بازسازي تصاوير سي‌تي به روش تكراري مدل پايه

كارشناسي ارشد

برش‌نگاري رايانه‌اي پرتو‌ي ايكس يا سي‌تي از دو بخش اساسي تشكيل شده‌است: جمع‌آوري داده‌هاي ماتريس سينوگرام و بازسازي تصاوير. محققان بسياري در هر دو زمينه تلاش كرده تا ضمن بهبود كيفيت تصاوير، از دز تابش كمتر در فرآيند تصويربرداري استفاده كنند. پس از پيش‌پردازش داده‌هاي جمع‌آوري‌ شده توسط اسكنر سي‌تي، تصوير با استفاده از الگوريتم‌هاي بازسازي بدست مي‌آيد. امروزه، تنوع و پيچيدگي بسياري را در اين الگوريتم‌هاي بازسازي تصوير مشاهده مي‌كنيم. در اين پژوهش دو روش بازسازي پس‌افكنش پالاييده (FBP) كه يكي از انواع الگوريتم‌هاي تحليلي و روش بازسازي تكراري بيشينه‌سازي ممكن‌ترين چشم‌داشت (ML-EM) كه يكي از انواع الگوريتم‌هاي تكراري مدل پايه است، مورد بررسي قرارگرفته‌است. داده‌هاي ماتريس سينوگرام براي فرآيند بازسازي تصوير با شبيه‌سازي توسط كد MCNPX بدست آمده‌است و فرآيند بازسازي تصوير به كمك نرم‌افزار متلب (نسخه‌ي 2022a) كه يك زبان برنامه‌نويسي ايده‌آل در اين حوزه است، انجام شده‌است. براي ارزيابي اين دو روش بازسازي تصوير، فانتوم‌هاي مختلفي از جمله: فانتوم‌ كنتراست – جزئيات، فانتوم رزولوشن و فانتوم نقطه‌اي تحت شرايط دز نرمال و دز پايين شبيه‌سازي شده‌اند. همچنين براي بررسي دقيق‌تر، معيارهاي نسبت سيگنال به نويز (SNR)، نسبت كنتراست (CNR) و نمودار MTF مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج حاكي از آن است كه در شرايط تصويربرداري با دز پايين روش ML-EM در مقايسه با روش FBP داراي برتري‌هايي از جمله:كاهش آرتيفكت و افزايشSNR و CNR است؛ اما در شرايط تصويربرداري با دز نرمال روش FBP به خوبيِ روش ML-EM عمل مي كند. اما مي‌توان نقطه ضعف‌هايي را براي روش ML-EM نام برد؛ ازجمله: زمان محاسبات طولاني‌تر و تغيير در بافت تصوير و ملايم‌شدگي تصوير. همچنين مشاهده مي‌شود كه رزولوشن نيز هميشه در اين روش بهبود نمي‌يابد. پس به طور كلي در شرايط تصويربرداري با دز نرمال روش بازسازي FBP و در شرايط تصويربرداري با دز پايين روش‌هاي بازسازي تكراري پيشنهاد مي شوند.

230761

دانشگاه اصفهان

محسن صفدري

مهندسي هسته اي - مهندسي پرتو پزشكي

ايرج جباري