Prof.Dr.Nail Bulakbaşı Yakın Doğu Üniversitesi Tıp Fakültesi Radyoloji Anabilim Dalı

Transkript

1 Prof.Dr.Nail Bulakbaşı Yakın Doğu Üniversitesi Tıp Fakültesi Radyoloji Anabilim Dalı

2 İncelenen anatomik yapının kabul edilebilir dansite sınırlarında, istenilen keskinlikte görüntülenebilmesidir Kaliteyi etkileyen üç temel etmen: Film ve banyo faktörleri Geometrik faktörler Objeye ait faktörler

3 Gürültü Çözünürlük Kontrast Artefakt Kalite

4 Uzaysal çözünürlük yüksek obje kontrastına sahip küçük yapıları görüntüleyebilme özelliğidir. Kemik-hava ayrımı gibi Bütün faktörler doğru olduğunda, konvansiyonel radyografi en yüksek uzaysal çözünürlüğe sahiptir.

5 İki ayrı noktayı birbirinden ayırt edebilme yeteneği Detayın görülebilirliği Lp/mm: milimetrede görülebilen çizgi çifti sayısı

6

7 Benzer obje kontrastına sahip dokuları birbirinden ayırt edebilme özelliğidir Karaciğer-dalak-böbreklerin ayrımı gibi BT ve MRG nin kontrast çözünürlüğü yüksekken konvansiyonel radyografininki düşüktür.

8

9 Görüntünün optik dansitesinde izlenen istenmeyen oynamalardır. Üç majör tipi vardır: Film greni: Kontrol edilemez gümüş-halid kristallerinin dağılım ve boyutu (film) Yapısal beneklenme (Structural mottle) fosfor kristallerinin dağılım ve boyutu (ranforsatör) Kuantum beneklenmesi: Belli oranda kontrol edilebilir X-ışın fotonlarının screen ile rastgele olan etkileşimi, Gürültünün majör kaynağı Düşük mas ta belirgin, yüksek mas düşük kvp ile azalır Hızlı ranforsatörlerde gürültü artar Daha az X ışını ile görüntü oluşur

10

11

12 İncelenen nesne (subject) kontrastı İmaj reseptör (film, dedektör) kontrastı Geometrik faktörler Radyografik kontrast = Film kontrastı x Nesne kontrastı

13 Hava Kemik

14 Atom numarasında farklılık Fotoelektrik etki oranında farklılık Düşük kvp lerde belirgin (mamografideki gibi) Dansitede farklılık Compton saçılmasının miktarı Yüksek kvp lerde belirgin Enerji (kvp, filtrasyon): Enerji arttıkça daha az FE ve daha fazla saçılma Kalınlık Kontrast madde

15 Karakteristik eğri Dansite Kontrast Latitude Banyo Zaman Isı

16 Sensitometri: Pozlanmış filmin intensitesi ile banyo sonrası filmdeki siyahlığın derecesi arasındaki ilişkiyi değerlendirme işlemidir. Radyasyon dozu ile filmdeki dansite (siyahlık) arasındaki ilişki Pozlanmamış filmler banyo edildiğinde baz rengine göre beyaz veya hafif mavi olur. Pozlanmış film ise banyodan sonra siyah olur. Optik dansiteyi iki faktör etkiler Film dozu (filme düşen x ışın sayısı) Ranforsatörden çıkan ışık miktarı

17 Radyasyon dozu ile filmdeki dansite (siyahlık) arasındaki ilişki tanımlayan eğridir H & D (Hurter & Driffield) eğrisi de denir Topuk, düz ve omuz bölümleri var

18 Omuz ve topuk bölümleri duyarsız olup ekspojurdaki büyük değişiklikler optik dansitede küçük değişikliklere neden olur

19 Düz bölüm ise çok duyarlı olup ekspojurdaki küçük değişiklikler optik dansitede büyük değişikliklere neden olur Radyografik kalite açısından önemli olan bölümdür (Tanısal aralık)

20 X-ray filmleri 1 mr ile 1000 mr arasındaki geniş bir ekspojur aralığına yanıt verir. Ekspojur filmde logaritmik şekilde temsil edilir.

21 Filmin optik dansitesi 0.0 (beyaz) ile 4.0 (tam siyah) arasında değişir. Genel radiografide kullanılan aralık ise 0.5 ile 2.5 arasıdır. Görüntü aralığı ise OD dir.

22 Filmin destek maddesi olan baz tabakası, pozlama sırasında filmde istenmeyen bir sislenmeye neden olur. Bunun aralığı arasındadır. (0,21) Hiçbir zaman 0.30 üzerine çıkmamalıdır.

23 Filmin depolanması Filmin yanlış spektrumdaki ışığa maruz kalması Kimyasal kontaminasyon Yetersiz banyo Yüksek baz sis düzeyi film kontrastında azalmaya neden olur.

24 En az miktardaki x ışınına filmin cevap verme yetisi, onun duyarlılığını yani hızını gösterir. Hız arttıkça filmin karakteristik eğrisi sola doğru kayar. Hız 2 kat artınca, gerekli ekspojur miktarı ½ azalır. Film+ranforsatör kombinasyonları arası hız gerekir.

25 Gürültü ve çözünürlük kullanılan görüntü alıcısının hızıyla yakından bağlantılıdır. Görüntü üzerine alıcının hızı direkt yansımasa da, hem gürültü hem de çözünürlüğe etki ederek görüntünün kalitesine etki eder. Hızlı görüntü alıcıları yüksek gürültü ve düşük uzaysal ve kontrast çözünürlüğe sahiptir. Yüksek uzaysal ve kontrast çözünürlük için düşük gürültülü ve yavaş görüntü alıcıları kullanılmalıdır.

26 Kontrast = optik dansite farklılığı Karakteristik eğrinin doğrusal parçasının eğimi Kontrast X Latitude K=tan =a/b ) b a ) b a 0,9 3,3 1,5

27 Kontrast KE nin düz parçasının eğimine (ortalama gradyente) bağlıdır. Eğim ne kadar dikse film kontrastı o kadar yüksektir. OG dansiteleri düzeylerinde iki noktayı birleştiren çizginin eğimidir. Çoğu filmin ortalama gardyenti arasında değişir. OG

28 Latitude = filmin tanısal sınırlardaki OD lerini karşılayan ekspojur değer genişliği Dar latitude sahip olanlar ise kısa gri skalaya Geniş latitude sahip filmler uzun gri skalaya sahiptirler.

29 Banyo parametreleri de radyografik kaliteyi etkiler Developer uygun derişim ve doğru ısıda olmalıdır. Film developer içinde doğru zaman süresince kalmalıdır. Kontrast Hız Sis Zaman (sn) Tavsiye edilen developer hız ve zamanı Isı ( C)

30 Isı arttıkça Hız ve baz sisi artar. Kontrast bir düzeye kadar artar sonra baz sisi arttıkça azalır. Üreticiler hız, kontrast ve baz sisini optimize edecek banyo parametreleri kullanırlar. Kontrast Hız Sis Zaman (sn) Isı ( C) Tavsiye edilen developer hız ve zamanı 28 38

31 Magnifikasyon Distorsiyon Fokal spot bulanıklığı (blur) [Penumbra]

32

33 Görüntünün cismin kendinden büyük olması Magnifikasyon Faktörü MF = Görüntü boyutu / Obje boyutu MF = SID / SOD SOD SID

34 Görüntünün cismin kendinden büyük olması Magnifikasyon Faktörü MF = Görüntü boyutu / Obje boyutu MF = SID / SOD OID etkisi

35 Eşit olmayan magnifikasyonlar nedeniyle obje şeklinin uzamasıkısalması, olduğundan farklı görünmesi Obje kalınlığı Objenin pozisyonu Objenin şekli

36

37

38 X ışın kaynağı noktasal bir ışın kaynağı olmayıp genelde cm arasında değişen kare şeklindedir Işık fiziğinde, gölge çevresinde oluşan yarıgölge gibi radyolojik görüntü çevresinde bulanıklık oluşur.

39

40 FSB=Fokal spot genişliği X OID SOD

41

42 Magnifikasyon azalırsa distorsiyon azalır Obje-film mesafesini kısaltmak Film foküs mesafesini (SID) arttırmak Penumbrayı azaltmak için Küçük fokal spot Objeyi mümkün olduğunca filme yaklaştırmak Film foküs mesafesini (SID) arttırmak

43 kvp arttınca X-ışını miktar ve kalitesi Rölatif Compton saçılması Optik dansite Nesne kontrastı Diferansiyel absorbsiyon Saçılma, sis Film kontrastı kvp X Kontrast

44 mas arttıkça x-ışını miktarı Fotoelektrik etki Optik dansite Nesne kontrastı Diferansiyel absorbsiyon Saçılma, sis Film kontrastı Karakteristik eğrinin omuz kesimi belirginleşir mas Kontrast

45 Temel olarak halen konvansiyonel radyografik donanım kullanıldığı için kalite kontrol testlerinin yapılaması gereklidir. : Jeneratörün kalibrasyonu Kolimasyon Işının hizalanması Ekpojurun linearitesi Uzaysal çözünürlük (fokal spot)

46 Jeneratörün kalibrasyonu Lineer doz-cevap eğrisi iki tarafı keskin kılıçtır. Kalibrasyon sorunlarını maskeler ancak hasta dozunu arttırır. Fazla dozlanmış görüntüler gerçekten çok iyi görülür ancak alınan doz belirgin şekilde artar. Kolimasyon & Işının Hizalanması Kolimasyon, bilgisayarın uygun kontrast ve dansite skalasını saptayabilmesi için kritik öneme sahiptir. Uzaysal çözünürlük (fokal spot) Film, DR den daha yüksek uzaysal çözünürlüğü kayıt eder. Bu nedenle çözünürlük konvansiyonel sistemlerden daha sıkı kontrol altında tutulmalıdır.

47 Radyolojide çıktı görüntü ve buna bağlı yapılan raporlamadır. Bu nedenle: Konvansiyonel radyografide filmin görüntü kalitesi için uygun banyo, iyi ranforsatör uyumu ve teması ile artefaktların azaltılması önemlidir. Dijital radyografide ise bilgisayar monitörü, görüntü transferi ve reseptör sistemlerinin iyi ve uyumlu çalışması görüntü kalitesi için önemlidir.

48 SMPTE RP-133 (Society of Motion Picture and Television Engineers) AAPM TG-18 QC BWH (Brigham Womens Hospital Radiology Department)

49 Netlik, renk, parlaklık ve kontrast ayarları 5% (s) ve 95% (b) kontrast alanlarında dinamik aralık testi Siyah-beyaz çizgi çiftleri ile uzaysal çözünürlük ve aliasing (distorsiyon) düzeltmesi

50 Geometrik Elektron range Saçılma

51 Kalın fosfor İnce fosfor Yapılandırılmış fosfor

52 Düşük alanlı, ince Düşük alanlı, kalın Yüksek alanlı, kalın

53 Detektörün algılayabildiği doz aralığı. Geniş latidude Max. / Min.Giriş Dozu = 10 4 :1 Max = μgy Min = ngy 14 bit (16284) derinlik

54 MTF: Detektörün belirli bir uzaysal frekanstaki girdi sinyalindeki değişkenliği (modülasyon) çıktıya aktarma (transfer) kabiliyetidir MTF: sistemin parçalarının sistemin toplam etkinliğine katkılarının oranıdır MTF: objeye ait değişik kontrast değerlerinin görüntüdeki intensite değerlerine ne kadar oranda çevrilebildiğini gösterir. MTF oranı: ideal bir sistem için 1 (%100) olsa da fosfor saçılımı olması nedeniyle DR sistemlerinde bunu yakalamak olanaksız.

55 MTF ne kadar yüksekse sistemin (detektörün) çözünürlüğü o kadar yüksektir. MTF P (f) = MTF D (f) x MTF A (f)

56 DQE: Detektörlerin performansını en objektif şekilde karşılaştırmaya yarayan parametredir. DQE: Sistemin detektör üzerine gelen X ışınlarını hangi oranda görüntüye çevirebildiğinin göstergesidir. Detektöre gelen X ışınlarının absorbe edilebilme oranı olarak ifade edilir. DQE D = SNR 2 recorded x SNR 2 input 0 DQE D 1 ID DR , D DR 0.40, CR 0.35

57 DQE(f;N)= {S 2 :MTF 2 (f)}/ {N.NPS(f;N)} N: Foton etkisi = SNR input S: Ortalama sinyal MTF(f): Detektörün NPS: Gürültü oranı DQE yüksekse alınan hasta dozu düşüktür

58 Ham görüntü Gain ve offset düzeltme

59 İnterpolasyon Düzeltilmiş görüntü

60

61 Optik olarak izole edilmiş CsI:Tl yapılandırması Yapılandırılmış fosfor tozları (GdO 2 S 2 :Tb) a-se yerine PbI 2, HgI 2, PbO, CdZnTe C-MOS (Complementary metal oxide semiconductor)

62 Hangisi radyografik kaliteyi etkilemez? a)kontrast b)genişlik (Width) c)gürültü (Noise) d)artefakt e)çözünürlük (Resolution)

63 Aşağıdakilerden hangisi filmde sislenmeye neden olmaz? a)filmin yanlış depolanması b)filmin yanlış spektrumdaki ışığa maruz kalması c) Kimyasal kontaminasyon d)yetersiz banyo e)yüksek doza bağlı fazla saçılma

64 kvp artınca aşağıdakilerden hangisi olmaz? a) b) c) d) e) X-ışını miktar ve kalitesi artar Rölatif Compton saçılması artar Diferansiyel absorbsiyon artar Saçılma ve sis artar Optik dansite artar

65 Filmin hızı (Speed) için hangisi yanlıştır? a)filmin X ışınına duyarlılığını gösterir. b)hız arttıkça filmin KE si sola kayar. c) Hız 2 kat artınca, ekspojur miktarı ½ azalır d)gürültü ve çözünürlük hızla bağlantılıdır. e)hız arttıkça latitude artar.

66 Aşağıdakilerden hangisi yanlıştır? a) Magnifikasyon azalırsa distorsiyon azalır b) Obje-film mesafesini kısalırsa distorisyon azalır c) Film foküs mesafesini (SID) azaltmak hem magnifikasyonu hem de penumbrayı azaltır d) Penumbrayı azaltmak için fokal spot küçültülür e) Objeyi mümkün olduğunca filme yaklaştırmak hem penumbrayı hem de magnifikasyonu azaltır.