Radyolojik Görüntüleme Sistemlerinde Gürüntü Kalitesinin Sayısal

Transkript

Radyolojik Görüntüleme
Sistemlerinde Görüntü Kalitesinin
Sayısal Olarak Değerlendirilmesi
Yard. Doç. Dr. Özlem Birgül
23 Kasım 2013, Antalya
Amaç
- Gelişen dedektör teknolojisi ile farklı
dedektörlerin performanslarının
karşılaştırılması
- Farklı tanısal incelemelerde kullanılan
parametrelerin görüntü kalitesine etkileri
- Kullanılan parametrelerin farklı hastalar
için optimum olup olmadıklarının
incelenmesi
2
Sayısal Değerlendirme
1. Sayısal olarak fiziksel ölçümlerin
yapılması (DQE)
2. Kullanıcı gözlemlerinin sayısal olarak
belirlenmesi (konrast-detay)
3. Tanısal doğruluğun sayısal olarak
ölçülmesi (ROC)
3
Değerlendirmeler
• Genel parametrelerin
değerlendirilmesi
• Uzaysal-frekansa bağlı değerlendirme
• Görüntü işleme
• Kullanıcı yorumlamaları
4
Genel Parametreler
•
•
•
•
•
Doğrusallık
Artefaktlar
SNR
Saçılan radyasyon miktarı
NEQ ve DQE
5
Artefaklar
• Görüntü güçlendirici (bozulmalar,
vignetting)
• Tarayarak okuma sistemlerinde tarama
yönü ve satırları arasında hatalar
• Geniş alan dedektörleri (flat-panel
dedektörleri)
• Piksel tepkisinde değişmeler
• Ölü pikseller/satırlar
6
Saçılmanın Değerlendirilmesi
• Demet durdurma (beamstop)
• Grid çizgilerinin gözle incelenmesi
• NPS’in gridli ve gridsiz olarak
değerlendirilmesi
7
Saçılma azaltma yöntemleri
• Grid
• Hava boşluğu
• Slit tarama
 Kabul edilemeyen artefaklar
oluşuyor mu?
 Kontrast iyileştirme yeterli mi?
8
DQE
• Işınlama verimliliğinin ölçüsü
• Verilen dozda elde edilebilecek en
yüksek SNR değeri
• Toplam görüntü kalitesi ile ilgili en
uygun ölçüt
9
Modülasyon Transfer Fonksiyonu
Optik Transfer
Fonksiyonu
Nokta Dağılım
Fonksiyonu (PSF)
OTF (u , v ) = FT {PSF ( x, y )}
MTF (u , v ) = OTF (u , v )
10
Standartlar
IEC 62220 1-2-3
IPEM Report 32 Part VII
(2010)
• Section 6 “Quantitative
Data Analysis”
11
STP Düzeltmesi
• Dedektör tepkisine bağlı olarak görüntünün
düzeltilmesi
doğrusal
PV = a + b.K
PVlin ( xi , y j ) = (PV ( xi , y j ) − a ) b
logaritmik
PV = a + b. ln( K )
PVlin ( xi , y j ) = exp( (PV ( xi , y j ) − a ) b)
üstel
PV = a + b .K c
PVlin ( xi , y j ) = ( (PV ( xi , y j ) − a ) b )
1/ c
12
• Radyolojik görüntüleme sisteminin frekans ortamında
ayırma gücünü belirleyen bir parametre.
13
14
Kenar Dağılım Fonksiyonu (ESF)
• Yarık Fantom Görüntü Metodu
• Çizgi Desen Fantomu Metodu
• Kenar Görüntüleme Metodu
15
16
• Bir kenar görüntünün herhangi bir satırından profil
alınarak o satırın kenar dağılım fonksiyonu elde edilebilir.
• Ancak tüm görüntüden (seçilen ilgi alanından) kenar
bilgisinin daha detaylı elde edilmesi için birden fazla satır
bilgisine ihtiyaç duyulmaktadır.
17
Seçilen ilgi alanında, kenara dik düzlemdeki her
satır için yeni oluşan konumlardaki piksel
değerlerinin , piksellerin kenardan olan dik
uzaklıklarına göre gruplandırılması (rebinning)
18
Çizgi Dağılım Fonksiyonu (LSF)
19
MTF
20
MTF
21
NPS
Gürültünün frekans ortamında incelenmesi
22
NPS
23
NPS
• Δx ve Δy yatay ve dikey
yöndeki piksel boyutu
• Nx ve Ny görüntünün yatay
ve dikeydeki piksel sayısı
• M, NPS’in kaç tane ilgi
alanından hesaplandığını
gösterir.
• 1024 x 1024 alandan
• 128 x 128’lik daha küçük
ilgi alanları 1024x 1024
toplam alanda taranır.
24
NPS
2D gürültü güç dağılımının, u
ya da v eksenlerinde (ayrıca
45°) belirli satırların toplanıp
ortalaması
25
Test Değerlendirmesi
26
MTF – Zamana göre değişimi
•
•
Geniş zaman aralıklarında tekrar edilebilirlik
%50 noktasında MTF cov 17 aylık süreçte yaklaşık %3
1,0
1,0
0,9
feb/05
feb/05
aug/05
feb/06
jul/06
0,9
aug/05
0,8
0,8
feb/06
jul/06
0,7
0,7
0,6
MTF(v)
MTF(u)
0,6
0,5
0,4
0,5
0,4
0,3
0,3
0,2
0,2
0,1
0,1
0,0
0,0
0
2
4
6
8
10
12
spatial frequency (mm-1)
Front-back
14
16
0
2
4
6
8
10
12
14
16
Left-right
Marshall NW Early experience in the use of quantitative image quality measurements for the quality assurance of full field digital
mammography x-ray systems Phys. Med. Biol. 52 (2007) 5545–5568
27
MTF – Hata örneği
Jun-04 Old Detector
Jun-04 Old Detector
1,0
Dec-04 Old detector
0,9
Feb-05 Old detector
0,6
0,6
MTF(u)
0,7
0,4
Feb-05 Old detector
Feb-05 New detector
0,8
0,7
0,5
Dec-04 Old detector
0,9
Feb-05 New detector
0,8
MTF(v)
1,0
a-Se crystallization fault
0,5
0,4
0,3
0,3
0,2
0,2
0,1
0,1
0,0
0
2
4
6
8
10
frequency
(mm-1)
gateline (front-back)
12
14
16
0,0
0
2
4
6
8
10
12
14
16
frequency (mm-1)
28
dataline (left-right)
Marshall NW Retrospective analysis of a detector fault for a full field digital mammography system Phys. Med. Biol. 51 (2006) 5655 - 5673
NNPS
• 17 aylık süreçte değişim 4%
• NNPS, MTF’e bağlı olduğu için dedektördeki
blurringe bağlı
1,0E-05
1,0E-05
feb/05
aug/05
dec/05
feb/06
aug/06
1,0E-06
0
1
2
3
4
5
6
7
NNPS (mm2)
NNPS (mm2)
feb/05
aug/05
dec/05
feb/06
`
1,0E-06
0
1
2
3
4
5
spatial frequency
6
(mm-1)
7
DQE
1,0
feb/05
0,9
aug/05
feb/06
0,8
jul/06
0,7
0,6
DQE(u)
• a-Se dedektör tabanlı
sistem
• 17 aylık süreç
• 1 mm-1 DQE’nin cov 7%
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
0
1
2
3
4
5
6
7
Özet
Matematiksel değerlendirme yöntemleri
kullanarak:
• bir sistemin görüntü kalitesinin zamana
göre değişiminin takibi
• farklı sistemlerin görüntü kalitelerinin
karşılaştırılması
Bu yöntemlerin rutin kalite kontrol ölçümlerine
dahil edilmesi
http://www.nukbilimler.ankara.edu.tr/
32

Radyolojik Görüntüleme Sistemlerinde Gürüntü Kalitesinin Sayısal

Transkript

Benzer belgeler

Ürün veri sayfası

Graviner Mark V broşür.cdr

PG-V150150 Plus X-Ray Cihazı

Alçıpan asmatavan

MiON Broşür