High resolution three-dimensional reconstruction for small animal PET cameras

• Autores: Ana Iriarte Ruiz
• Lectura: En la Universidad Autónoma de Madrid ( España ) en 2012
• Idioma: inglés
• Tribunal Calificador de la Tesis: Andrés de Santos Lleó (presid.), Susana Holgado González-Guerrero (secret.), Magdalena Rafecas López (voc.), María José Rodríguez (voc.), Domènec Ros Puig (voc.)
• Materias:
  • Matemáticas
    • Ciencia de los ordenadores
      • Informática
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Biblos-e Archivo
• Resumen

  • Esta tesis ha sido concebida en un grupo de investigaci ¿ on con una amplia experiencia en ¿ la aplicacion de metodolog ¿ ¿¿as computacionales y experimentales a la solucion de prob- ¿ lemas claves en biolog¿¿a (La Unidad de Biocomputacion (BCU) del Centro Nacional de ¿ Biotecnolog¿¿a CNB): http://biocomp.cnb.csic.es/). Para un grupo de estas caracter¿¿sticas, el potencial de la tomograf¿¿a por emision de positrones (PET) en la biolog ¿ ¿¿a moderna (Cherry and Gambhir (2001)) y la necesidad de herramientas para la gestion de datos ¿ PET (Cherry and Chatziioannou (2004)) no pasaron desapercibidos. Por estos motivos, PET fue una de las fuentes de datos que se consideraron en la propuesta del proyecto ¿De la informacion al conocimiento: La gesti ¿ on y an ¿ alisis de grandes conjuntos de datos de ¿ objetos complejos en biolog¿¿a estructural y ngen ¿ omica funcional¿. Tres grupos de inves- ¿ tigacion distintos, con un un n ¿ ucleo com ¿ un en el campo del desarrollo de nuevos m ¿ etodos ¿ para la gestion y el an ¿ alisis de grandes conjuntos de datos de objetos biol ¿ ogicos com- ¿ plejos, participaban en el proyecto. El grupo de la Universidad Autonoma de Madrid ¿ (http://www.ii.uam.es/esp/investigacion/index.php?siglas=GTSB, vinculado a la BCU) estaba a cargo del subproyecto titulado ¿Hacia la Proteomica Visual: herramientas para el ¿ calculo y gesti ¿ on de estructuras tridimensionales¿. El objetivo de este subproyecto era el desarrollo de nuevos modelos de datos y entornos gra¿cos que integraran imagen fun- ¿ cional PET con datos de genomica y prote ¿ omica, con el ¿n de situar el conocimiento de los ¿ mecanismos moleculares en un contexto ¿siologico. ¿ El grupo nunca hab¿¿a trabajado con PET y la familiarizacion con una nueva y compleja ¿ tecnica se impon ¿ ¿¿a como tarea antes de empezar el proyecto. A cambio de la inexperiencia en el campo de PET, se pose¿¿a una experiencia importante en reconstruccion de datos ¿ procedentes de otras tecnicas (Marabini et al. (1997), Marabini et al. (1998), Sorzano et al. ¿ (2001), Marabini et al. (2004), Sorzano et al. (2008)) que pod¿¿a ser trasladado al entorno de PET. Por ello, el grupo de la UAM dirigio un proyecto de reconstrucci ¿ on para PET ¿ de animales pequeos que coordinaba el trabajo de seis laboratorios (FIS PI040683). Este ¿ proyecto propon¿¿a la adaptacion de varios algoritmos de reconstrucci ¿ n tridimensional a ¿ las peculiaridades de las camaras PET para animales peque ¿ nos, y la realizaci ¿ on de una ¿ comparacin objetiva de su rendimiento en condiciones realistas. El proyecto ten¿¿a, para el grupo de la UAM, un doble proposito. Por un lado, desde el punto de vista de contribuci ¿ on¿ al campo, la aplicacion de los conocimientos que se pose ¿ ¿¿a en reconstrucion de imagen ¿ al desarrollo de algoritmos de reconstruccion para PET. Es sabido que los algoritmos de ¿ reconstrucion tienen un papel crucial en el futuro de PET para animales peque ¿ nos (Lewitt ¿ and Matej (2003)), y por ello cualquier contribucion en este aspecto est ¿ a bien justi¿cada. ¿ Por otro lado, desde el punto de vista del aprendizaje, el proyecto proporcionaba un excelente primer contacto con los datos y el entorno PET, antes de centrarse en las aplicaciones biologicas de la t ¿ ecnica. Este trabajo se ha desarrollado dentro del marco de este segundo ¿ proyecto. Esta es por lo tanto una tesis sobre reconstruccion de im ¿ agenes PET, que tiene ¿ la funcion subyacente de familiarizar a un grupo con esta tecnolog ¿ ¿¿a, que constituye una herramienta que encaja perfectamente con su linea de investigacion de t ¿ ecnicas aplicadas a ¿ la extraccion de conocimiento biol ¿ ogico.