Beginselen beeldbewerking en beeldreconstructie. Basiscursus Fysica in de Mammografie Datum: donderdag 15 januari 2015

Maat: px

Weergave met pagina beginnen:

Download "Beginselen beeldbewerking en beeldreconstructie. Basiscursus Fysica in de Mammografie Datum: donderdag 15 januari 2015"

Adam Willem Bos
6 jaren geleden
Aantal bezoeken:

1 Beginselen beeldbewerking en beeldreconstructie Basiscursus Fysica in de Mammografie Datum: donderdag 15 januari 2015

2 Inhoud Beeldbewerking Beeldreconstructie

3 Inhoud Beeldbewerking Beeldreconstructie

4 Beeldbewerking Ruw mammogram: brondata Mammogram na beeldbewerking

5 Beeldbewerking Ruw mammogram: brondata Mammogram na beeldbewerking

6 Beeld acquisitie Beeld bewerking Beeld weergave

7 Waarom beeldbewerking? Beeld uit detector is niet direct beoordeelbaar Beeldbewerking MOET uitgevoerd worden en zorgt ervoor dat ieder beeld zo optimaal mogelijk gepresenteerd wordt

8 Beeldbewerking Wat gebeurt er? Verzwakkingsbeeld Borstrand compensatie Contrastaanpassingen Ruisonderdrukking Verscherping

9 verzwakkingbeeld Onbewerkt beeld = straling op detector Verzwakking door weefsel -> logaritmische schaling

10 Borstrand compensatie Borst aan de rand minder dik Verzwakking aan de rand van de borst veel kleiner - Pixelwaarde aan rand veel hoger Monitor heeft een beperkt dynamisch bereik -> Pixelwaarde verschil aan rand verkleinen

11 Borstrand compensatie Logaritmisch geschaald beeld Borstrand is gecompenseerd

12 Contrast aanpassingen

13 Verscherping

14 Ruisonderdrukking

15 Beeldbewerking gebruikt ter onderscheiding Beeldbewerking 1 Beeldbewerking 2

16 Beeldbewerking Beeldbewerking 1 Beeldbewerking 2

17 Evaluatie van beeldbewerking Typetest en bij updates Geen fysische/objectieve beoordeling mogelijk Subjectieve beoordeling met waarnemers Minimaal 50 studies Panel van experts evalueren de beelden radiologen en fysici

18 Voorbeelden van problemen

19 Voorbeelden van problemen

20 Recent wetenschappelijk werk van het LRCB t.a.v. beeldbewerking in de screening

23 Voorbeelden van beelden waarin bij gebruik van Premium View duidelijk vaker geannoteerd werd of waarbij de scores duidelijk hoger waren.

24 Veel annotaties van het zelfde gebied in een oorspronkelijk FP doorverwezen LCC (geen prior LCC aanwezig) (FalsePositive0 105 TE = case053 / PV = case305) TE PV

25 Veel geannoteerd gebiedje in een oorspronkelijk NIET doorverwezen case (Normal0058 TE = case333 / PV = case063 prior TE PV

26 Versterken lokaal contrast: Toename in waargenomen verdachtheid structuren

27 Samenvatting: beeldbewerking Beeldbewerking Lijkt invloed te hebben op de diagnostiek. Kan problemen geven in beelden Meer onderzoek is nodig naar de invloed ervan. Kwaliteitstesten zullen in de toekomst ook beeldbewerking moeten omvatten!

28 Beeldreconstructie bij Tomosynthese

29 Inhoud Beeldbewerking Beeldreconstructie

30 Pre-processing Pre-processing Beeldacquisitie Beeldreconstructie Projectiebeelden ondergaan pre-processing: Bijv. Logarithmische transformatie

31 Image reconstruction Beeld-reconstructie technieken: - Shift and add - Backprojection - Filtered backprojection - Iteratieve reconstructie technieken

32 Shift and add Projectie-beeld

33 Shift and add Projectie-beeld

34 Shift and add Projectie-beeld

35 Shift and add Projectie-beeld

36 Shift and add Projectie-beeld

37 Shift and add Serie projectie-beelden

38 Shift and add

39 Shift and add

40 Shift and add

41 Shift and add

42 Shift and add

43 Shift and add Door de beelden te verschuiven kunnen structuren op een bepaalde hoogte versterkt worden terwijl structuren op andere hoogtes vervagen. Tomo-beelden

44 Shift and add Tomo-beelden

45 Shift and add Tomo-beelden

46 Shift and add Rekenkundig eenvoudig -Beperkte reconstructie-tijd Echter - alle objecten out-of-focus zijn zichtbaar (geblurred), dit reduceert de beeldkwaliteit

47 Simple backprojection Eenvoudige backprojection : Projecteer de waarde van iedere pixel in een projectie-beeld langs het pad van de corresponderende Röntgenstraal. Als dit wordt gedaan voor ieder pixel in elk projectie-beeld, dan wordt een eenvoudig reconstructie-beeld verkregen.

48 Image reconstruction by adding (filtered) backprojections of many views/angles One view

49 Filtered backprojection

50 Simple backprojection Projectie-beelden: Reconstructie:

51 Filtered backprojection Een filter kan worden gebruikt om blurring/ruis te verminderen in het reconstructie-beeld. Voorbeeld: Ramp filter om lage frequenties weg te filteren.

52 Filtered backprojection Object Backprojection Filtered backprojection

53 Wu et al, 2003 Intermezzo: Fourier slice theorem

54 Slice thickness filter Vanwege incomplete sampling worden additionele filters gebruikt slice thickness filter K z K x T. Mertelmeier et al. The introduction of a slice profile filter function Hprofile (ωz) ensures a constant depth resolution over a wide range of spatial frequencies.

55 Slice thickness filter With ST filter, z=0 With ST filter, z=4 mm Without ST filter, z=0 Without ST filter, z=4 mm T. Mertelmeier et al.

56 Iteratieve reconstructie algorithmes Algemene aanpak: Reconstructie-beeld (schatting) Projecties van de schatting worden vergeleken met gemeten projectie-data Met dit resultaat kan het reconstructie-beeld weer worden aangepast. Wederom vergelijk met gemeten projectie-data. -> Totdat een zekere precisie wordt bereikt

57 Iteratieve reconstructie algorithmes

58 Samenvatting reconstructie algoritmes Blurring als gevolg van out-of-focus beelden/plakken wordt gereduceerd met iteratieve reconstructie Iterative reconstructie technieken vragen veel meer rekentijd dan (filtered) backprojection De meeste fabrikanten gebruiken een filtered backprojection (bijv. Siemens), een aantal maakt gebruik van iterative reconstructie (bijv. GE)

59 Presentatie van beelden

60 Image presentation Beelden worden weergegeven als een serie van gereconstrueerde plakken met verschillend focus ( focal planes ) Focal planes zijn typisch 1 mm verschillend (in hoogte) Dit verschil in hoogte is niet gerelateerd aan de z- resolutie van de DBT systemen

61 Image presentation Issues: Leestijd DBT > FFDM Vergelijk met voorgaande onderzoeken: - Positionering is verschillend - Complicatie bij het vergelijk - Andere manieren om DBT data te presenteren? - Synthesized 2D view

62 Slabs Evaluatie van microcalcificatie clusters is moeilijk t.g.v. 1 mm planes - Slabs door planes te combineren

63 Slabs Evaluatie van microcalcificatie clusters is moeilijk t.g.v. 1 mm planes - Slabs door planes te combineren

Vergelijkbare documenten

Nieuwe ontwikkelingen

Nieuwe ontwikkelingen Synthetische 2D opnamen Dual energy mammografie - Zonder contrastmiddelen - Met contrastmiddelen (CESM) Densiteitsbepalingen Synthetische 2D beelden Wat is het doel van synthetische