intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Độ phân giải không gian trong hình ảnh cắt lớp vi tính

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:11

Thêm vào BST
Báo xấu
11
lượt xem 2
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài tổng quan này cung cấp định nghĩa về độ phân giải không gian trong hình ảnh cắt lớp vi tính; các công cụ đo đạc và các thông số ảnh hưởng đến độ phân giải không gian. Từ đó, giúp bác sĩ và kỹ thuật viên trong ngành chẩn đoán hình ảnh cân nhắc lựa chọn các thông số kỹ thuật và đưa ra các quyết định phù hợp với chất lượng hình ảnh yêu cầu.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Độ phân giải không gian trong hình ảnh cắt lớp vi tính

  1. TẠP CHÍ Y HỌC VIỆT NAM TẬP 532 - THÁNG 11 - SỐ CHUYÊN ĐỀ - 2023 ĐỘ PHÂN GIẢI KHÔNG GIAN TRONG HÌNH ẢNH CẮT LỚP VI TÍNH Trần Thị Ngọc Loan1 TÓM TẮT 1 Spatial resolution is the primary factor in CT Chất lượng hình ảnh đóng một vai trò rất that determines whether the image has sufficient quan trọng trong việc chẩn đoán chính xác các details for disease diagnosis. This review aims to triệu chứng học trên hình ảnh cắt lớp vi tính. provide a definition of spatial resolution in CT, Chất lượng hình ảnh liên quan đến mức độ hình measurement tools and the parameters that affect ảnh đại diện cho đối tượng được quét. it. By understanding these influencing factors Độ phân giải không gian là yếu tố thường and being aware of the trade-offs in image được sử dụng nhất trong cắt lớp vi tính để đánh quality, imaging professionals can make giá liệu hình ảnh có cung cấp đủ chi tiết cho nhu informed decisions related to the parameters used cầu chẩn đoán bệnh. to achieve the intended purpose of the image. Bài tổng quan này cung cấp định nghĩa về độ Keywords: image quality, spatial resolution, phân giải không gian trong hình ảnh cắt lớp vi computed tomography. tính; các công cụ đo đạc và các thông số ảnh hưởng đến độ phân giải không gian. Từ đó, giúp I. TỔNG QUAN bác sĩ và kỹ thuật viên trong ngành chẩn đoán Chụp cắt lớp vi tính (CLVT) hay còn gọi hình ảnh cân nhắc lựa chọn các thông số kỹ thuật là CT scan là kỹ thuật kết hợp máy tính và tia và đưa ra các quyết định phù hợp với chất lượng X để tạo ra hình ảnh các cơ quan, xương và hình ảnh yêu cầu. các mô của cơ thể theo lát cắt ngang. Những Từ khóa: chất lượng hình ảnh, độ phân giải hình ảnh này cung cấp nhiều thông tin chi không gian, cắt lớp vi tính. tiết hơn so với hình ảnh X-quang thông SUMMARY thường. Chúng có thể hiển thị các mô mềm, SPATIAL RESOLUTION IN mạch máu và xương ở các bộ phận khác COMPUTED TOMOGRAPHY nhau của cơ thể như đầu, vai, xương sống, Image quality plays a very important role in tim, ngực, bụng, các chi, các mạch máu… accurately diagnosing symptoms on Computed Chất lượng hình ảnh (CLHA) trong hình Tomography (CT). It refers to how well the ảnh cắt lớp vi tính được xác định bằng việc image represents the scanned object. hình ảnh được tạo ra có phải là sự thể hiện chân thực các giá trị suy giảm của chùm tia 1 Bộ môn Kỹ thuật hình ảnh – Đại học Y Dược X bởi mô cơ thể như được hiển thị trên hình Thành Phố Hồ Chí Minh ảnh cắt lớp vi tính hay không. Chất lượng Chịu trách nhiệm chính: Trần Thị Ngọc Loan hình ảnh là sự tái tạo chính xác các chi tiết ĐT: 0985421152 nhỏ và sự khác biệt nhỏ về độ suy giảm trong Email: ngocloantt@ump.edu.vn hình ảnh. Do đó, chất lượng hình ảnh trong Ngày nhận bài báo: 07/5/2023 tất cả các hình ảnh y khoa đóng một vai trò Ngày phản biện nhận xét bài báo: 07/8/2023 rất quan trọng trong việc cung cấp một chẩn Ngày bài báo đăng: 30/10/2023 3
  2. HỘI NGHỊ KHOA HỌC THƯỜNG NIÊN KHOA ĐIỀU DƯỠNG KỸ THUẬT Y HỌC – ĐẠI HỌC Y DƯỢC TP. HỒ CHÍ MINH đoán chính xác(1). Chất lượng hình ảnh cắt trong những cách trên, ta có thể so sánh hiệu lớp vi tính cũng như là hình ảnh y khoa dựa suất của một hệ thống CLVT với một hệ trên các yếu tố cơ bản như: Nhiễu ảnh, độ thống CLVT khác hoặc cùng một hệ thống phân giải không gian và độ phân giải tương vào các ngày khác nhau(1). phản. Các yếu tố này ảnh hưởng lẫn nhau để Đo trực tiếp từ phantom và đếm số quyết định độ nhạy hay khả năng nhận diện line-pairs được cấu trúc có tương phản thấp và nhìn Phương pháp để đánh giá ĐPGKG thấy chi tiết hình ảnh(2). thường hay sử dụng là dùng mô hình kiểm Độ phân giải không gian là yếu tố thường tra các đường-đôi (line-pairs test). CT gặp nhất trong cắt lớp vi tính để đánh giá phantom line-pairs theo chứa các thanh hình ảnh đó có đủ độ chi tiết đáp ứng cho acrylic hoặc một số loại nhựa đậm đặc khác, nhu cầu chẩn đoán bệnh hay không. Độ phân chúng phân cách với nhau bằng các khoảng giải không gian ở mức tốt sẽ tạo nên hình trống chứa chất liệu ít làm suy giảm tia X. ảnh có chất lượng tốt, dễ dàng phát hiện các Chiều rộng của các thanh acrylic và khoảng bệnh lý. Ngược lại, hình ảnh có chất lượng trống bằng nhau và thường nằm trong không tốt sẽ dễ dẫn đến chẩn đoán nhầm và khoảng 0,05cm hoặc nhỏ hơn đến 0,5cm(2). có khác biệt trong thực tế bệnh lý bệnh nhân Các thanh chì hoặc các vật liệu đậm đặc khác đang mắc phải. Nếu như thiếu độ phân giải sẽ gây ra hiện tượng ảnh giả nghiêm trọng không gian trong một hình ảnh có thể được trên hình ảnh CLVT và do đó không được sử gọi là ảnh mờ. dụng. Các đường-đôi và khoảng trống được hiển thị tách biệt nhau trên hình ảnh. Mỗi II. ĐỊNH NGHĨA thanh acrylic cộng với khoảng trống liền kề Độ phân giải không gian còn được gọi là được gọi là một đường-đôi. ĐPGKG được Spatial Resolution. Độ phân giải không gian biểu thị là số đường-đôi line-pairs được nhìn (ĐPGKG) trên hệ thống cắt lớp vi tính là là rõ trên đơn vị 1cm phantom(1). khả năng hệ thống có khả năng phân giải, Khái niệm về tần số không gian hiển thị những đối tượng nhỏ nằm rất gần (spatial frequence) nhau(2). Đây là thuật ngữ dùng để nói đến độ Số đường-đôi nhìn thấy trên 1 đơn vị chi tiết của hình ảnh. chiều dài gọi là tần số không gian (TSKG). Đây là đặc điểm của một cấu trúc tuần hoàn III. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO qua một vị trí trong không gian và là một Có hai phương pháp đo độ phân giải thước đo về tần suất cấu trúc lặp lại trên một không gian. Chúng ta có thể đo trực tiếp từ đơn vị khoảng cách. Nếu các đối tượng lớn, mô hình (phantom) và đếm số đường-đôi sẽ không có nhiều đối tượng sẽ nằm trong (line-pairs). Hoặc có thể tính toán từ sự phân một chiều dài nhất định. Nếu như các đối tích các dãy thông tin trong hệ thống MTF tượng nhỏ hơn, nhiều đối tượng hơn sẽ xuất (Modulation Transfer Function). Bằng cách hiện trên cùng chiều dài nhất định. Tần suất định lượng độ phân giải không gian theo một một đối tượng sẽ xuất hiện trong một không 4
  3. TẠP CHÍ Y HỌC VIỆT NAM TẬP 532 - THÁNG 11 - SỐ CHUYÊN ĐỀ - 2023 gian nhất định là tần số không gian của nó. Tần số không gian = Do đó, một đối tượng lớn sẽ có tần số không Ví dụ, chiều dày thanh acrylic là 0,1cm, gian thấp và các vật thể nhỏ sẽ có tần số do đó không gian cao(1). Tần số không gian và phương pháp đo Tần số không gian = = 5 hay 5 phantom trực tiếp cặp dòng trên mỗi cm phantom. Công thức đo tần số không gian (3) Hình 1: Phantom đo ĐPGKG, gồm 4-12 đường-đôi trên mỗi cm A: tái tạo dùng bộ lọc chuẩn Khả năng của hệ thống có thể miêu tả B: tái tạo dùng bộ lọc xương (độ phân chính xác một đối tượng thay đổi tùy theo giải cao) kích thước của đối tượng (tần số không Tính toán từ hệ thống MTF gian). Khi các đối tượng trở nên nhỏ hơn có Độ phân giải không gian cũng có thể nghĩa là tần số không gian cao hơn, chúng sẽ được tính toán bằng cách sử dụng chức năng không được mô tả chính xác trên hình ảnh chuyển giao phương thức (Modulation CLVT do những vật nhỏ hơn khó thấy hơn. Transfer Function - MTF). MTF là phương Nếu hệ thống máy CLVT tốt thì nó có khả pháp thường được sử dụng nhiều nhất để mô năng cho phép nhìn thấy và phân biệt những tả khả năng phân giải không gian của hệ đối tượng nhỏ. MTF là tỷ lệ của độ chính xác thống máy cắt lớp vi tính và còn được dùng của hình ảnh so với đối tượng thực tế được cho hệ thống máy chụp X quang thông quét. Thang đo MTF là từ 0 đến 1. Nếu hình thường. Nó thường được sử dụng để đánh giá ảnh tái tạo chính xác đối tượng, MTF của hệ khả năng của một hệ thống có thể truyền thống sẽ có giá trị là 1. Nếu hình ảnh trống thông tin về hình ảnh một cách chính xác đến và không có thông tin về đối tượng, MTF sẽ cho người quan sát, và thường được biểu là 0(1). diễn dưới dạng đồ thị(1). 5
  4. HỘI NGHỊ KHOA HỌC THƯỜNG NIÊN KHOA ĐIỀU DƯỠNG KỸ THUẬT Y HỌC – ĐẠI HỌC Y DƯỢC TP. HỒ CHÍ MINH Ở dạng đồ thị, MTF được biểu thị dựa CLVT B có độ phân giải không gian cao trên tần số không gian (kích thước đối hơn, có nghĩa là hệ thống hình ảnh có khả tượng). Các biểu đồ này thường được gọi là năng tái tạo các vật thể nhỏ tốt hơn(1). đồ thị MTF và mô tả tần số không gian trên Giới hạn độ phân giải trục X và MTF dọc theo trục Y. Biểu đồ hình Giới hạn độ phân giải là tần số không bên dưới (hình 2) cho thấy rằng khi TSKG gian nhỏ nhất trên một hệ thống máy CLVT giảm thì MTF tăng. Điều này tương quan với nhất định với MTF bằng 0,1. Hình 2 minh quan sát thông thường, khi kích thước của họa khái niệm về giới hạn độ phân giải. đối tượng tăng lên, nó có thể được miêu tả Chúng ta có thể thấy rằng khi MTF nằm ở chính xác hơn trên hình ảnh(1). 0,1, hệ thống CLVT A sẽ có tần số không Bằng cách lập biểu đồ MTF của hai hệ gian là 4,3, hệ thống CLVT B sẽ có tần số thống CLVT riêng biệt, chúng ta có thể so không gian là 5,0. Những con số này phản sánh khả năng của hệ thống CLVT để phân ánh độ phân giải giới hạn của hệ thống giải chính xác các đối tượng trong ảnh. CLVT A và B tương ứng. Chúng ta có thể Trong hình 2, hệ thống CLVT B có đường thấy hệ thống CLVT B sẽ có thể tái tạo các cong MTF mở rộng xa hơn về bên phải (so đối tượng nhỏ hơn hệ thống CLVT A. với hệ thống CLVT A) cho biết hệ thống Hình 2: Giới hạn độ phân giải của hệ thống CLVT với MTF bằng 0,1, giới hạn độ phân giải của máy A là 4.3, máy B là 5.0 6
  5. TẠP CHÍ Y HỌC VIỆT NAM TẬP 532 - THÁNG 11 - SỐ CHUYÊN ĐỀ - 2023 IV. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỘ PHÂN Trường hiển thị (DFOV) là khu vực (có GIẢI KHÔNG GIAN thể hình vuông, hình chữ nhật hay hình tròn) Các yếu tố ảnh hưởng đến ĐPGKG của mà lượng dữ liệu thô sẽ được sử dụng để hình ảnh CLVT bao gồm: kích thước ma dựng lại hình ảnh. Thay đổi DFOV cũng sẽ trận, trường hiển thị, kích thước điểm ảnh, độ thay đổi kích thước của hình ảnh trên màn dày lát cắt, thuật toán tái tạo, kích thước tiêu hình. DFOV hoạt động giống như thiết bị điểm, pitch và cử động của bệnh nhân. phóng thu (magnification) trên máy ảnh và Độ phân giải không gian của hệ thống có thể được sử dụng để hiển thị toàn bộ khu hình ảnh CLVT phụ thuộc về chất lượng của vực hoặc để hiển thị một đặc điểm một khu dữ liệu thô (raw data) và phương pháp tái tạo vực cần quan tâm chi tiết hơn. Tăng DFOV hình ảnh (reconstruction method). Do đó, sẽ tăng kích thước của mỗi điểm ảnh trong chất lượng của dữ liệu thô bị ảnh hưởng bởi hình ảnh. Kích thước điểm ảnh phản ảnh số một số yếu tố, những yếu tố này có thể được lượng dữ liệu bệnh nhân được chứa trong điều chỉnh bởi kỹ thuật viên điều khiển hệ mỗi hình vuông DFOV. Một điểm ảnh lớn thống máy CLVT. hơn sẽ bao gồm nhiều dữ liệu bệnh nhân Kích thước ma trận, trường hiển thị, hơn(4). kích thước điểm ảnh Sự thay đổi về kích thước điểm ảnh sẽ Kích thước ma trận (matrix size) và lựa ảnh hưởng đến độ phân giải không gian như chọn trường hiển thị (Display Field of View- thế nào? Chúng ta biết rằng thông tin chứa DFOV) quyết định kích thước điểm ảnh trong mỗi điểm ảnh thì sẽ được tính trung (điểm ảnh size). bình các mật độ mô (được gọi là trung bình Kích thước điểm ảnh = trường hiển thị / thể tích – Volume averaging), điều này được kích thước ma trận. tính tự động bởi máy tính. Sau đó mỗi điểm Kích thước điểm ảnh đóng một vai trò ảnh được gán bằng một đơn vị Hounsfield quan trọng trong độ phân giải không gian (HU). Khi kích thước điểm ảnh lớn sẽ xảy ra trên mặt phẳng XY (in-plane spatial khả năng nhiều đối tượng có nhiều mật độ resolution) của hình ảnh. Ma trận được sử khác nhau chứa trong một điểm ảnh được dụng để phân đoạn dữ liệu thô thành các hình tính trung bình, và trung bình điểm ảnh đó có vuông được gọi là điểm ảnh. Các điểm ảnh độ lệch chuẩn cao hơn so với mật độ các mô. được sắp xếp theo dạng lưới sự sắp xếp của Ngược lại, khi điểm ảnh nhỏ hơn, chúng sẽ các cột và hàng. Mỗi điểm ảnh có một chiều chứa ít các mật độ mô khác nhau, nên dẫn rộng X và chiều dài Y. Trong CLVT, điểm đến giảm trung bình thể tích, nghĩa là các mô ảnh luôn là hình vuông, vậy X = Y. Kích đó sẽ có mật độ ít sai lệch so với trung bình thước ma trận đề cập đến số lượng điểm ảnh thể tích. Vì vậy kích thước điểm ảnh nhỏ hơn hiện diện trong lưới. Nếu chu vi của ma trận sẽ có trung bình thể tích gần hơn với mật độ vuông được giữ không đổi, khi tổng số điểm của mô thật sự, từ đó dẫn đến hình ảnh có ảnh hiện diện trên hình ảnh càng lớn thì mỗi ĐPGKG cao hơn, hình ảnh có thể xem chi điểm ảnh riêng lẻ càng nhỏ. Vì vậy, kích tiết hơn. thước ma trận là một yếu tố kiểm soát được Để minh họa, trong hình 4 dưới đây hình kích thước điểm ảnh(1) A đại diện cho một vùng của dữ liệu trên gan 7
  6. HỘI NGHỊ KHOA HỌC THƯỜNG NIÊN KHOA ĐIỀU DƯỠNG KỸ THUẬT Y HỌC – ĐẠI HỌC Y DƯỢC TP. HỒ CHÍ MINH chứa hai đối tượng mật độ cao, khoảng cách hiển thị dưới dạng hai đối tượng riêng biệt, gần nhau. Hình B, nếu hai đối tượng nhỏ này mật độ HU cũng được hiển thị chính xác hơn được tái tạo để chúng được chứa trong một cho từng loại mô. điểm ảnh duy nhất, chúng sẽ được thể hiện Tóm lại, kích thước ma trận và trường trên hình ảnh như một đối tượng duy nhất và hiển thị ảnh hưởng tới kích thước điểm ảnh, mật độ HU là trung bình thể tích của hai loại do đó kích thước ma trận và trường hiển thị mô (có thể giống hoặc khác nhau). Tuy ảnh hưởng đến độ phân giải không gian. nhiên, nếu kích thước điểm ảnh nhỏ hơn Kích thước điểm ảnh càng nhỏ thì hình ảnh được sử dụng (hình C), các đối tượng có thể có ĐPGKG càng cao. Hình 3: Ảnh hưởng của kích thước điểm ảnh đến ĐPGKG A. Hai tổn thương nhỏ trên gan của hình ảnh. Việc tính trung bình thể tích B. Khi kích thước điểm ảnh lớn, chúng sẽ xảy ra khi các mô có độ hấp thụ tia X khác được tái tạo để nằm trong một cùng điểm nhau, nhưng cùng nằm trong một điểm ảnh ảnh và được xem như 1 tổn thương lớn. CT (voxel), cho nên các mô này được tính C. Khi kích thước điểm ảnh nhỏ, 2 tổn theo giá trị trung bình đậm độ HU thương có thể được hiển thị trên 2 điểm ảnh (Hounsfield Unit) của tất cả các mô, mà giá riêng biệt (có thể có mật độ khác nhau)→ trị trung bình thì không phản ảnh đúng giá trị tăng ĐPGKG thật sự của mô, nên thường dẫn đến các ảnh Độ dày lát cắt giả do hiệu ứng trung bình thể tích. Độ dày lát cắt thường xảy ra việc tính Lát cắt mỏng sẽ giảm trung bình thể tích trung bình thể tích (Volume averaging), do nên có độ phân giải không gian cao hơn. đó ảnh hưởng đến độ phân giải không gian Ngược lại, lát cắt dày sẽ có trung bình thể 8
  7. TẠP CHÍ Y HỌC VIỆT NAM TẬP 532 - THÁNG 11 - SỐ CHUYÊN ĐỀ - 2023 tích cao hơn nên độ phân giải không gian B, độ dày lát cắt là giảm còn 2,5mm nên dữ kém hơn(5). liệu của hình ảnh này có trung bình thể tích Ví dụ hình ảnh 4 minh họa độ dày của lát là 0.5mm mô bình thường và 2mm mô bất cắt ảnh hưởng đến trung bình thể tích. Trong thường. Do đó, hình ảnh A khi được tính hình A, một đối tượng 2mm được chứa trong trung bình thể tích sẽ tạo ra hình ảnh không một lát cắt 5mm. Do đó dữ liệu của hình ảnh chính xác về đậm độ so với hình B. Cho nên này có trung bình thể tích của 3mm mô bình khi chọn lát cắt mỏng sẽ giúp cải thiện độ thường và 2mm mô bất thường. Trong hình phân giải theo trục z của hình ảnh(1). Hình 4: Ảnh hưởng của độ dày lát cắt đến ĐPGKG A. Một đối tượng 2mm được chứa trong Sự ra đời của hệ thống CLVT đa dãy đầu một lát cắt 5mm, kết quả tạo trung bình thể dò có khả năng thu được nhiều lát cắt đồng tích trên hình ảnh. thời cũng làm thay đổi hình thái của các B. Độ dày lát cắt giảm còn 2.5mm và voxel. Các hệ thống mới hơn này cho phép trung bình thể tích giảm đáng kể. độ dày lát cắt từ 0,5mm đến 1mm, nên cho ra Tác động của độ dày lát cắt lên chất kết quả là voxel đẳng hướng (isotropic lượng hình ảnh sẽ được nhìn thấy rõ rệt hơn voxel) (6). Voxel đẳng hướng là một khối lập các yếu tố khác. Ở các thế hệ máy CLVT phương, đo giống nhau theo các hướng X, Y đơn lát cắt, khi sử dụng cùng ma trận và và Z. Ví dụ, kích thước voxel (X, Y, Z) của trường hiển thị, các voxel có ba hướng X, Y hình ảnh lần lượt là 1x1x1 (mm), do chiều và Z, tuy nhiên kích thước trục z có xu dày lát cắt (trục Z) là 1mm. Khi mà hình ảnh hướng dài hơn đáng kể so với kích thước x voxel có kích thước bằng nhau trong tất cả hoặc y. Ví dụ, kích thước voxel (X, Y, Z) của các chiều, dẫn đến việc không mất thông tin hình ảnh lần lượt là 1x1x5 (mm), do chiều khi dữ liệu được tái tạo lại theo mặt phẳng dày lát cắt (trục z) là 5mm, nên kích thước khác (như coronal, sagital). Điều này đặc biệt trục Z gấp 5 lần kích thước trục X,Y. Như quan trọng đối với hình ảnh các cấu trúc vậy hình ảnh sẽ có dạng hình hộp chữ nhật, mạch máu nhỏ. Ví dụ: mạch vành, mạch được gọi là hình ảnh bất đẳng hướng ngoại vi và các động mạch cảnh thường đi (anisotropic)(6). theo một con đường ngoằn nghèo và thường chạy vuông góc với mặt phẳng ảnh. Vì mỗi 9
  8. HỘI NGHỊ KHOA HỌC THƯỜNG NIÊN KHOA ĐIỀU DƯỠNG KỸ THUẬT Y HỌC – ĐẠI HỌC Y DƯỢC TP. HỒ CHÍ MINH lát cắt chỉ bao gồm một lượng nhỏ dữ liệu, để Một ví dụ là hình ảnh của ống tai trong theo dõi những động mạch này nhiều lát cắt với mục đích cần hiển thị các xương con; tuy phải được lắp ráp lại theo trục Z. Voxel đẳng nhiên mật độ các mô mềm xung quanh làm hướng đảm bảo rằng không có dữ liệu mất giới hạn việc quan sát xương và khí. Do đó, mát với khi tái tạo hình ảnh theo đa mặt khi chúng ta dùng bộ lọc sharp hay chi tiết sẽ phẳng MPR (Multiplanar Reconstruction) làm giảm khả năng hiển thị của các cấu trúc hoặc kỹ thuật tái tạo theo thể tích VRT mô mềm nên hình ảnh có độ phân giải không (Volum Redering Technique). gian cao. Nhưng bộ lọc này lại làm tăng Thuật toán tái tạo nhiễu trên hình ảnh. Tất cả các hệ thống CLVT đều cung cấp Các bộ lọc thường được thiết kế để thỏa sự lựa chọn các thuật toán tái tạo khác nhau hiệp giữa độ phân giải không gian có thể và thuật toán được lựa chọn bởi kỹ thuật chấp nhận được và mức độ nhiễu có thể chấp viên. Lựa chọn thuật toán tái tạo thích hợp nhận được. Ví dụ: một bộ lọc tiêu chuẩn phụ thuộc vào phần nào của dữ liệu nên được (standard) có thể tạo ra hình ảnh với độ phân nâng cao hoặc triệt tiêu để tối ưu hóa hình giải tối đa 6 đường- đôi trên mỗi cm, trong ảnh cho chẩn đoán. Một số thuật toán sẽ làm khi bộ lọc xương có thể tạo ra hình ảnh với "mượt" dữ liệu hơn (ví dụ bộ lọc độ phân giải 10 đường- đôi trên mỗi cm hoặc smooth/standard), bằng cách giảm sự khác cao hơn. Phần kiểm tra trên phantom cũng biệt giữa các điểm ảnh liền kề, giúp giảm sự được tái tạo bằng cả bộ lọc tiêu chuẩn và bộ xuất hiện của các xảo ảnh. Nhưng kết quả là lọc có độ phân giải cao(2). giảm độ phân giải không gian. Ngược lại, Một số khảo sát yêu cầu dữ liệu phải một số bộ lọc làm nổi bật sự khác biệt giữa được tái tạo bằng hai thuật toán riêng biệt. các điểm ảnh (ví dụ bộ lọc sharp) để tối ưu Một là tối ưu hóa độ tương phản thấp để xem hóa độ phân giải không gian, nhưng phải hy mô mềm. Hai là nhằm tối ưu hóa độ chi tiết, sinh ở độ phân giải tương phản (contrast cung cấp độ phân giải không gian cao và resolution) (4). thích hợp để xem xương. Hình 6: Ảnh hưởng của thuật toán tái tạo đến ĐPGKG 10
  9. TẠP CHÍ Y HỌC VIỆT NAM TẬP 532 - THÁNG 11 - SỐ CHUYÊN ĐỀ - 2023 A: Tái tạo dùng bộ lọc chuẩn/ mô mềm, CLVT trong suốt quá trình thu nhận quét hình ảnh thiếu độ chi tiết. xoắn ốc. Pitch thường được định nghĩa là tỉ B: Tái tạo dùng bộ lọc xương, tăng độ số giữa khoảng cách di chuyển của bàn phân giải không gian. CLVT quét trên mỗi vòng quay 360 độ của Kích thước tiêu điểm đầu đèn X-quang và chiều rộng trường chiếu Các đầu đèn tia X (X-ray tubes) tạo ra của chùm tia X. Khi pitch bằng 1, các lát cắt các photon tia X tạo ra hình ảnh CLVT. Các được cắt liên tục, các mặt cắt giáp nhau và đầu đèn tia X trên hệ thống máy CLVT liên tục. Khi pitch nhỏ hơn 1, các lát cắt nằm thường chứa nhiều hơn một kích thước tiêu chồng lên nhau, có một khoảng thông tin về điểm; 0,5 và 1,0 mm là các kích thước phổ cấu trúc giải phẫu nằm chồng lên nhau. biến. Kích thước tiêu điểm (focal spot size) Nhưng khi pitch lớn hơn 1, giữa các lát cắt ảnh hưởng đến chất lượng hình ảnh CLVT có khoảng hở, có một khoảng thông tin về (7) . Kích thước tiêu điểm lớn tạo nên hình ảnh cấu trúc giải phẫu không được thu thập tại có nhiều bóng mờ (penumbra), dẫn đến hình khoảng hở đó, nên dễ dàng mất thông tin tại ảnh không sắc nét và giảm độ phân giải khoảng hở. không gian. Nhưng khi sử dụng kích thước Việc tăng pitch sẽ dẫn đến quét bao phủ tiêu điểm nhỏ, bóng mờ sẽ giảm đến mức nhiều hơn các cấu trúc giải phẫu theo chiều thấp nhất, do đó cho ta hình ảnh chi tiết hơn dọc cơ thể (trục Z) trong tổng thời gian nhất và tăng độ phân giải không gian(1). Tuy định. Đồng thời cũng làm giảm liều bức xạ nhiên, khi sử dụng tiêu điểm nhỏ sẽ dẫn đến cho bệnh nhân (nếu các thông số quét khác hiện tượng tập trung nhiệt vào một phần nhỏ được giữ không đổi). Nếu giảm pitch sẽ giảm hơn của cực dương của đầu đèn và chúng tốc độ bàn. Pitch nhỏ hơn 1 sẽ dẫn đến các không thể chịu được nhiều nhiệt với mức lát nằm chồng lên nhau. Do đó, việc giảm milliampere (mA) cao. Do đó, các hệ thống pitch này sẽ giảm số lượng cấu trúc giải phẫu CLVT thường cung cấp hai tiêu điểm riêng được bao phủ trên một đơn vị thời gian (với biệt. Tiêu điểm nhỏ được cung cấp cho các điều kiện các thông số khác không đổi) và cài đặt mA thấp hơn (thường là dưới 350 tăng liều bức xạ cho bệnh nhân. mA) và một tiêu điểm lớn cho các cài đặt Pitch được sử dụng trong quét xoắn ốc có khác với mức mA cao hơn. Trong thực tế, thể ảnh hưởng đến độ phân giải không gian. việc mất độ phân giải không gian gây ra bởi Việc tăng pitch sẽ giảm ĐPGKG của hình kích thước tiêu điểm lớn hơn là không đáng ảnh do giảm tín hiệu, tăng ảnh giả, nhưng lại kể và khó nhìn thấy trên một hình ảnh CLVT giảm liều xạ. Khi pitch tăng sẽ làm giảm tiêu chuẩn (1). ĐPGKG bởi vì khoảng cách giữa các lát cắt Pitch rộng hơn, điều này làm giảm quá trình nội Pitch là một tham số thường được sử suy dữ liệu khi tái tạo hình ảnh. Một khi dữ dụng để mô tả sự chuyển động của bàn liệu trong lát cắt ít thì dẫn đến tín hiệu 11
  10. HỘI NGHỊ KHOA HỌC THƯỜNG NIÊN KHOA ĐIỀU DƯỠNG KỸ THUẬT Y HỌC – ĐẠI HỌC Y DƯỢC TP. HỒ CHÍ MINH (signal) giảm và dẫn đến SNR (signal to Để khắc phục các ảnh giả do cử động, có noise ratio) giảm, từ đó làm giảm ĐPGKG. nhiều phương pháp được áp dụng: như Khi pitch tăng cũng sẽ làm tăng các ảnh giả hướng dẫn cẩn thận qui trình chụp, yêu cầu do chuyển động trong quá trình thu nhận ảnh bệnh nhân không cử động bộ phận cần khảo dạng xoắn ốc (helical artifacts) và ảnh giả sát, yêu cầu bệnh nhân hợp tác trong việc nín dạng răng cưa (aliasing artifacts) do không thở hoặc rút ngắn thời gian quét nhằm giảm đủ dữ liệu trường chiếu. Nhưng khi tăng thiểu cử động, từ đó có thể giúp cải thiện độ pitch sẽ có lợi là giảm liều xạ trên bệnh nhân phân giải không gian. Hơn nữa, các nhà sản (1) . xuất cũng đã tích hợp các tính năng vào các Ngược lại, việc giảm pitch sẽ có điểm hệ thống CLVT để giảm các xảo ảnh do cử mạnh là làm tăng ĐPGKG do tăng tín hiệu động như chế độ quét quá mức (overscan) và nội suy, giảm ảnh giả do bàn di chuyển chậm quét một phần (partial scan), hiệu chỉnh phần (giảm helical artifacts và aliasing artifacts), mềm (software correction) và kết hợp điện tăng thời gian quét. Tuy nhiên, giảm pitch sẽ tâm đồ (ECG gating) nhằm nâng cao làm gia tăng liều xạ trên bệnh nhân(8). Do đó, ĐPGKG và nâng cao chất lượng hình ảnh (1). chúng ta cần cân đối giữa pitch và ĐPGKG để tạo ra chất lượng hình ảnh phù hợp với V. KẾT LUẬN yêu cầu chẩn đoán mà không làm tăng liều Chất lượng hình ảnh CLVT có sự tác xạ quá nhiều trên bệnh nhân. động không nhỏ bởi độ phân giải không gian. Cử động của bệnh nhân Ngoài ra, chất lượng hình ảnh có mối liên hệ Các ảnh giả do cử động của bệnh nhân chặt chẽ với liều lượng bức xạ. Sự cải tiến thường xuất hiện dưới dạng sọc, vệt, bóng chất lượng hình ảnh thường đi kèm với gia ma hoặc bị mờ. Ảnh giả do chuyển động có tăng liều phóng xạ. Trên thực tế, trong hai dạng: cử động có ý thức (như bệnh nhân CLVT có một mối quan hệ giữa SNR, kích lắc đầu, bệnh nhân không nín thở…) và cử thước điểm ảnh, độ dày lát cắt và liều bức xạ. động không ý thức (như cử động của tim, Do đó, khi thực hiện các kỹ thuật chụp nhu động ruột...). Tất cả các loại cử động của CLVT, khi điều chỉnh các thông số quét có bệnh nhân , dù có hay không có ý thức, đều thể cải thiện một khía cạnh này của chất dẫn đến sự suy giảm ĐPGKG. Khi bệnh lượng hình ảnh nhưng sẽ làm giảm một khía nhân cử động sẽ dẫn đến sự sai lệch khi thu cạnh khác(2). Trên thực hành lâm sàng, bác sĩ nhận dữ liệu hình ảnh (hình ảnh bị méo mó, và kỹ thuật viên Chẩn đoán hình ảnh phải bị mờ, nhiều đường sọc) và cũng ảnh hưởng nhận thức được những sự đánh đổi đó, họ đến quá trình nội suy, kết quả tạo ra hình ảnh cần cân nhắc lựa chọn trong việc đưa ra các với nhiều ảnh giả, không phản ánh đúng các quyết định cụ thể liên quan đến các thông số cấu trúc giải phẫu cũng như bệnh lý trên hình được dùng. ảnh, dẫn đến chất lượng hình ảnh kém. 12
  11. TẠP CHÍ Y HỌC VIỆT NAM TẬP 532 - THÁNG 11 - SỐ CHUYÊN ĐỀ - 2023 TÀI LIỆU THAM KHẢO 5. Murphy MJ (1999). The importance of 1. Romans L (2018). Computed Tomography computed tomography slice thickness in for Technologists: A Comprehensive Text radiographic patient positioning for 2nd Edition. 2 ed. Lippincott Williams & radiosurgery. Medical Physics, 26(2): p. 171- Wilkins. 175. 2. Goldman LW (2007). Principles of CT: 6. Tsukagoshi S et al (2007). Improvement of Radiation Dose and Image Quality. Journal spatial resolution in the longitudinal direction of Nuclear Medicine Technology, 35(4): p. for isotropic imaging in helical CT. Physics 213-225. in Medicine & Biology, 52(3): p. 791. 3. McCollough CH, et al (2004). The phantom 7. Arabi H, KamaliAsl A and Aghamiri S portion of the American College of (2020). The effect of focal spot size on the Radiology (ACR) computed tomography spatial resolution of variable resolution X-ray (CT) accreditation program: practical tips, CT scanner, 8(1): p. 37-43. artifact examples, and pitfalls to avoid. 8. Johkoh T, et al (2001). Evaluation of image Medical physics, 31 (9): p. 2423-42. quality and spatial resolution of low-dose 4. Wang J and Fleischmann D (2018). high-pitch multidetector-row helical high- Improving spatial resolution at CT: resolution CT in 11 autopsy lungs and a wire development, benefits, and pitfalls. phantom. Radiation Medicine, 19(6): p. 279- Radiological Society of North America. p. 284 261-262. 13
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2