล 1.5 มม. เวลาคำนวณได้ประมาณ 26 ชั่วโมงใน Pentium เดียว 3.2 GHz PC ขนาดของกลุ่มย่อยจะลดลงเมื่อความแตกต่างสูงสุดแหวน (MRD) จำกัด ฟิก 4 แสดงความสัมพันธ์ระหว่างขนาดของกลุ่มย่อยใน MRD ยังมีการลงจุดจำนวน LORs มีขนาดสัมพัทธ์ เมื่อ MRD เพิ่มขึ้น ขนาดของกลุ่มย่อยเพิ่มอย่างรวดเร็วในขณะที่ LORs เพิ่มจำนวนช้า เพราะ DRFs ของ MRD ใหญ่กลายเป็นกว้าง มันควรจดบันทึกว่า ขนาดของชุดย่อยสำหรับกรณีไม่ใช่ดอยจะมีขนาดใหญ่เนื่องจาก broadness ของ DRFs โดยตรงมีผลต่ออัตราส่วนขององค์ประกอบไม่ใช่ศูนย์ระบบเมตริกซ์ ในเอกสารนี้ เราใช้ 3D OSEM บน Itanium เดียว 1.6GHz PC กับ 16Gbyte หน่วยความจำที่ติดตั้ง เพื่อเก็บหน่วยความจำพร้อม ด้วยชุดย่อยทั้งหมดของระบบเมตริกซ์ MRD มีจำกัด 54 สูญเสียนับไม่สำคัญเนื่องจากการลดลงของจำนวน LORs เท่า 10%.
3386
0.010.020.030.040.050.060.001020304050607080900.00.20.40.60.81.0System เมตริกซ์ขนาด [
Gbyte] สูงสุดแหวน differenceTotal จำนวน LORs (
ญาติ) จำนวน DOICnon DOItotal LORs0.010.020.030.040.050.060.001020304050607080900.00.20.40.60.81.0System LORs
Fig. 4 ขนาดย่อยของระบบก่อนคำนวณเมตริกซ์
B. มนุษย์สมองภาพ
อาสาสมัครปกติ (เพศชายอายุ 21 ปี 60 กิโลกรัม) ถูกสแกนสำหรับ 40 นาที (100 นาทีเลยฉีด FDG 104MBq) 3D OSEM (ย่อย 8 ซ้ำ 8 ว็อกเซล 1.53mm3) ใช้ข้อมูลรวมดอยกับ MRD = 54 ไม่มีใช้การบีบอัดอื่น ๆ เช่นระยะ มีแสดงภาพที่สร้างขึ้นใหม่ใน Fig. 5 ภาพเหล่านี้แสดงประสิทธิภาพถ่ายภาพยอดเยี่ยมของ jPET-D4: ล้าง demarcations บางเทาเรื่องจากเรื่องขาวต้นแบบและภาพแสดงโครงสร้างลึกเช่นนิวเคลียส caudate, putamen และทาลามัสดี
Fig. 5 รูปสมองมนุษย์ jPET-D4
บทสรุป V.
งานนี้ เรานำเสนอซอฟต์แวร์กลยุทธ์ฟื้นฟู 3D เต็มรูปและประสิทธิภาพการทำงานเกี่ยวกับภาพของต้นแบบ jPET D4 142Pbyte ระบบเมตริกซ์ถูกบีบอัดเป็น 13.4GB โดยการลดองค์ประกอบเป็นศูนย์ ใช้ขยาย 3D DOIC วิธี factorizing กับความแตกต่างของแหวน และจำกัด MRD 54 ใช้ฮิสโตแกรม 3D OSEM ตามระบบต้องสร้างโมเดลมีการใช้งานบน Itanium เดียว 1.6GHz PC กับ 16Gbyte หน่วยความจำ ภาพสมองคนแรกแสดงประสิทธิภาพการถ่ายภาพที่ดีเยี่ยมของ jPET D4 ในขั้นตอนพัฒนา คำนวณเวลาเกิดซ้ำ 7.5 ชั่วโมง เราคิดว่า speedup ที่ได้ โดยการปรับเปลี่ยนโปรแกรม cording เพราะสุ่มการเข้าถึงข้อมูลที่เทียบกับหน่วยความจำเงินสดระบบจะเป็นคอขวด

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

iv A .ผลการตอบแทน
Matrix Storage Technology การคำนวณระบบย่อย
ของ Matrix Storage ระบบจากความแตกต่าง 0 ถึง 87 ที่เป็นการคำนวณที่ใช้ระบบ 3 D ที่เสนอที่พร้อมด้วย voxel 1.5 มม. เวลาในการคำนวณได้ประมาณ 26 ชั่วโมงใน GHz เครื่องพีซีเครื่องเดียว, pentium , 3.2 A ขนาดของข้อย่อยที่จะลดลงเมื่อความแตกต่างเรียกเข้าสูงสุด( mrd )เป็นการจำกัดการใช้งาน รูป.4 แสดงความสัมพันธ์ระหว่างขนาดของชุดย่อยและ mrd. ได้ จำนวนรวมของ lors เป็นแม่พร้อมด้วยขนาดมีความสัมพันธ์กันได้อีกด้วย เมื่อ mrd ที่มีขนาดใหญ่ขึ้นได้ในส่วนย่อยที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในขณะที่จำนวนรวมของ lors เพิ่มขึ้นอย่างช้าๆเนื่องจาก drfs ของ mrd ขนาดใหญ่กลายเป็นที่กว้างขึ้นควรจะได้บันทึกไว้ว่าขนาดของชุดย่อยที่สำหรับผู้ที่ไม่ใช่ดอยกรณีที่มีขนาดใหญ่ขึ้นเนื่องจากกว้างของ drfs โดยตรงมีผลต่อสัดส่วนขององค์ประกอบไม่ใช่ - ไม่มีระบบ Matrix Storage ในเอกสารนี้เราได้นำไปใช้ 3 D osem ในหน่วยความจำ Itanium 1.6 GHz พร้อมด้วยเครื่องพีซี 16 กิกะไบต์เดียวที่ติดตั้ง ในการสั่งซื้อในการจัดเก็บหน่วยความจำที่พร้อมด้วยชุดคำสั่งย่อยที่ทั้งหมดของ Matrix ระบบ mrd ที่เป็นการจำกัดการใช้งาน 54การสูญเสียของนับถอยหลังก็ไม่ได้มีนัยสำคัญเพราะการลดลงของจำนวนของ lors เป็นเพียง 10% ..

0.010.020.030.040.050.060.001020304050607080900.00.20.40.60.81.0 3386 ระบบ matrix ขนาด[
]กิกะไบต์สูงสุดเรียกเข้า differencetotal จำนวน lors (
ญาติ) doicnon - doitotal จำนวน lors0.010.020.030.040.050.060.001020304050607080900.00.20.40.60. 81.0 ระบบ lors
รูป. 4 .ขนาดย่อยของ Matrix Storage System Pre - คำนวณที่.
B . สมองมนุษย์ ภาพ
ที่เป็นอาสาสมัครตามปกติ(ตัวผู้อายุ 21 ปี 60 กก.)สแกนสำหรับ 40 นาที( 100 นาที 104 mbq fdg หัวฉีดผ่าน) 3 D osem ( 8 ส่วนย่อย 8 ออกแบบยูนิฟอร์ม 1.53 มม. 3 voxel )ถูกนำไปใช้กับข้อมูลดอย - บีบอัดด้วย mrd = 54 การบีบอัดข้อมูลอื่นใดเช่น SPAN ก็ไม่ถูกนำไปใช้ ภาพ ก่อสร้างขึ้นใหม่จะแสดงอยู่ในรูปที่ 5 .เหล่านี้แสดง ภาพ ที่ถ่าย ภาพ ที่ดีเยี่ยมของ jpet - d4 :ล้าง demarcations ของบางสีเทาจากเรื่องพื้นฐานเรื่องสีขาวและปรับการทำงานเกี่ยวกับ ภาพ ของโครงสร้างเช่น caudate จุดศูนย์กลาง, putamen และ thalamus .
รูป. 5 . ภาพ ของสมองของมนุษย์ jpet - d4 .
V ได้ บทสรุป
ซึ่งจะช่วยในการทำงานนี้เรามียุทธศาสตร์ด้านซอฟท์แวร์สำหรับ 3 อย่างเต็ม ประสิทธิภาพ การทำงาน ภาพ ประกอบสร้างขึ้นมาใหม่และ ภาพ D ของต้นแบบ jpet - D 4 142 pbyte Matrix Storage Technology ระบบที่ถูกบีบอัดใน 13.4 GB โดยลดศูนย์องค์ประกอบการใช้วิธีการ doic 3 D - ขยายตัวที่ factorizing ด้วยความเคารพในความแตกต่างและการจำกัดการ mrd ที่ 54ฮิสโตแกรม - ใช้ 3 D osem ซึ่งใช้ในการสร้างแบบจำลองระบบถูกต้องก็นำมาปรับใช้บนหน่วยความจำ Itanium & amp ;# xAE 1.6 GHz พร้อมด้วยเครื่องพีซี 16 กิกะไบต์เดียว ภาพ สมองมนุษย์คนแรกที่ให้ ประสิทธิภาพ การถ่าย ภาพ ที่ดีเยี่ยมของ jpet - D 4 ในขั้นตอนการพัฒนานี้เวลาการคำนวณเป็น 7.5 ชั่วโมงต่อย้ำเราคิดว่ามีความเป็นไปได้โดยรับความเร็วใน cording โปรแกรมการแก้ไขเนื่องจากการเข้าถึงแบบสุ่มในหน่วยความจำแคชข้อมูลระบบน้ำล้นจะเป็นคอขวด