Norma de variação total para reconstrução iterativa tridimensional em tomografia com ângulo de visão limitado

Um algoritmo de reconstrução bayesiana iterativa para tomografia com ângulo de visão limitado, ou ectomografia, baseado na norma de variação total (TV) tridimensional foi desenvolvido. A norma TV foi descrita na literatura como um método para redução de ruído em imagens bidimensionais, preservando as bordas, sem introduzir anéis ou artefatos de borda. Também foi proposta como uma função de regularização 2D na reconstrução bayesiana, implementada em um algoritmo de maximização de expectativa (TV-EM). O TV-EM foi desenvolvido para imagem de tomografia computadorizada por emissão de fóton único em 2D, e o algoritmo é capaz de suavizar o ruído enquanto mantém as bordas sem introduzir artefatos. A norma TV foi estendida de 2D para 3D e incorporada em um algoritmo de maximização de expectativa com subconjuntos ordenados para geometria de ângulo de visão limitado. O algoritmo, chamado TV3D-EM, foi avaliado usando uma função de difusão pontual modelada e fantasmas digitais. Imagens reconstruídas foram comparadas com aquelas reconstruídas com o algoritmo de retroprojeção filtrada em 2D atualmente usado em ectomografia. Os resultados mostram uma redução substancial nos artefatos relacionados à geometria de ângulo de visão limitado, e os níveis de ruído também foram melhorados. Talvez o mais importante, a resolução de profundidade foi melhorada em pelo menos 45%. Em conclusão, o algoritmo proposto demonstrou melhorar a qualidade percebida da imagem.