Prof.Dr.Nail Bulakbaşı Yakın Doğu Üniversitesi Tıp Fakültesi Radyoloji Anabilim Dalı
İncelenen anatomik yapının kabul edilebilir dansite sınırlarında, istenilen keskinlikte görüntülenebilmesidir Kaliteyi etkileyen üç temel etmen: Film ve banyo faktörleri Geometrik faktörler Objeye ait faktörler
Gürültü Çözünürlük Kontrast Artefakt Kalite
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.
İki ayrı noktayı birbirinden ayırt edebilme yeteneği Detayın görülebilirliği Lp/mm: milimetrede görülebilen çizgi çifti sayısı
Benzer obje kontrastına sahip dokuları birbirinden ayırt edebilme özelliğidir Karaciğer-dalak-böbreklerin ayrımı gibi BT ve MRG nin kontrast çözünürlüğü yüksekken konvansiyonel radyografininki düşüktür.
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
İncelenen nesne (subject) kontrastı İmaj reseptör (film, dedektör) kontrastı Geometrik faktörler Radyografik kontrast = Film kontrastı x Nesne kontrastı
Hava Kemik
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
Karakteristik eğri Dansite Kontrast Latitude Banyo Zaman Isı
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
Radyasyon dozu ile filmdeki dansite (siyahlık) arasındaki ilişki tanımlayan eğridir H & D (Hurter & Driffield) eğrisi de denir Topuk, düz ve omuz bölümleri var
Omuz ve topuk bölümleri duyarsız olup ekspojurdaki büyük değişiklikler optik dansitede küçük değişikliklere neden olur
Düz bölüm ise çok duyarlı olup ekspojurdaki küçük değişiklikler optik dansitede büyük değişikliklere neden olur Radyografik kalite açısından önemli olan bölümdür (Tanısal aralık)
X-ray filmleri 1 mr ile 1000 mr arasındaki geniş bir ekspojur aralığına yanıt verir. Ekspojur filmde logaritmik şekilde temsil edilir.
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 0.5-1.25 OD dir.
Filmin destek maddesi olan baz tabakası, pozlama sırasında filmde istenmeyen bir sislenmeye neden olur. Bunun aralığı 0.1-0.3 arasındadır. (0,21) Hiçbir zaman 0.30 üzerine çıkmamalıdır.
Filmin depolanması Filmin yanlış spektrumdaki ışığa maruz kalması Kimyasal kontaminasyon Yetersiz banyo Yüksek baz sis düzeyi film kontrastında azalmaya neden olur.
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 80-1600 arası hız gerekir.
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.
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
Kontrast KE nin düz parçasının eğimine (ortalama gradyente) bağlıdır. Eğim ne kadar dikse film kontrastı o kadar yüksektir. OG 0.25-2 dansiteleri düzeylerinde iki noktayı birleştiren çizginin eğimidir. Çoğu filmin ortalama gardyenti 2.5-3.5 arasında değişir. OG
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.
Banyo parametreleri de radyografik kaliteyi etkiler Developer uygun derişim ve doğru ısıda olmalıdır. Film developer içinde doğru zaman süresince kalmalıdır. Kontrast Hız Sis 16 18 20 22 24 26 Zaman (sn) Tavsiye edilen developer hız ve zamanı 28 32 33 35 37 34 36 38 Isı ( C)
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 16 18 20 22 24 26 Zaman (sn) 32 33 35 37 34 36 Isı ( C) Tavsiye edilen developer hız ve zamanı 28 38
Magnifikasyon Distorsiyon Fokal spot bulanıklığı (blur) [Penumbra]
Görüntünün cismin kendinden büyük olması Magnifikasyon Faktörü MF = Görüntü boyutu / Obje boyutu MF = SID / SOD SOD SID
Görüntünün cismin kendinden büyük olması Magnifikasyon Faktörü MF = Görüntü boyutu / Obje boyutu MF = SID / SOD OID etkisi
Eşit olmayan magnifikasyonlar nedeniyle obje şeklinin uzamasıkısalması, olduğundan farklı görünmesi Obje kalınlığı Objenin pozisyonu Objenin şekli
X ışın kaynağı noktasal bir ışın kaynağı olmayıp genelde 0.3-2 cm arasında değişen kare şeklindedir Işık fiziğinde, gölge çevresinde oluşan yarıgölge gibi radyolojik görüntü çevresinde bulanıklık oluşur.
FSB=Fokal spot genişliği X OID SOD
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
kvp arttınca X-ışını miktar ve kalitesi Rölatif Compton saçılması Optik dansite Nesne kontrastı Diferansiyel absorbsiyon Saçılma, sis Film kontrastı kvp X Kontrast
mas arttıkça x-ışını miktarı Fotoelektrik etki Optik dansite Nesne kontrastı Diferansiyel absorbsiyon Saçılma, sis Film kontrastı Karakteristik eğrinin omuz kesimi belirginleşir mas Kontrast
Temel olarak halen konvansiyonel radyografik donanım kullanıldığı için kalite kontrol testlerinin yapılaması gereklidir. : Jeneratörün kalibrasyonu Kolimasyon Işının hizalanması Ekpojurun linearitesi Uzaysal çözünürlük (fokal spot)
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.
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.
SMPTE RP-133 (Society of Motion Picture and Television Engineers) AAPM TG-18 QC BWH (Brigham Womens Hospital Radiology Department)
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
Geometrik Elektron range Saçılma
Kalın fosfor İnce fosfor Yapılandırılmış fosfor
Düşük alanlı, ince Düşük alanlı, kalın Yüksek alanlı, kalın
Detektörün algılayabildiği doz aralığı. Geniş latidude Max. / Min.Giriş Dozu = 10 4 :1 Max = 80-100 μgy Min = 20-50 ngy 14 bit (16284) derinlik
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.
MTF ne kadar yüksekse sistemin (detektörün) çözünürlüğü o kadar yüksektir. MTF P (f) = MTF D (f) x MTF A (f)
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 0.6-0.7, D DR 0.40, CR 0.35
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
Ham görüntü Gain ve offset düzeltme
İnterpolasyon Düzeltilmiş görüntü
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)
Hangisi radyografik kaliteyi etkilemez? a)kontrast b)genişlik (Width) c)gürültü (Noise) d)artefakt e)çözünürlük (Resolution)
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
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
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.
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.