صفحه اصلی
کتابخانه
پردازش سیگنال و تصویر دیجیتال در توموگرافی تابشی

پردازش سیگنال و تصویر دیجیتال در توموگرافی تابشی

پیش گفتار

نتایجی که اساس پایان نامه پردازش سیگنال و تصویر دیجیتال در توموگرافی تابشی را تشکیل می دهد در هفت مقاله منتشر شده و در هشت کنفرانس ارائه شده است.

این تحقیق در دانشگاه Jagiellonian با استفاده از اسکنر PET Jagiellonian انجام شده است.

ایده های پردازش سیگنال و تصویر پیشنهادی به طور مثبت مورد ارزیابی قرار گرفته و برای استفاده توسط PET Jagiellonian تایید شده است.

برشی از پردازش سیگنال و تصویر دیجیتال در توموگرافی تابشی

توموگرافی انتشار پوزیترون (PET) در حال حاضر یکی از پیشرفته ترین روش های تشخیصی تکنولوژیکی برای تصویربرداری غیرتهاجمی در پزشکی است.

این پدیده نقش منحصر به فرد هم در تشخیص پزشکی و هم در نظارت بر اثرات درمان، به ویژه در انکولوژی، قلب و عروق، نورولوژی و روانپزشکی ایفا می کند.

در اندازه‌گیری PET، رادیو ردیسر به بیمار تزریق می‌شود که حاوی تعداد زیادی اتم متقابل رادیونوکلئید ساطع کننده پوزیترون است.

از آنجایی که میزان جذب رادیوداروها به نوع بافت بستگی دارد، بخش هایی از سلول های بیمار را می توان با دقت بالایی شناسایی کرد، حتی اگر هنوز از طریق تغییرات مورفولوژیکی قابل تشخیص نباشند. بنابراین PET در مکان یابی و تشخیص متاستازهای سرطانی بسیار موثر است.

در نتیجه نابودی پوزیترون، دو فوتون با جهات تقریبا مخالف تولید می شوند. سیستم تشخیص معمولاً در لایه هایی قرار می گیرد که حلقه ای را در اطراف بیمار تشخیص داده شده تشکیل می دهد.

در طرح اندازه‌گیری اولیه PET، اطلاعات مربوط به رویداد منفرد نابودی پوزیترون به شکل خطی جمع‌آوری می‌شود که به مکان‌های شناسایی‌شده می‌پیوندد که مستقیماً از نقطه نابودی، یعنی خط پاسخ (LOR) عبور می‌کند. مجموعه LOR های ثبت شده اساس بازسازی تصویر PET را تشکیل می دهد.

نسل جدید اسکنرهای PET نه تنها از اطلاعات مربوط به LORها استفاده می‌کنند، بلکه از اندازه‌گیری اختلاف زمانی بین رسیدن دو فوتون به آشکارسازها نیز بهره می‌برند که به آن تفاوت زمان پرواز (TOF) می‌گویند .

اسکنرهای پیشرفته TOF-PET از کریستال های سوسوزن استفاده می کنند و با وضوح زمانی کار می کنند که به عنوان زمان حل تصادفی (CRT) تعریف می شود.

بهبود اساسی حاصل از TOF افزایش نسبت سیگنال به نویز (SNR) است. در تقریب اول، بهبود SNR به دلیل کاربرد TOF با جذر CRT نسبت معکوس دارد.

به عنوان مثال، اگر وضوح زمانی 400 ps اعمال شود، برای یک بیمار با اندازه متوسط ترانس محوری حدود 40 سانتی متر، یک SNR تقریباً سه برابر بهتر از اندازه گیری اطلاعات غیر TOF است.

وضوح زمانی قابل دستیابی با آشکارسازهای سوسوزن بوسیله پخش زمان نوری و الکترونیکی ناشی از اجزای آشکارساز و توزیع زمانی فوتون‌هایی که در تشکیل سیگنال‌های الکتریکی نقش دارند محدود می‌شود.