Digitalna mamografija 1
SISTEM ZA DIGITALNU MAMOGRAFIJU Rtg mašina Radna stanica Konzola sa slikom Detektor Generalno, ista metodologija kao kod konvencionalnog film/ekran sistema RAZLIKA: prijemnik slike, detektor umesto filma AECodgovara na dozu ili SNR 2
Parametri koji karakterišu detektor Efikasnost apsorpcije upadnog zračenja (efikasnost interakcije), Linearni odziv u celom opsegu upadnog zračenja (linearnost i dinamički opseg) Nizak nivo šuma (šum) Prostorna rezolucija (50 100) μm Veličina polja (18 x24)cm Vreme akvizicije slike Modulation Transfer Function (MTF ) Detective Quantum Efficiency (DQE) 3
(Kvantna) Efikasnost interakcije- η Deo snopa X-zračenja koji interaguje sa detektorom i zavisi od energije η = 1 η opada sa energijom i zavisi od materijala detektora e μ ( E) t Linearni koeficijent slabljenja u Materijalu detektora debljina 4
Detective Quantum Efficiency (DQE) EFIKASNOST DETEKCIJE -Osnovna veličina koja opisuje kvalitet slike - Odnosi se na efikasnost detektora da konvertuje upadni snop u signal slike -uračunava šum i rezoluciju korišćenog merila doze DQE = SNR SNR 2 out 2 in Opisuje koliko dobro detektor konvertuje informaciju dobijenu X zračenjem u informaciju na digitalnoj slici 5
Linearnost odziva i dinamički opseg Transmisija X zračenja na putu kroz dojku je data kao: N = N 0 e d μ ( z) Δz Manji kontrast Detektor sa linearnim ili logaritamskim odzivom Dinamički opseg je mera odziva detektora na signal proizveden X-zračenjem 6
Ploča za dobijanje slike(cr mamomgrafija) Indirektna konverzija fotodetektorr Laserski snop Optički provodnik ogledalo emisija Ploča za sliku Sloj fosfora Nosač Zaštitni sloj Crni sloj Prečnik skenirajućeg laserskog snopa i rasejanje emitovane svetlosti ograničeni prostornom rezolucijom Očitavanje jedne strane 100 µm prostorna rezolucija! Prijemnik slike je sloj fotostimulacionog fosfora (obično BaFBr:Eu 2+ ) koji je deponovan na plastiku u kaseti X-zračenje interaguje sa fosforom, elektroni se eksituju i ostaju zarobljeni u metastabilnim energetskim nivoima. Očitavanjet: Laserski snop stimuliše elektrone da se pomere iz energetskih zamki u provodni sloj U toku deeksitacije proizvodi se i emituje vidljiva svetlost. 7
Indirektna konverzija- dvostrano očitavanje Da bi se smanjio šum mora se povećati apsorpcija X-zračenja u ploči što zahteva povećanje debljine ploče na kojoj se dobija slika (Image plate, IP). Fosfor se nanosi na obe strane providne ploče i nezavisno očitavaju obe strane Očitavanje pixela 50 μm Deblji fosfor Dvostrano očitavanje Dupli svetlosni vodovi Providna osnova IP s Fuji FCR PROFECT CS, 50 μm 8
CsI(Tl) amorfni silicijum (a- Si) CsI(Tl) apsorbuje X-zrake i emituje fotone svetlosti a-si fotokatoda konvertuje svetlosne fotone u elektrone Svaki element detektora na strelici sadrži fotokatodu i TFT prekidač. Duž svakog reda su kontrolne linije koje napajaju energijom svaki prekidač u redu. U svakoj koloni su linije za očitavanje koje pri aktivaciji svakog piksela očitavanju signal iz svih aktiviranih piksela. GE Senographe 2000D 9
Amorfni selen (ase) i TFT čitač amorfni selen je fotoprovodni detektor koji konvertuje X zrake u elektrone Ako su elektrode na gornjoj i donjoj površini a-se i primeni se električno polje između njih onde se naelektrisanje (elektroni) sakuplja na površini čitača (termalna fotokatoda). Veći faktor efikasnosti se postiže kada su linije električnog polja iznad prostora između elektroda (veća rezolucija) a-se detektor proizveden LORAD 70 μm ANRAD 85 μm Potreban viši napon da bi se pokrio tamni signal( signal koji proizvodi detektor u odsustvu zračenja) 10
Amorfni selen(a-se) optičko očitavanje (FUJI AMULET) a-se TFT (struja) FUJI AMULET X-Ray X-Ray a-se a-se 70 µm Linija podataka - Površina detekcije 200 µm Dupli sloj a-se Linija podatake a-se a-se - - 50 µm Optički receptor - 200 µm 11
Poređenje digitalne i film mamografije film/screen FFDM Bolja vidljivost mišićnog tkiva, bradavica i kože Bolja vizuelizacija struktura sa slabijim kontrastom, Tkivo dojke izgleda kao da je manje gustine FFDM je bolja za mlađe pacijentkinje i dojke veće gustine 12
Monitor za prikaz slike - Osvetljenost i kontrast se podešavaju, - Slika se može invertovati, - može se snimati odabrani deo organa Ex. General Radiology (Coronis 3MP) Mammography (Coronis 5MP mammo) Resolution 2048 x 1536 2560 x 2048 Monitor Size (inches) 20.8 21.3 Contrast Ratio 900:1 900:1 Luminance Cd/m 2 500-1000 600-800 Magnificated area 13
Laserski printer slike Veličina piksela (μm) < 100 Opseg sive skale: min 12 bit 14
Slike dobijene korišćenjem dve energije Dve slike su napravljene korišćenjem dve energije X-zračenja koje imaju različito slabljenje u različitim strukturama (pogodno kod fibroglandularnog tkiva) μ ρz 4 λ 3 Normalno Niža energija Viša energija Interferencija 15
Promena kontrasta+snimak sa dve energije 16
Poređenje cena opreme FFDM ( ) CR ( ) Film/Screen ( ) System 215 000 45 000 45 000 Stereotactic Unit 0 26 000 26 000 Report Workstation 51 000 51 000 N/A PACS 30 000 30 000 N/A Film Processor N/A N/A 30 000 17