Transcript Spiral interpolation artifacts

‫بسم هللا الرحمن الرحیم‬
‫‪.‬‬
Computer Tomography
Technique
Prepared by:
Reza sardar
Abolfazl haghshenas
‫‪Artifacts‬‬
‫• آرتیفکت (به انگلیس ی‪ )Artifact :‬به هر گونه خطایی در تصویرگیری و یا‬
‫پردازش تصاویر در علوم عکس برداری گویند‪.‬‬
‫• ارتيفكت ها در حقيقت تصاوير غیر واقعي هستند كه موجب كاهش كيفيت‬
‫تصاوير و همچنین اشتباه در تشخيص مي شوند‪.‬‬
‫• آرتیفکت ها ظواهر متفاوت و علت های گوناگونی دارند‪.‬‬
‫آرتیفکت های س ی تی اسکن را می توان به سه دسته تقسیم نمود‪:‬‬
‫• بر پایه فیزیک ( ‪) physics-based‬‬
‫• بر پایه بیمار ( ‪) patient-based‬‬
‫• بر پایه نقص تجهیزات ( ‪) equipment-induced‬‬
‫‪Artifacts‬‬
‫• این واقعیت که علت بروز یک آرتیفکت چیست و به چه نحوی می توان از بروز‬
‫آن ممانعت نمود یا میزان بروز آن را به حداقل رساند یک موضوع مهم در حفظ‬
‫کیفیت تصاویر است‪.‬‬
‫• ضمن حفظ کیفیت تصاویر در صورت برخورد صحیح با این موضوع می توان‬
‫از هدر رفت زمان و پول جلوگیری کرد‪.‬‬
‫‪Motion Artifacts‬‬
‫• چنانچه عضو مورد مطالعه حین تصویربرداری جابجا شود‪ ،‬کامپیوتر جای‬
‫اصلی پیکسل مربوطه را در فضا گم کرده و در نتیجه مقادیر ثبتی اشعه در‬
‫مقابل ردیف و ستون غیر واقعی قرار خواهد گرفت‪.‬‬
‫• آرتیفکت ناش ی از حرکت بیمار به صورت سایه شبح مانند محو شدگی یا‬
‫خطوط ناواضح در تصاویر س ی تی اسکن دیده می شود‪.‬‬
‫• این آرتیفکت ناش ی از حرکت ارادی یا غیر ارادی بیمار است‪.‬‬
‫• در بعض ي از دستگاه هاي س ي تي اسكن نظیر ‪ shimadzu‬از نرم افزار اصالح‬
‫ارتيفكت حركتي )‪motion artifact correction (MAC‬براي‬
‫كاهش ارتيفكت حركتي استفاده ميكند‬
Motion Artifacts
Corrective Steps
1.
Give clear breathing instructions to the
patient and reinforce the importance of
holding still.
2.
Use positioning aids or immobilization
devices.
3.
Consider sedation, particularly for
pediatric patients.
4.
Use shortest scan time possible.
Manifestation
Possible Cause
Motion
Voluntary or involuntary
patient motion
(shading,streaking,
blurring, or ghosting)
‫‪Metallic Artifacts‬‬
‫• آرتیفکت ناش ی از وجود اشیاء یا پروتزهای فلزی در میدان منظر دید اسکن یا‬
‫همان ‪ SFov‬است‪.‬‬
‫• بعلت جذب پرتو توسط اشیاء یا پروتزهای فلزی و نرسیدن به دتکتور حلقه‬
‫دریافت اطالعات ناقص خواهد بود و این کمبود اطالعات منجر به رگه های‬
‫ستاره ای شکل در تصویر می شود‪.‬‬
‫• این عامل باعث می شود که عدد س ی تی آن قسمت در تصویر بال رفته و‬
‫تصویر روشن شود که به صورت انفجار ستاره (‪ )Star Burst‬در تصاویر‬
‫نمایان می شود‪.‬‬
‫‪Metallic Artifacts‬‬
‫• محدوده مقدار شدت اشعه ایکس که اسکنر س ی تی اسکن می تواند پاسخ دهد‬
‫برد دینامیکی گفته می شود‪ .‬بالترین حد برد دینامیکی در اغلب سیستم های‬
‫س ی تی اسکن قدیمی ‪( 1000 HU‬مربوط به کورتکس استخوان) بود‪.‬‬
‫• از آنجائی که مقدار تضعیف مواد فلزی بالتر از ‪ 1000‬است‪ ،‬در سیستم های‬
‫س ی تی اسکن جدید این مقدار تا ‪ 4000‬افزایش یافته است تا اثر این آرتیفکت‬
‫آرتیفکت کاهش یابد‪.‬‬
Metallic Artifacts
Corrective Steps
1.
Whenever possible, remove metallic
objects from SFOV.
2.
Angle gantry.
3.
Increase technique, particularly kVp.
4.
Use thin slices
Manifestation
Possible Cause
Metallic
Objects present that are
beyond the dynamic range
of the scanner
(streaks)
‫‪Ring Artifacts‬‬
‫• این آرتیفکت ناش ی از کالیبره نبودن یا خرابی یک یا چند دتکتور است که تولید‬
‫سیگنال های خروجی متفاوت می کند‪.‬‬
‫• این آرتیفکت به صورت حلقه یا حلقه های هم مرکز در تصاویر س ی تی اسکن‬
‫ظاهر می شود‪.‬‬
‫• این آرتیفکت به ویژه در نسل سوم س ی تی اسکن دیده می شود‪.‬‬
‫• عامل ايجاد اين ارتيفكت تغيیر راستاي تيوب و دتكتور است‬
Ring Artifacts
Corrective Steps
1.
Recalibrate
2.
if rings persist, call service
Manifestation
Possible Cause
Ring
Detector problem
(a single ring or
concentric rings)
‫‪Out of Filed Artifacts‬‬
‫• این آرتیفکت به دو علت رخ می دهد ‪:‬‬
‫‪ .1‬بخش ی از بدن بیمار در طی اسکن خارج از میدان منظر دید اسکن قرار گیرد‪.‬‬
‫• قرار گرفتن قسمتی از شکم خارج از اسکن شکم‪.‬‬
‫‪ .2‬بخش ی از بدن بیمار که خارج از میدان منظر دید اسکن قرار دارد به شدت دسته‬
‫پرتو اشعه ایکس را تضعیف نماید‪.‬‬
‫• قرار گرفتن دست های بیمار در طرفین بدن هنگام توموگرافی شکم‪.‬‬
Out of Filed Artifacts
Corrective Steps
1.
An SFOV can be selected that is larger
than the patient or Target region.
Manifestation
Possible Cause
Out of Filed
Anatomy
that
extends
outside of the selected
SFOV or incorrect SFOV.
(streaking, blurring)
Out of Filed Artifacts
‫‪Tube Arcing Artifacts‬‬
‫• این آرتیفکت به چند علت رخ می دهد ‪:‬‬
‫‪ .1‬یک علت معمول برای بروز این آرتیفکت‪ ،‬افزایش ناخواسته جریان الکتریکی‬
‫درون لمپ اشعه ایکس است‪ .‬که تحت عنوان قوس تیوب ‪ Tube Arcing‬یا‬
‫قوس ولتاژ بال ‪ High-Voltage Arcing‬شناخته می شود‪.‬‬
‫‪ .2‬دیگری وجود مولکول های گاز درون لمپ اشعه ایکس است‪.‬‬
‫‪ .3‬همچنین قوس می تواند از طریق روغن محفظه رخ دهد‪.‬‬
‫‪Tube Arcing Artifacts‬‬
‫• در مراحل اولیه قوس ممکن به ندرت به شکل خطوط کوچک ظاهر شود‪.‬‬
‫• هرچه از عمر یک تیوب بگذزد میزان بروز قوس بیشتر خواهد بود‪.‬‬
‫• بسته به شدت و فرکانس بروز قوس تصاویر حاصل می تواند حاوی رگه های‬
‫قابل اغماض یا بی ارزش کننده تصویر باشد‪.‬‬
‫• اغلب سیستم ها در هنگام بروز قوس یک پیغام خطا می دهند‪.‬‬
Tube Arcing Artifacts
Corrective Steps
1.
Gas send out or Vacuum
2.
Tube Replacement
Manifestation
Possible Cause
Tube Arcing
There is a large difference
in electrical potential
(streaking)
‫‪Aliasing Artifacts‬‬
‫تعداد نماها و پروجکشن های مورد استفاده در بازسازی تصویر س ی تی ‪ ،‬یکی از‬
‫فاکتورهای تعیین کننده کیفیت تصویر می باشد‪.‬‬
‫اگرتعداد نمونه گیری (نماها) برای بازسازی مقطع ناکافی باشد‪ ،‬آرتیفکت کم داشت‬
‫نما یا الیزینگ که به شکل مخطط و مرتبط با لبه های تیز و کوچک بروز می کند‪.‬‬
‫برای ایجاد قدرت تفکیک فضایی کافی در اجزای تصویر فرکانس نمونه گیری (شدت‬
‫پرتودر سانتیمتر از شعاع پرتو) بایدحداقل دو برابر کوچکترین ش ئ اسکن شده باشد‪.‬‬
Aliasing Artifacts
Corrective Steps
1.
Slowing gantry rotation speed
2.
Reducing the helical pitch
3.
Increasing scan time
Manifestation
Possible Cause
Aliasing
Too few samples
(streaking)
‫‪Beam Hardening Artifacts‬‬
‫این آرتیفکت ناش ی از افزایش انرژی متوسط شعاع دسته پرتو اشعه ایکس عبوری‬
‫از یک مقطع بدن بیمار می باشد که به آن آرتیفکت سخت شدگی دسته پرتو‬
‫می گویند‪.‬‬
‫هر قدر ضخامت برش بیشتر باشد بواسطه جذب پرتوهای کم انرژی از شعاع دسته‬
‫پرتو متوسط انرژی افزایش می یابد‪ .‬به اين معنا كه دسته اشعه‪ x‬خروجي از‬
‫بدن بيمار نسبت به دسته اشعه تابش ي به بدن بيمار حاوي درصد كمتري از‬
‫انرژي مختلف بوده و به اصطالح همگن تر كي باشد به اين اثر سخت شدن‬
‫اشعه ميگويند‬
‫دو نوع آرتیفکت که از سخت شدگی پرتو ایجاد می شود عبارتند از ‪:‬‬
‫‪ .1‬آرتیفکت فنجانی شکل‬
‫‪ .2‬نوارها یا رگه های تاریک‬
Beam Hardening Artifacts
Beam Hardening Artifacts
Corrective Steps
1.
Filtration
2.
Calibration Correction
3.
Beam Hardening Correction Software
4.
Gantry Tilt ( Bone )
5.
Increase KVP
Manifestation
Possible Cause
Beam Hardening
X-ray
beams
are
composed of different
energies.
(streaking or Cupping)
Calibration Correction
Beam Hardening Correction Software
‫‪Partial Volume Artifacts‬‬
‫متوسط حجم نسبی نوعی خطای محاسبه دقیق مقدار ‪ μ‬وکسل بوده و تولید‬
‫آرتیفکتهای حجم نسبی می کند که بصورت نوارها یا رگه هایی در تصویر نمایان می‬
‫شود‪.‬‬
‫محاسبات اعداد‪ CT‬براساس ‪ μ‬هر وکسل از بافت انجام می گیرد‪ .‬در مواردیکه‬
‫وکسل از چند بافت تشکیل شود محاسبات اعداد‪ CT‬براصل میانگین گیری از‬
‫اعداد‪ CT‬بافتهای متشکل وکسل انجام و متوسط حجم نسبی نامیده می شود‪.‬‬
‫مثال ‪ :‬اگر یک وکسل شامل‪ ،‬خون‪ ، CT= 40‬ماده خاکستری ‪ ، CT= 46‬ماده‬
‫سفید ‪ . CT= 43‬عدد س ی تی میانگین این وکسل برابر با ‪ 43‬می شود‪.‬‬
‫‪Partial Volume Artifacts‬‬
‫بیشتر حد واسط بافت نرم با زوائد استخوانی یا حد واسط بین ریه و دیافراگم ‪,‬کف‬
‫و ناحیه خلفی جمجمه رخ می دهد‪.‬ش‬
Partial Volume Artifacts
Corrective Steps
1.
2.
Thinner slices
Raduction pitch factor
Manifestation
Possible Cause
Partial Volume
Partial volume effect
(streaking)
‫‪Edge gradient effect Artifacts‬‬
‫آرتیفکت اثر لبه شیب به صورت رگه ها یا سایه ها‪ ،‬ناش ی از اشیاء نامنظم که‬
‫تفاوت در دانسیته از ساختارهای اطراف خود دارند‪.‬‬
‫متداولترین مثال برای این آرتیفکت زمانی است که باریم یا ماده حاجب درون‬
‫معده در مجاورت هوا قرار می گیرد‪.‬‬
‫معمول آثار ناش ی از اثر لبه شیب تا حد زیادی غیرقابل اجتناب است ‪.‬‬
Edge gradient effect Artifacts
Corrective Steps
1.
Largely unavoidable.
2.
Somewhat reduced by thinner slices.
3.
Use low or neutral HU-value
contrast in place of barium.
4.
Change the Patient Position.
oral
Manifestation
Possible Cause
Edge gradient effect
Angle of x-ray beam
varies between two
similar views
(straight line radiating
from high-contrast areas,
such as barium adjacent to
air).
‫‪Spiral interpolation Artifacts‬‬
‫این آرتیفکت ها هنگامی که ساختارهای آناتومیکی در امتداد محور ‪ Z‬دارای‬
‫تغییرات زیاد هستند (قسمت بالیی کاسه سر) ایجاد می شوند و اثر آنها با گامهای‬
‫بیشتر شدید تر می شود‪.‬‬
‫این آرتیفکت در حین الحاق تصویری و بازسازی تصاویر رخ می دهد‪.‬‬
‫اگر اسکن مارپیچی از یک فانتوم مخروطی شکل که در امتداد محور ‪ Z‬اسکنر‬
‫قرار گرفته است انجام گیرد‪ ،‬تصاویر محوری حاصل از آن به صورت دایره ظاهر‬
‫می شود‪.‬‬
‫‪Z‬‬
Spiral interpolation(pitch) Artifacts
Corrective Steps
1.
Lower pitch
Manifestation
Spiral interpolation
artifacts
(subtle inaccuracies in CT
number)
Possible Cause
Images are created
from views that are not
all in the same plane
‫‪Stair step artifact Artifacts‬‬
‫• اين نوع ارتيفكت در تصاوير بازسازي شده ‪3D‬به خصوص‬
‫در سي تي انژيوگرافي ديده ميشود‪.‬‬
‫• در دستگاه اسپيرال تهيه تصاوير اوليه با انتخاب فاكتور پيچ‬
‫بزرگ تر اين نوع ارتيفكت افزايش مي يابد‬
‫• اين ارتيفكت را با انتخاب پيچ كوچكتر و با انتخاب ضخامت‬
‫برش نازك تر ميتوان كاهش داد‪.‬‬
‫‪zebra Artifacts‬‬
‫• اين ارتيفكت در تصاوير بازسازي شده در سي تي‬
‫انژيوگرافي به صورت رگه هاي افقي و روشن و تيره‬
‫موسوم به ارتيفكت گورخري ديده ميشوند‪.‬‬
‫• اين ارتيفكت به دليل توزيع غير يكنواخت پارازيت ها ايجاد‬
‫ميشود كه به دنبال كاهش فوتونهاي رسيده به دتكتور ايجاد‬
‫ميگردد‪.‬‬