Fogorvosi szemle, 2008 (101. évfolyam, 1-6. szám)
2008-10-01 / 5. szám
176 FOGORVOSI SZEMLE ■ 101. évf. 5. sz. 2008. Fém műtermék Nagy röntgensugár-elnyelő képességű (nagy rendszámú, nagy sűrűségű) anyag jelenléte pl. fém jellegzetes sugaras csíkozódást idéz elő a CT-szeleteken, melynek az adott fémtárgy van a középpontjában (4. ábra). Ez nem csak a tárgy környezetében, de attól távolabbra is csökkentheti a szeletek diagnosztikai értékét. A jelenséget az váltja ki, hogy a fémtárgyon áthaladó röntgensugár detektálásakor rendkívüli mértékben lecsökken a jel/zaj hányadosa. Ennek oka a röntgenfotonok túlzott mértékű elnyelődése, melynek következtében a zaj „elfedi” a képalkotás szempontjából hasznos információt. A lecsökkent jel/zaj viszonyra pedig rendkívül érzékeny az általánosan használt szűrt visszavetítéses (Filtered Backprojection - FBP) algoritmus. A sugaras csíkozódást tovább erősít a sugárkeményedés jelensége, a részleges térfogat műtermék, valamint a szórt fotonok okozta hatás. A fémtárgy okozta műtermék elkerülése Az esetek egy részében megoldható, hogy a páciens a szkennelés előtt eltávolítja testéből a fémtárgyat. Más esetekben pedig be lehet állítani úgy a szkennelés geometriai paraméterei, hogy a tárgy ne kerüljön a sugár útjába. Sokszor azonban ilyen megoldásra nincs lehetőség. Technikai oldalról nézve megvalósítható volna, hogy a jel/zaj viszonyon több vetületi kép felvételével és azok összeátlagoiásával javítsunk, azonban ez jelentősen megnövelné a páciens amúgy is számottevő sugárterhelését illetve felerősítené a bemozdulásos műterméket. Ezért ez utóbbi technikát elsősorban az ex-vivo CT-készülékeknél alkalmazzák. Egy nagyon ígéretes másik szoftveres lehetőség az ún. iterációs rekonstrukciós algoritmusok alkalmazása [20, 4], A fémtárgy okozta műtermék csökkentésének szoftveres lehetőségei A forgalomban lévő CT-készülékeknél a fémtárgy okozta műtermék csökkentésének legelterjedtebb módja az úgynevezett interpolációs eljárás [22]. A vetületi képeken a fémtárgy miatt kieső, hasznos jelet és információt alig tartalmazó területeket a környezetében található értékekkel helyettesítik. Ez a módszer látványosan csökkenti a sugaras csíkozódást, azonban csökken az implantátum körüli részek részletgazdagsága, ami pedig gyakran a diagnózis szempontjából legfontosabb terület. Fémtárgyak esetén a sugárkeményedést korrigáló algoritmusoknak is fontos szerep jut. Rekonstrukciós algoritmusok A rekonstrukciós algoritmusoknak két nagy csoportja a direkt, melybe a már említett szűrt visszavetítéses rekonstrukció is tartozik, és az iteratív (5. ábra). Az iteratív szó valaminek az ismételt végrehajtására utal. Az iteratív algoritmusok egyazon, általában egyszerű matematikai műveletet egymás után többször hajtják végre, és az eredmény minden megismételt végrehajtással, azaz minden iterációval egyre közelebb kerül a megoldáshoz. A legelső CT szkennernél algebrai iteratív rekonstrukciós algoritmust használtak, csak kis időnek kellett eltelnie, és az FBP, melyet eredetileg asztrofizikai alkalmazásokra találtak ki, átvette szerepét és általánosan használt rekonstrukciós eljárássá vált. A széles körben elterjedt rekonstrukciós módszerről részletesebben Erdélyi a Fizikai Szemlében megjelent [6] cikkében olvashatnak. Az FBP cone-beam geometriára adaptált változata Feldkamp algoritmus néven vált ismertté [7], Az FBP legfontosabb jellemzője, hogy ún. transzformációs vagy analitikai eljárás: azon a feltételezésen alapul, hogy a szkennelés során begyűjtött vetületi vagy árnyékképek a rekonstruálni kívánt lineáris gyengítési együtthatók Radon transzformációja. A Radon transzformáció analitikai inverze direkt megoldását adja a re-Rekonstrukciós algoritmusok / \ ITERATIV (IR) DIREKT (ONE STEP) analitikai rek. transzformáció alapuló Algebrai Statisztikai rekonstrukciós rekonstrukciók (SR) technikák (ART) Szűrt visszavetítéses direkt Rekonstrukció (FBP) Fourier i Feldkamp GBCT FBP 5. ábra. A rekonstrukciós algoritmusok típusai konstrukciós problémának. Ha a rendelkezésre álló projekciók ideálisak (lásd a 8 feltételt), akkor az FBP rekonstrukció azonos az ideális rekonstrukcióval. Az előzőekben már szó esett arról, hogy milyen feltételek teljesülése mellett képes az FBP tökéletes rekonstrukcióra. Bár ezek a feltételek gyakran nem teljesülnek, az FBP a legtöbbször mégis kielégítő eredményt szolgáltat, és a rekonstrukció sebessége elfogadható. Extrém esetben azonban, mint például implantátumok jelenlétekor, mely nem ritka a fogorvosi CT-diagnózis során, használhatatlan képek jöhetnek létre, ha nem alkalmaznak valamilyen fémműterméket korrigáló algoritmust. / \
