Inżynier i Fizyk Medyczny 1/2015 vol. 4
25
diagnostyka
/
diagnostics
artykuł firmowy
/
advertising article
obrazy projekcji, podczas gdy struktury znajdujące się poza
płaszczyzną zainteresowania pozostają niedopasowane do sie-
bie – tworząc mniej wyraźne tło. Kolejnym krokiem algorytmu
rekonstrukcji jest przesunięcie obrazów i dodanie ich ponownie
– tworząc kolejną płaszczyznę. W ten sposób można dokonać
syntezy wszystkich płaszczyzn badanej piersi z niewielkiej licz-
by obrazów projekcji, uzyskanych podczas skanu tomosyntezy.
Struktury anatomiczne w każdej z płaszczyzn są bardziej wyra-
ziste bez interferencji tkanek znajdujących się „nad” lub „pod”
płaszczyzną zainteresowania, a faktem jest, że wszystkie obra-
zy poszczególnych projekcji wchodzą w skład każdej zsyntety-
zowanej płaszczyzny. Dzięki temu jednak, że informacje spoza
płaszczyzny zainteresowania są niedopasowane – „giną” w tle.
Każda projekcja skanu tomosyntezy stanowi ułamek dawki cał-
kowitej akwizycji mammografii 2D, ponieważ obrazy poszcze-
gólnych projekcji są ze sobą sumowane w celu syntezy płasz-
czyzn tomo. Oznacza to, że powinno być możliwe wykonanie
skanu tomosyntezy przy zachowaniu całkowitej dawki promie-
niowania równej dawce promieniowania dla cyfrowej mammo-
grafii 2D. Chociaż ryzyko wynikające z poziomu dawek badania
mammograficznego – zwłaszcza w przypadku dojrzałych kobiet
– jest niewielkie (być może nie istnieje) [13], dawka powinna być
minimalizowana – niektórzy producenci jako cel postawili sobie
utrzymanie dawki promieniowania skanu DBT na poziomie nie
większym niż dawka uzyskiwana podczas standardowej akwizy-
cji mammografii 2D.
Istnieją różne algorytmy rekonstrukcji obrazów tomosynte-
zy piersi (DBT). Algorytm iteracyjny [14] poprawia wizualizację
mas oraz krawędzi tkanki miękkiej, ale wymaga dużej mocy ob-
liczeniowej. Niektórzy producenci stosują algorytm filtrowanej
projekcji wstecznej, ponieważ jest szybki. Sposób rekonstrukcji
obrazu ma ogromne znaczenie, dlatego algorytmy będą z pew-
nością ulegać udoskonaleniom.
Cyfrowa tomosynteza piersi określana jest często mianem
mammografii 3D, co nie jest do końca prawdą. Obrazy posiada-
ją niepełną informację 3D, ponieważ dane pochodzą ze skanu
o ograniczonym kącie akwizycji (nie z pełnego skanu – 180–360°
– wokół piersi). Z tego powodu dane obarczone są niepewnością
w kierunku osi
z – voxele
nie są sześcienne
(nie są izotropowe). Innymi słowy, wymia-
ry
voxela
w kierunku osi
x
i
y
są zdetermi-
nowane rozdzielczością detektora, nato-
miast wymiar w kierunku osi
z
jest mniej
jednoznaczny –
voxel
przybiera kształt
diamentu „nad i pod” płaszczyzną zain-
teresowania. Jego wymiary zależą ściśle
od zakresu kąta skanu tomosyntezy – im
większy łuk, po którym porusza się lam-
pa RTG, tym lepiej zdefiniowana oś
z
. Ze
względu na niedokładność w kierunku osi
z
grubość płaszczyzn nie jest dokładnie
zdefiniowana. Płaszczyzny tomosyntezy
DBT definiowane są poprzez ich separację
– większość rozwiązań używa odległość 1 mm między zrekon-
struowanymi płaszczyznami, ale możliwa jest synteza z różnymi
odległościami.
Voxel
w kształcie sześcianu byłby znaczącą wartością doda-
ną, ponieważ „prawdziwe” dane 3D umożliwiałyby precyzyjne
porównanie między badaniami z różnych okresów, w celu wi-
zualizacji ewentualnych zmian w czasie – będących istotnym
wskaźnikiem ewentualnego złośliwego charakteru nowotworu.
Tomografia komputerowa piersi (TK) mogłaby być narzędziem,
które w procesie rekonstrukcji dostarczy dane obrazowe w po-
staci sześciennych
voxeli
,
ponieważ informacja pochodziłaby
z pełnego skanu 360°. Jednak obrazowanie całej piersi przy uży-
ciu TK, zwłaszcza w obrębie pachy – stanowiłoby problem. Co
więcej, ze względu na większą liczbę ekspozycji (projekcji) daw-
ka promieniowania musiałaby wzrosnąć w celu zachowania roz-
dzielczości przestrzennej oraz stosunku sygnału do szumu. Być
może TK ze skanem o zakresie kąta 180° umożliwiłaby uzyska-
nie sześciennego
voxela
przy zachowaniu dobrej rozdzielczości
przestrzennej i niższej dawce, ale obecnie to właśnie tomosyn-
teza piersi DBT może być rozważana jako najlepszy kompromis,
jeśli chodzi o utrzymanie dawki na poziomie mammografii 2D,
przy zachowaniu pełnej rozdzielczości w płaszczyźnie
xy –
do-
starczając równocześnie korzyści płynące z tomografii.
Fizyka parametrów
cyfrowej tomosyntezy piersi (DBT)
Tomosynteza może być realizowana na wiele różnych sposo-
bów, a parametry wybrane do techniki akwizycji oraz rodzaj
rekonstrukcji danych mają wpływ na rezultat końcowy. Poniżej
przeprowadzono rozważania dotyczące istotnych parametrów.
•
Rodzaj ruchu lampy podczas skanu: krokowy (
stop & shoot
)
lub ciągły
Ruch lampy RTG wokół badanej piersi może odbywać się
w sposób ciągły, gdzie poszczególne projekcje wykonywane
są podczas ruchu lampy RTG lub w trybie krokowym, gdzie
lampa RTG jest zatrzymywana przy każdej projekcji.
o
Stop & shoot:
zatrzymanie lampy RTG do każdej
Obrazy
projekcji
Seria projekcji o niskiej dawce
Obrót (skan) lampy RTG
Skompresowana pierś
Object 1
Object 2
Obrazyposzcze
gólnych
projekcji sąprzesu
wane
i dodawane; w rezultacie
uzyskuje się efekt
wzmocnieniawizualizacji
obiektu wwybranej
płaszczyźnie;
Płaszczyzna 1
płaszczyzna
2
razy poszczególnych
projekcji są przesuwane
i dodawane; w rezultacie
uzyskuje się efekt
wzmocnienia wizualizacji
obiektu w wybranej
płaszczyźnie
Rys. 4
Obrazowane obiekty w różnych płaszczyznach
skompresowanej piersi wyglądają różnie na obrazach
Rys. 5
Teoria rekonstrukcji płaszczyzn tomosyntezy
poszczególnych projekcji
