AstroNuklFyzika ® Jaderná fyzika - Astrofyzika - Kosmologie - Filosofie Fyzika a nukleární medicína

4.7. Matematická analýza a počítačové vyhodnocování v nukleární medicíně
Výpočetní technika ve scintigrafii
Počítačové vyhodnocování scintigrafických studií
Filtry a filtrace
Vyhodnocování komplexními programy


Výpočetní technika ve scintigrafii

Scintigrafická data z kamery se podle obr.4.2.3-4 v digitální formě (použití ADC nebo přímo digitální kamery) střádají pomocí akvizičního programu do paměti vyhodnocovacího počítače a zapisují se na diskovou paměťovou jednotku - vzniká scintigrafická studie obsahující deskriptor (v němž jsou uloženy příslušné údaje o studii) a dále vlastní nastřádané obrazy - obr.4.7.7.


Obr.4.7.1. Struktura jednotlivých typů scintigrafických studií nahraných v paměti počítače při akvizici.

Nejjednodušším typem scintigrafické studie je statická, popř. multistatická scintigrafie, která kromě deskriptoru (v němž vedle administrativních údajů je zaznamenán počet obrazů, velikost matice, orientace, atd,) obsahuje jeden či několik málo scintigrafických obrazů zvolených míst v organismu, příp. v různých projekcích. Příkladem je statická scintigrafie plic nebo ledvin, jejímž výsledkem jsou zpravidla 4 obrazy v projekcích AP, PA, LR, RR. Statické obrazy se hodnotí většinou vizuálně (při vhodně nastaveném jasu a kontrastu), někdy se kvantifikují poměry nahromaděné aktivity v jednotlivých strukturách vyznačovaných jako zájmové oblasti.

Dalším druhem statické scintigrafie je celotělová scintigrafie, kdy během "klouzavého" pohybu pacienta v podélné ose vůči kameře se do obdélníkové obrazové matice postupně střádá scintigrafický obraz celého těla. Používá se převážně pro scintigrafii skeletu, provádí se v přední i zadní projekci. Celotělové obrazy se hodnotí vizuálně, při vhodně nastaveném jasu a kontrastu.

Při dynamické scintigrafii se v předvolených časových intervalech sekvenčně střádá série snímků daného vyšetřovaného místa. Deskriptor dynamické studie obsahuje (kromě administrativních údajů o pacientovi) počet snímků, čas střádání snímku resp. snímkovou frekvenci, velikost matice, orientaci atd. Někdy se provádí "multidynamická" scintigrafie, složená z několika grup snímků o různé obrazové frekvenci. Typickým příkladem je dynamická scintigrafie ledvin nebo jater. Dynamická scintigrafie se hodnotí jednak vizuálně (sekvence vhodně nasumovaných obrazů s nastaveným jasem a kontrastem), většinou i kvantitativně - z příslušných struktur vyznačených jako zájmové oblasti se vytvářejí křivky časového průběhu distribuce radioindikátoru, jejichž matematickou analýzou se počítají důležité kvantitativní parametry charakterizující funkci vyšetřovaných orgánů.

Tomografická scintigrafie SPECT poskytuje v paměti počítače scintigrafickou studii podobné struktury jako dynamická scintigrafie, avšak jednotlivé snímky se liší nikoli časem, ale úhlem snímání. Nejčastěji je to cca 32 nebo 64 snímků zahrnujících úhly 0-360°, popř. 0-180° a pod. Úhlové rozmezí a krok jsou zaznamenány v deskriptoru. Počítačovou rekonstrukcí takové série snímků vzniká soustava obrazů příčných řezů, které se po patřičných grafických úpravách (reorientacích, posunech, řezech a pod.) vizuálně hodnotí na obrazovce počítače, popř. se porovnávají s normálovými soubory atd. V posledních letech se díky pokroku v elektronice a počítačové technice rozšířila i hradlovaná scintigrafie SPECT myokardu (gated SPECT).
...............
...........

Přenosy a archivace scintigrafických studií. Fúze obrazů.
Scintigrafické studie jsou v paměti akvizičních počítačů zaznamenávány v různých formátech podle typu zařízení a výrobce. Vlivem toho jsou scintigrafická data z různých systémů vzájemně nekompatibilní - nelze je přímo přenášet a vyhodnocovat mezi různými typy přístrojů.
Pro odstranění této nevýhody byly vytvořeny softwarové prostředky umožňující transformovat scintigrafická (ale i rtg či NMR) data do jednotného formátu, umožňujícího jejich kompatibilní sdílení různými vyhodnocovacími zařízeními. Prvním normalizovaným formátem pro přenos scintigrafických dat byl INTERFILE. V současné době je nejpoužívanějším takovým systémem PACS (Picture Archiving and Communication System). Umožňuje přenášet a archivovat kompletní obrazová data ze scintigrafie (planární, SPECT, PET), planární či CT rentgenové obrazy a obrazy nukleární magnetické rezonance. Nejčastěji používaným společným normalizovaným formátem, do něhož jsou data z jednotlivých systémů transformována, je DICOM (Digital Imaging and COmmunication in Medicine). Tento normalizovaný systém zajišťuje komunikaci a spolupráci mezi jednotlivými zařízeními, formáty ukládaných dat a modalitami v rámci PACS, včetně fúze obrazů z různých modalit.
..........................
...............doplnit

Počítačové vyhodnocování scintigrafických studií
Matematická analýza a počítačové vyhodnocování scintigrafických studií je podrobně popsáno v samostatné knize :

" Komplexní počítačové vyhodnocování
funkčních scintigrafických vyšetření na PC
- systém OSTNUCLINE "

Filtry a filtrace
O problematice filtrace scintigrafických obrazů je pojednáno v samostatné práci:

" Filtry a filtrace v nukleární medicíně "

Vyhodnocování komplexními programy

4. Scintigrafie   5. Radiační ochrana

Zpět: Jaderná fyzika a fyzika ionizujícího záření
Jaderná a radiační fyzika Detekce a spektrometrie záření Aplikace záření
S c i n t i g r a f i e Počítačové vyhodnocování scintigrafie Radiační ochrana
Gravitace, černé díry a fyzika prostoročasu   |  Antropický princip aneb kosmický Bůh
AstroNuklFyzika ® Jaderná fyzika - Astrofyzika - Kosmologie - Filosofie

Vojtěch Ullmann