Minimera fysikbaserade artefakter i datortomografi

Sammanfattning

• Inledning
• Typer av fysikbaserade artefakter
  • Strålningshärdningsartefakter
  • Delvolymartefakter
  • Undersampling
• Koppningsartefakt
• Strimma och mörka bandartefakter
• Fotonundernäring
• Undersampling och underspårning
• Minimera fysikbaserade artefakter
• Slutsats

Fysikbaserade artefakter i datortomografi: En översikt

Ett problem som kan uppstå vid användning av datortomografi (DT) är förekomsten av artefakter, vilket leder till felaktig eller förvrängd bildinformation. Dessa artefakter kan allvarligt påverka bildkvaliteten och diagnostiska möjligheter samt efterlikna kliniska förändringar. I den här artikeln kommer vi att fokusera på fysikbaserade artefakter och gå igenom de olika typerna av artefakter som kan uppstå i DT-bilder, samt hur de kan elimineras eller minimeras.

Typer av fysikbaserade artefakter

Det finns tre huvudtyper av fysikbaserade artefakter som kan uppstå vid DT-undersökningar: strålningshärdningsartefakter, delvolymartefakter och undersampling.

Strålningshärdningsartefakter

Strålningshärdning är en egenskap där röntgenspektret förskjuts mot högre energier på grund av absorption från mjuka röntgenfotoner på sin väg genom patienten. Detta innebär att mjuka röntgenfotoner inte bidrar till bildformationen och istället kan öka hudens exponering för strålning. Detta fenomen leder till strålningshärdningsartefakter i DT-bilder. Det finns två typer av strålningshärdningsartefakter: koppningsartefakt och strimma/mörka bandartefakter.

Koppningsartefakt

Koppningsartefakt kan liknas vid en skålformad effekt på bilden. Det uppstår när strålar passerar genom en ojämn tjocklek av materia, vilket resulterar i att strålarna som passerar genom tjockare delar blir mer absorberade än de som passerar genom tunnare delar. Detta leder till en ökning av densiteten eller signalintensiteten i de centrala delarna av bilden och skapar en "kopp" eller skålformad effekt.

Strimma och mörka bandartefakter

Strimma och mörka bandartefakter uppstår när strålar passerar genom områden med hög absorptionsgrad, som till exempel metalliska föremål eller kontrastmedel i kroppen. Strålarna som passerar igenom dessa områden blir mer absorberade och skapar mörka band eller streck i bilden. Dessa artefakter kan vara särskilt tydliga i områden som aorta där kontrastmedel används.

Delvolymartefakter

Delvolymartefakter uppstår när en tät objekt inte är centrerat i röntgenstrålens bredd. Detta leder till partiella volymartefakter där strålen delvis passerar genom objektet och delvis genom omgivande vävnad. Detta resulterar i suddighet och minskad upplösning runt objektets kanter. För att minimera delvolymartefakter är det viktigt att använda tunna skikt vid DT-undersökningar.

Undersampling

Undersampling kan uppstå när avståndet mellan projektioner är för stort. Detta kan leda till registreringsfel och missa fina detaljer och skarpa kanter i bilden. Resultatet blir att fina ränder strålar ut från de tätare strukturerna. För att minska undersampling används metoder som att öka antalet projektioner per rotation.

Minimera fysikbaserade artefakter

För att minimera eller eliminera fysikbaserade artefakter är det viktigt att använda rätt tekniker och verktyg. Några av de metoder som kan användas inkluderar: användning av kalibreringskorrigering, filtrering och specialiserad programvara för strålningshärdningskorrigering. Genom att använda dessa metoder kan fysikbaserade artefakter minimeras och bildkvaliteten förbättras.

I denna artikel har vi endast tagit upp några av de viktigaste fysikbaserade artefakterna i DT-bilder. Det är viktigt att komma ihåg att detta inte är en omfattande studie av alla artefakter utan en översikt över de viktigaste och mest relevanta. Det är också avgörande att välja rätt skanningsparametrar och patientpositionering för att undvika artefakter och uppnå kvalitativa och diagnostiska bilder.

Höjdpunkter

• Fysikbaserade artefakter kan allvarligt påverka bildkvaliteten i datortomografi.
• Typer av fysikbaserade artefakter inkluderar strålningshärdningsartefakter, delvolymartefakter och undersampling.
• Koppningsartefakt uppstår när strålar passerar genom material med ojämn tjocklek och skapar en skålformad effekt på bilden.
• Strimma och mörka bandartefakter uppstår vid hög absorptionsgrad, särskilt där kontrastmedel används.
• Delvolymartefakter uppstår när ett tätt objekt inte är centrerat i röntgenstrålens bredd och leder till suddighet och minskad upplösning vid objektets kanter.
• Undersampling uppstår när avståndet mellan projektioner är för stort, vilket kan resultera i registreringsfel och missad fin detaljrikedom.
• Metoder som filtrering, kalibreringskorrigering och strålningshärdningskorrigering används för att minimera fysikbaserade artefakter.

Vanliga frågor och svar

Fråga: Vilka är de mest vanliga typerna av fysikbaserade artefakter i datortomografi? Svar: De vanligaste typerna av fysikbaserade artefakter i datortomografi inkluderar strålningshärdningsartefakter, koppningsartefakter, strimma och mörka bandartefakter, delvolymartefakter och undersampling.

Fråga: Vad är strålningshärdningsartefakter i datortomografi? Svar: Strålningshärdningsartefakter uppstår när röntgenspektret förskjuts mot högre energier på grund av absorption från mjuka röntgenfotoner. Detta leder till att mjuka röntgenfotoner inte bidrar till bildformationen och kan öka hudens exponering för strålning.

Fråga: Hur kan man minimera fysikbaserade artefakter i datortomografi? Svar: För att minimera fysikbaserade artefakter i datortomografi kan man använda metoder som kalibreringskorrigering, filtrering och strålningshärdningskorrigering. Det är också viktigt att välja rätt skanningsparametrar och patientpositionering.