Nucleaire geneeskunde semester 1
1-01 SPECT reconstructie en filtering
SPECT = single photon emission computed tomography
Spect kan je met een gewone gammacamera uitvoeren mits hij in staat is om een
automatische rotatie te maken en reconstructie software heeft.
Voordelen van een spect die voorzien is van een CT
De CT-informatie kan gebruikt worden voor verzwakkingscorrectie van de
SPECT-beelden
De SPECT-beelden kunnen over de CT-beelden worden geprojecteerd (image
fusion)
De CT kan gebruikt worden voor het uitvoeren van een stand-alone
(diagnostische CT)
Principe:
De plantaire opnamen zijn opgenomen in een matrix. De matrix bestaat uit verschillende
pixelrijen, verdeelt over de lengte van de camera. Bij een matrix van 64 keer 64 pixels zijn
dus 64 pixelrijen van 64 pixels breed. Per pixelrij wordt de pixelinhoud opgeslagen in een
sinogram. Elke positie van de gammacamera levert een nieuwe rij In het sinogram. Als de
ingestelde matrix 64 keer 64 was zijn na een volledige rotatie dus 64 sinogrammen ontstaan
elk sinogram wordt gebruikt voor een transversale reconstructie.
Reconstructie SPECT-onderzoek:
Reconstrueer de transversale doorsneden.
Reconstrueer uit de transversale reconstructie aanvullende reconstructies
(sagitaal, coronaal en/of oblique).
Transversale reconstructie: per pixelrij wordt de Pixel inhoud opgeslagen In de nieuwe
matrix die loodrecht op de oorspronkelijke matrix staat. Deze nieuwe matrix ligt dus In het
transversale vlak loodrecht op de draaicirkel.
De pixelwaarde in het
gemeten beeld wordt overgenomen in de gehele rij van de matrix loodrecht op de
gammacamera (afbeelding 1a). Dit wordt herhaald voor alle projectie rondom (afbeelding
1b). De overlappende pixelwaarden worden bij elkaar opgeteld (afbeelding 1c).
,- Deze manier noemen we terug projectie of back-projection.
Nadeel van deze methode: omdat de geprojecteerde bundels met name naar perifeer
achterblijven wordt vanuit het centrum een ster gevormd (we zien dus informatie die
eigenlijk niet bestaat), dit noemen we een sterartefact. Dit effect kan je verminderen door
het signaal dat geprojecteerd wordt op de transversale matrix eerst te filteren. Het centrum
van het signaal (de hoogste activiteit uit de bron) blijft onaangetast. De randen daarin tegen
worden negatief gemaakt deze methode heet gefilterde terugprojectie. Het filter dat
gebruikt wordt is een ramp-filter. Het effect hiervan is een aanzienlijk scherper beeld.
Als de transversale doorsnede vervaardigd worden uit de ruwe opnamen worden beelden
verkregen die eigenlijk niet te beoordelen zijn. Door de korte teltijd per projectie (slechte
statische gegevens) ontstaat een overmaat aan ruis. Het is noodzakelijk deze ruis te
verwijderen. Dit gebeurt door de beelden nogmaals te filteren In het frequentiedomein. De
beeldinformatie uit de plantaire opname wordt omgezet in frequenties.
Dit gaat als volgt:
- In de pixels worden de pixelwaarden gemeten
- De pixelwaarden worden in een assenstelsel uitgezet en onderling met elkaar verbonden.
Het resultaat in een curve:
In deze curve worden de terugkerende componenten gezocht waaruit hij is opgebouwd en
wordt hier vervolgens in ontleedt (fourier-analyse).
, De hogere frequenties wordt voornamelijk veroorzaakt door ruis
en statische fluctuaties. Door deze hoge frequenties minder te versterken of zelfs weg te
nemen, wordt een statisch betrouwbaarder resultaat verkregen. Na het toepassen van het
filter worden de frequenties weer bij elkaar opgeteld, en weer omgezet in nieuwe
pixelwaarden.
Het ramp-filter heeft een rechtlijnig karakter waardoor de hoger frequenties juist meer
versterkt worden.
Butterworth-filter: de totale hoeveelheid counts in een frame blijft hetzelfde als in het
oorspronkelijke ongefilterde frame. Omdat het de bedoeling is dat de hogere frequenties
minder mee moeten doen en de lage frequenties allemaal, wordt gesproken van een laag
doorlaat-filter (het laat de lage frequenties door, de hoger minder of niet).
Niet alle onderzoeken moeten even sterk gefilterd worden. Dit is afhankelijk van de
hoeveelheid counts per pixel die gemeten zijn. De sterkte van de filtering kan worden
ingesteld met de cut-off-frequentie en de order.
Cut-off frequentie = het punt dat de versterking afneemt
Order = geeft de snelheid van de daling aan
1-01 SPECT reconstructie en filtering
SPECT = single photon emission computed tomography
Spect kan je met een gewone gammacamera uitvoeren mits hij in staat is om een
automatische rotatie te maken en reconstructie software heeft.
Voordelen van een spect die voorzien is van een CT
De CT-informatie kan gebruikt worden voor verzwakkingscorrectie van de
SPECT-beelden
De SPECT-beelden kunnen over de CT-beelden worden geprojecteerd (image
fusion)
De CT kan gebruikt worden voor het uitvoeren van een stand-alone
(diagnostische CT)
Principe:
De plantaire opnamen zijn opgenomen in een matrix. De matrix bestaat uit verschillende
pixelrijen, verdeelt over de lengte van de camera. Bij een matrix van 64 keer 64 pixels zijn
dus 64 pixelrijen van 64 pixels breed. Per pixelrij wordt de pixelinhoud opgeslagen in een
sinogram. Elke positie van de gammacamera levert een nieuwe rij In het sinogram. Als de
ingestelde matrix 64 keer 64 was zijn na een volledige rotatie dus 64 sinogrammen ontstaan
elk sinogram wordt gebruikt voor een transversale reconstructie.
Reconstructie SPECT-onderzoek:
Reconstrueer de transversale doorsneden.
Reconstrueer uit de transversale reconstructie aanvullende reconstructies
(sagitaal, coronaal en/of oblique).
Transversale reconstructie: per pixelrij wordt de Pixel inhoud opgeslagen In de nieuwe
matrix die loodrecht op de oorspronkelijke matrix staat. Deze nieuwe matrix ligt dus In het
transversale vlak loodrecht op de draaicirkel.
De pixelwaarde in het
gemeten beeld wordt overgenomen in de gehele rij van de matrix loodrecht op de
gammacamera (afbeelding 1a). Dit wordt herhaald voor alle projectie rondom (afbeelding
1b). De overlappende pixelwaarden worden bij elkaar opgeteld (afbeelding 1c).
,- Deze manier noemen we terug projectie of back-projection.
Nadeel van deze methode: omdat de geprojecteerde bundels met name naar perifeer
achterblijven wordt vanuit het centrum een ster gevormd (we zien dus informatie die
eigenlijk niet bestaat), dit noemen we een sterartefact. Dit effect kan je verminderen door
het signaal dat geprojecteerd wordt op de transversale matrix eerst te filteren. Het centrum
van het signaal (de hoogste activiteit uit de bron) blijft onaangetast. De randen daarin tegen
worden negatief gemaakt deze methode heet gefilterde terugprojectie. Het filter dat
gebruikt wordt is een ramp-filter. Het effect hiervan is een aanzienlijk scherper beeld.
Als de transversale doorsnede vervaardigd worden uit de ruwe opnamen worden beelden
verkregen die eigenlijk niet te beoordelen zijn. Door de korte teltijd per projectie (slechte
statische gegevens) ontstaat een overmaat aan ruis. Het is noodzakelijk deze ruis te
verwijderen. Dit gebeurt door de beelden nogmaals te filteren In het frequentiedomein. De
beeldinformatie uit de plantaire opname wordt omgezet in frequenties.
Dit gaat als volgt:
- In de pixels worden de pixelwaarden gemeten
- De pixelwaarden worden in een assenstelsel uitgezet en onderling met elkaar verbonden.
Het resultaat in een curve:
In deze curve worden de terugkerende componenten gezocht waaruit hij is opgebouwd en
wordt hier vervolgens in ontleedt (fourier-analyse).
, De hogere frequenties wordt voornamelijk veroorzaakt door ruis
en statische fluctuaties. Door deze hoge frequenties minder te versterken of zelfs weg te
nemen, wordt een statisch betrouwbaarder resultaat verkregen. Na het toepassen van het
filter worden de frequenties weer bij elkaar opgeteld, en weer omgezet in nieuwe
pixelwaarden.
Het ramp-filter heeft een rechtlijnig karakter waardoor de hoger frequenties juist meer
versterkt worden.
Butterworth-filter: de totale hoeveelheid counts in een frame blijft hetzelfde als in het
oorspronkelijke ongefilterde frame. Omdat het de bedoeling is dat de hogere frequenties
minder mee moeten doen en de lage frequenties allemaal, wordt gesproken van een laag
doorlaat-filter (het laat de lage frequenties door, de hoger minder of niet).
Niet alle onderzoeken moeten even sterk gefilterd worden. Dit is afhankelijk van de
hoeveelheid counts per pixel die gemeten zijn. De sterkte van de filtering kan worden
ingesteld met de cut-off-frequentie en de order.
Cut-off frequentie = het punt dat de versterking afneemt
Order = geeft de snelheid van de daling aan
