Máté: Orvosi képfeldolgozás5. előadás1 Mozgó detektor: előnyHátrány állójó időbeli felbontás nincs (rossz) térbeli felbontás mozgójó térbeli felbontás nincs (rossz) időbeli felbontás, hosszú felvételi idő … Meander pálya pl. pajzsmirigy leképezésére.

Máté: Orvosi képfeldolgozás5. előadás2  foton látható fény fotonok kristály H. O. Anger (1958): kristály PMT 1 PMT 2 x 1 x 2 PMT 1 alig detektál szcintillációt, majdnem mindet PMT 2 detektálja. PMT 1 PMT 2 a detektált  foton energiája a becsapódás helyének függvényében x

Máté: Orvosi képfeldolgozás5. előadás3 Az ötlet: A szcintillációk zömét még most is PMT 2 detektálja, de PMT 1 most sokkal többet detektál, mint a korábbi elrendezésben. gamma foton látható fény fotonok kristály fényvezető réteg PMT 1 PMT 2 x 1 x 2 x a detektált  foton energiája a becsapódás helyének függvényében kristály fényvezető réteg PMT 1 PMT 2 x 1 x 2 e e1e1 e2e2

Máté: Orvosi képfeldolgozás5. előadás4 a detektált  foton energiája a becsapódás helyének függvényében kristály fényvezető réteg PMT 1 PMT 2 x 1 x 2 e e1e1 e2e2 A PMT 1 illetve PMT 2 által észlelt energia: e 1 illetve e 2, A foton energiája: e = e 1 + e 2, A becsapódás helyének becsült értéke: x = (e 1 x 1 + e 2 x 2 ) / e.

Máté: Orvosi képfeldolgozás5. előadás5 e =  e i, x =  e i x i / e, y =  e i y i / e, z = e Egy-egy gamma kamerában sok (kezdetben 19, majd 37, …) PMT helyezkedik el, általában méh-sejt elrendezésben: PMT -k

Máté: Orvosi képfeldolgozás5. előadás6 Gamma kamerával készült felvétel

Máté: Orvosi képfeldolgozás5. előadás7 Gamma kamera védő fólia ólom árnyékolás kollimátor alumínium lemez kristály PMT-k X, Y, Z kiszámító X, Y, Z jel fényvezető réteg

Máté: Orvosi képfeldolgozás5. előadás8 Analóg kamera kamera differenciál diszkriminátor A/D konverter számítógép képernyő Digitális kamera számítógép kamera A/DE DD LH energia linearitás homogenitás korrekció

Máté: Orvosi képfeldolgozás5. előadás9 Kalibráció, korrekció Kalibráció: a mért eredmény összevetése az elméleti értékkel. Korrekció: a mérési eredmény olyan módosítása, hogy a mérés az elméleti eredményt szolgáltassa. KeV N PMZ korrekció: elméleti érték Többnyire analóg módon (potenciométerekkel) történik.

Máté: Orvosi képfeldolgozás5. előadás10 Energia kalibráció (pixelenként): A felvétel párhuzamosan két energia ablakon történik, a két energia ablak szimmetrikusan helyezkedik el az elméleti energiacsúcs mellett. A detektált impulzusok száma p 1, p c (= a korrekciós érték) = 0, 2. p 1 = p 2 = 0, 3. felvétel a beállított korrekcióval, 4. ha p 1  p 2, akkor c += , ha p 1  p 2, akkor c -= , 5.  2, ha c változott, különben  3. p 1 p 2 elméleti energiacsúcs w 1 w 2

Máté: Orvosi képfeldolgozás5. előadás11 – 0 + Energia korrekciós mátrix

Máté: Orvosi képfeldolgozás5. előadás12 yy xx Linearitás kalibráció: Ismert geometriájú rács leképezése. Az egyes rácspontok képe nem az elméletileg meghatározható pontokban keletkezik. Korrekciós érték az a (pixel függő)  x,  y pár, amit hozzá kell adni a rácspont képének koordinátáihoz, hogy a képpont az elméletileg meghatározott helyre kerüljön. A rácspontokhoz tartozó korrekciós értékek bilineáris interpolációjával a korrekciós érték minden pixelre meghatározható.

Máté: Orvosi képfeldolgozás5. előadás13 Linearitás kalibrációs kép

Máté: Orvosi képfeldolgozás5. előadás14 Linearitás korrekciós képek – 0 +

Máté: Orvosi képfeldolgozás5. előadás15 N n n mért Homogenitás kalibráció: Homogén sugárforrás leképezése. A korrekció pixeltől függő. p = n / N ( < 1) 1 p 0 Minden impulzust p valószínűséggel használunk a kép alkotásban: ha a fűrészrezgés értéke a t időpontban kisebb, mint p, akkor az impulzus felhasználható, különben nem. t Ha n értékét túlságosan kicsire választjuk, csökken az érzékenység (hatásfok): DPM / CPM %

Máté: Orvosi képfeldolgozás5. előadás16 99m Tc 141 KeV 201 Tl 167 KeV – 0 + Homogenitás kalibrációs képek A kamera érzékenysége és inhomogenitása függ a fotonok energiájától

Máté: Orvosi képfeldolgozás5. előadás17 energia homogenitás Tc homogenitás Tl linearitás – 0 + Korrekciós mátrixok

Máté: Orvosi képfeldolgozás5. előadás18 Minőség ellenőrzés/biztosítás (Quality Control, QC) UFOV (Useful Field Of View), CFOV (Central Field Of View) Érzékenység FWHM FWTM Feloldóképesség: PSF, LSF, fél-, tizedérték szélesség Modulációs Transzfer Függvény

Máté: Orvosi képfeldolgozás5. előadás19 Minőség ellenőrzés/biztosítás (Quality Control, QC) Feloldóképesség: Tárgy: a + b cos (2   x)  Kép: a K  + b M  (  ) cos (2   x – P  (  )) M  :MTF (Modulációs Transzfer Függvény) P  :PTF (Fázis Transzfer Függvény) A leképezés erősítő (K  > 1), gyengítő (K  < 1) MTF 1 0 ω