vol. 4 6/2015 Inżynier i Fizyk Medyczny
324
artykuł
\
article
obrazowanie medyczne
\
medical imaging
––
Philips: iDose, IMR (
Iterative Model Reconstruction
) [5];
––
Toshiba: AIDR (
Adaptive Iterative Dose Reduction
) [6];
––
Medic Vision: SafeCT (GIRR3D –
Generic Iterative Retrospecti-
ve Reconstruction in 3D
) [7].
Z trendów rynkowych można zauważyć, że najwięksi produ-
cenci skanerów TK i algorytmów rekonstrukcyjnych kierują się
w stronę algorytmów iteracyjnych opartych na modelu i itera-
cyjnych algorytmówwolumetrycznych. Na wyróżnienie zasługu-
je izraelska firma Medic Vision z rozwiązaniem SafeCT, która jako
jedyna nie produkuje aparatury medycznej, a skupia się na opra-
cowywaniu niezależnych od producenta aparatu TK systemów
rekonstrukcji obrazów i rozwiązań pozwalających na śledzenie
dawki promieniowania pochłanianej przez pacjenta w diagno-
styce opartej na tomografii komputerowej.
Rys. 1
Po lewej obraz TK fantomu Catphan przed wykonaniem rekonstrukcji (280
mAs, 120 kVp, grubość warstwy 0,67 mm). Po prawej obraz poddany rekonstrukcji
za pomocą algorytmu SafeCT
Źródło: [7]
Mnogość podejść
– diabeł tkwi w szczegółach
Iteracyjne algorytmy rekonstrukcyjne rozwijają się aktual-
nie w stronę algorytmów iteracyjnych opartych na modelu
(ADMIRE, VEO, iDose) oraz algorytmów bazujących na podej-
ściu wolumetrycznym (SafeCT, SAFIRE, AIDR). Każde z podejść
charakteryzuje się pewnymi przewagami, jak i słabymi stronami
w zależności od przypadku klinicznego, wartości wskaźnika BMI
pacjenta, poziomu redukcji dawki oraz regionu anatomicznego
przetwarzanych danych. W zagranicznych publikacjach dostęp-
ny jest szereg zestawień porównawczych algorytmów rekon-
strukcyjnych opartych zarówno na zbliżonych, jak i odmiennych
technikach przetwarzania danych.
Z ciekawszych warto wspomnieć o porównaniu algorytmów
ASIR (GE) i SafeCT (Medic Vision), gdzie analiza polegała na su-
biektywnej ocenie przetworzonych obrazów niskodawkowych
(obniżenie dawki o 50%) przez doświadczonych radiologów [8].
Wynik jednoznacznie wskazuje na wyższość algorytmu oparte-
go na bazującej na obrazie analizie wolumetrycznej nad analizą
statystyczną. Kolejne porównanie [9] zestawia ze sobą dwa roz-
wiązania (SAFIRE i SafeCT) bazujące na zbliżonych algorytmach
i dokonuje się w nim dokładnej analizy charakterystyki szumu
oraz krzywych funkcji przenoszenia modulacji MTF curve. Wy-
nik pokazuje porównywalną wartość obu rozwiązań z zastrze-
żeniem, że rozwiązanie SAFIRE osiągało większą rozdzielczość
przestrzenną, natomiast SafeCT charakteryzowała znacznie
większa i bardziej jednorodna redukcja
szumu, co jest szczególnie istotne przy
wykrywaniu struktur anatomicznych
w obrazach niskokontrastowych.
Największą i najszerzej podchodzącą
do zagadnienia publikacją jest analiza
metod rekonstrukcji obrazów tomo-
graficznych zaprezentowana w trak-
cie kongresu RSNA w 2013 roku [10].
Autorzy, bazując na niskodawkowych
(redukcja dawki o ponad 70%) obra-
zach klatki piersiowej, dokonali w niej
bardzo szczegółowego porównania
metod: filtrowanej projekcji wstecznej
(FBP), adaptacyjnej statystycznej re-
konstrukcji iteracyjnej (na przykładzie
ASIR), bazującej na obrazie iteracyjnej
rekonstrukcji wolumetrycznej (na przy-
kładzie SafeCT) oraz najnowszej, naj-
bardziej skomplikowanej obliczeniowo
metody iteracyjnej opartej na modelu
– MBIR (zastosowana w rozwiązaniach
ADMIRE, iDose i VEO). Wyniki wskazują
na najwyższy potencjał redukcji szumu
dla metody MBIR, który jest nieste-
ty również obarczony nieoptymalną
Rys. 2
Obraz klatki piersiowej 77-letniego mężczyzny (waga 64 kg) otrzymany za pomocą wielu metod rekonstrukcji: obraz
pełnodawkowy z FBP (A), obraz niskodawkowy poddany rekonstrukcji FBP (B), adaptacyjna statystyczna rekonstrukcja itera-
cyjna (ASIR, tryb blending 50%) (C), ASIR tryb blending 70% (D), bazująca na obrazie iteracyjna rekonstrukcja wolumetryczna
(SafeCT tryb Chest4) (E), SafeCT tryb Lung1 (F), SafeCT tryb Lung2 (G), algorytm iteracyjny oparty na modelu (MBIR) (H).
Strzałkami oznaczono struktury, których wynik rekonstrukcji był niezadowalający w przypadku algorytmu MBIR, wyniki re-
konstrukcji przeprowadzonych w oparciu o pozostałe algorytmy uznano jako zadowalające
Źródło: [10].
