vol. 4 5/2015 Inżynier i Fizyk Medyczny
262
artykuł
\
article
obrazowanie medyczne
\
medical imaging
radioterapia 3D, diagnostyka wątroby, ocena jakości implantacji
„seeds” prostaty, regeneracja obrazu, wykrywanie nowotworów,
wydobywanie kształtu, koloru i struktury próbki, diagnostyka i le-
czenie nowotworów wszystkich obszarów ciała itd.
Główne zalety tomografii komputerowej to względnie krótki
czas skanowania i wysoka rozdzielczość obrazowania. Dokładne-
go poziomu promieniowania, na które eksponowany jest orga-
nizm, nie można jednak jednoznacznie określić. Technika TK ma
kilka innych ograniczeń, takich jak ograniczone charakterystyki
tkanki ze względu na charakter detektora rentgenowskiego,
ograniczenie liczby poprzecznej warstwy TK i praktycznego
ograniczenia liczby zdjęć rentgenowskich, które mogą być wy-
konane w krótkim czasie skanowania.
Rys. 5
Fuzja TK –CBCT. Źródło: własne.
Rys. 6
Fuzja TK-TK (skany TK w warunkach pełnego i pustego pęcherza moczowego)
Źródło: własne.
Pozytonowa emisyjna tomografia komputerowa
Badania obrazowe PET w fuzji z innymi modalnościami znajdu-
ją coraz szersze zastosowanie w procedurach medycznych, np.:
leczenie i diagnostyka nowotworów, segmentacja i integracja
obrazu, symulacja guza 3D, ocena objętości i charakterystyka
guzów, pediatryczne lite guzy pozaczaszkowe, telemedycyna.
Jednym z głównych wyzwań obrazowania PET są limity
rozdzielczości. Często stosuje się zintegrowane podejście do
zmniejszenia wpływu tych ograniczeń poprzez modelowanie
efektów ograniczonej rozdzielczości w rekonstrukcji obrazu
i ulepszonej konstrukcji detektora. Badanie PET charakteryzuje
się wysoką czułością obrazowania molekularnego, natomiast
poprawę jakości informacji diagnostycznej można uzyskać po-
przez fuzję z innymi modalnościami.
SPECT
Badanie SPECT jest użyteczną metodą obrazowania, powszech-
nie stosowaną do badania przepływu krwi w tkankach i narzą-
dach. Obszary zastosowania obejmują np.: diagnostykę i lecze-
nie mózgowia, diagnostykę nowotworów głowy i szyi, leczenie
nowotworów płuc, diagnostykę wątroby, wykrywanie nowo-
tworów, multimodalną fuzję obrazów, wielowymiarową wizuali-
zację, wizualizację i rozpoznawanie obrazów, biopsje itd.
Poprawa czułości SPECT bez pogarszania rozdzielczości ob-
razu jest jednym z głównych wyzwań w obrazowaniu SPECT.
Rozwój
pin-hole
SPECT umożliwił zwiększenie rozdzielczości ob-
razowania do poziomów submilimetrowych. Jakość obrazu jest
jednak mocno determinowana stosunkiem sygnału do szumu
i jej poprawa wymaga stosowania właściwych technik przetwa-
rzania. SPECT jest także modalnością, której wartość informacji
diagnostycznej może być poprawiona poprzez fuzję z innymi
technikami obrazowania.
Techniki fuzji na rzecz radioterapii
Proces fuzji danych uzyskanych z różnych modalności obrazowa-
nia ma dostarczyć na rzecz planowania leczenia w radioterapii:
––
oszacowanie parametrów współrzędnych transformacji
punktów homologicznych w dwóch badaniach (rejestracja
danych);
––
uzyskanie transformacji mapowania struktur lub ich właści-
wości z jednego zestawu danych obrazowych do drugiego
lub bezpośrednie połączenie tych danych w skali szarości
z dwóch badań (scalanie danych).
Rejestracja danych
Techniki szacowania transformacji współrzędnych, która odnosi
się do punktów homologicznych, w ogólnym podejściu opierają
się na opracowaniu miary mierzącej stopień niedopasowania (lub
podobieństwa) pomiędzy homologicznymi cechami w dwóch
Rys. 7
Fuzja TK-PET. Źródło: własne.
