 |
3.5 Пакеты прикладных программ
|
|
|
|
3. 5 Пакеты прикладных программ
Для обработки и интерпретации результатов медицинской томографии разработаны специальные пакеты прикладных программ вычислительной томографии (например, пакет TOPAS-VICRO).
Задача томографии (эмиссионной и трансмиссионной) заключается в восстановлении по измеренным в разных направлениях интегральным проекциям объекта локальной внутренней структуры объекта. Различают две постановки задачи: двумерная и трехмерная. Для вычисления модельных синограмм и томограмм используется библиотека двумерных и трехмерных элементарных фантомов, из которых суммированием и вычитанием можно конструировать составные фантомы. Имеются элементарные фантомы: трехмерные эллипсоиды вращения с постоянной и переменной плотностью внутри (гауссовский и параболический законы изменения плотности), эллиптические конус и цилиндр постоянной плотности, параллелепипед. Пакет программ обеспечивает генерацию и наброс случайного шума на проекции, сглаживание модельного или экспериментального шума. Осуществляется двумерная визуализация исходных проекций (синограмм) или полученного решения – томограмм. При этом строятся одномерные графики любого горизонтального или вертикального сечения изображения;
Решение задач одномерной деконволюции базируется на таких компонентах, как одномерный фурье- и вэйвлет анализ и фильтрация внешних или внутренних (томограмма) матриц, двумерный фурье-анализ томограмм или внешних изображений, одномерное сглаживание и/или дифференцирование по строкам или столбцам изображений. Результаты реконструкции сохраняются в графических, текстовых, или бинарных форматах.
Некоторые примеры обработки данных реального эксперимента по просвечиванию физических фантомов рентгеновским излучением приведены ниже.
|
|
|
1. Двумерный блок
Пример реконструкции модельной томограммы и синограммы дан на Рис. 20.
1. 1 Три параболоида, параллельные проекции, 36 направлений, 255 детекторов на каждой проекции.
1. 2 Два эллипса, 513x513, 15 направлений, 513 детекторов; исходный уровень гауссовского шума - 1. 5.
Другие способы представления той же томограммы: поверхность и контура.
| 
|
| 
|
Рис. 20. Реконструкция модельной томограммы и синограммы
2. Трехмерный блок
Спиральная (винтовая) геометрия сканирования: Томография вытянутых объектов
Модель 2. 1 тонкостенный цилиндр, внутри которого 9 маленьких кубика и 73 цилиндрика.
 а)
|  б)
|  в)
|
Рис. 21 Изображения реконструкции модели №2. 1. Шаг спирали 0. 0556, количество витков 90, радиус 3. 0, число проекций 450, размерность каждой 193x193 а) исходная модель, б) алгоритм FBP; в) алгоритм ART
2. 2 Модель Дефриза: 51 цилиндр
 а)
|  б)
|  в)
|
Рис. 22. Изображения реконструкции модели №2. 2 (модель Дефриза). Шаг спирали 1. 0, количество витков 5, радиус 5. 0, число проекций 450, размерность каждой 193x193 а) исходная модель; б) алгоритм FBP в) алгоритм ART
4. Анализ данных ПЭТ
Рис. 23. Компоновка изображений для количественной обработки
Подход к анализу изображений quatilative – качественный quantative – количественный - пример картины характерной для болезни Альцгеймера - скорость метаболизма глюкозы для данной области составляет 8, 37 мг/мин/100 г ткани
Анализ изображений охватывает весь спектр – качественного анализа к количественному.
|
|
|
