“Avances” en Metodos de Reconstruccion de Imagen en TC.

TM. Cristian Cabrera G.Hospital Clinico Pontificia Universidad Catolica de

Chile

Avances Disminucion Dosis • Filtracion Proyeccion Dinamica.• Filtros Suavizacion eje Z.• Smart Prep.• Colimador Variable.• Automa.• Smartma.• NeuroFiltro.• Modulacion ma-ECG• Codigo de Color Exs. Pediatricos.• Diodos Retroiluminados.• Snapshot Pulse.• ASIR (2008).• Helical Shuttle.• Helical Shutter.• MBIR (VEO) (2010).• TC con Conteo de Fotones.

TC Corte Unico1990

TC Multicanal2000

TC Volumetrico2010

Concepto Reconstruccion Imagen

t

Sinograma

Rayos X

Proyec

cion:

Linea

s inte

grada

s

r

y

x

p

Mediciones

Reconstruccion

Objecto),( yxf

),( rP

Algoritmos de Reconstruccion en TC

Que es la Iteracion?• Iteracion = Repeticion

Suponer

Medir

Comparar

Corregir

Ecuaciones Lineales Simultaneas

• Ultilizada en valores y ecuaciones cuadradas pequeñas.

Tecnicas Iterativas

• ART; matriz 80*80, en forma iterativa, es decir, repitiendo los calculos en distintos angulos, para mejorar la exactitud de cada paso.

Reconstruccion Iterativa Estadistica Adaptativa (ASIR)

Retroproyeccion Filtrada

• Algoritmo de solo una interpolacion unidimensional,la cual recompone los limites de integracion de la Transformada de Fourier Inversa,sumado a la inversa de Radon modificada.

• En la reconstruccion cada pixel o voxel necesita una escala de grises.

• Calculo de coeficiente de atenuacion es el desafio en TC.

Retroproyeccion Filtrada

Retroproyeccion Filtrada

Soluciones de Hardware y Software en la obtencion de Imagen

Fundamentalmente dado por:

Cambiar el enfoque de la reconstruccion de imagen

Reconstruccion Iterativa

Reconstruccion Imagen en TC

Herramientas de Iteracion

• 2002. Filtro de imagen Iterativo (IBO): 20% menos dosis con la misma calidad de imagen.

Retroproyeccion Filtrada. 360º

Half Scan Recon0º

240º

Algoritmos de reconstruccion basado en proyeccion de datos con haz en abanico

180º

Algoritmo de reconstruccionbasado en proyeccion de datosde haces paralelos

Modelos Reconstruccion Iterativa

Reduccion dosis sobre 60%.

RPF IRIS

IRIS SAFIRO

Adaptative Iterative Dose Reduction AIDR

AIDR

Iteracion

Iteracion basado en ruido y modelo optico

I Dose 4

I Dose 4

I Dose 4

Disminucion de dosis?

Evolucion Reconstruccion Imagen TC

RetroproyeccionFiltrada

RetroproyeccionFiltrada Directa

RetroproyeccionFiltrada Directa con correccion

Iterativa de imagen

Raw Data

ASIRReconstruccion Iterativa. Modelo

avanzado sistema Estadistico

VEO•Reconstruccion Iterativa Comprehensiva.•Modelo Estadistico Avanzado.•Modelo Optico Avanzado.

Retroproyeccion Filtrada ASIR

• Metodo utilizado los ultimos 30 años.• Metodo cercano a solucion analitica versus velocidad.• No considera factor de ruido en el sistema.

• Permite la incorporacion de metodos estadisticos mas complejos.• Reconstruccion Iterativa avanzada resuelve problema de datos versus tiempo de reconstruccion.

Reconstruccion Iterativa Estadistica Adaptativa

Esquema ASIR

Estimacion Corriente Objeto

Modelo fuente rayos x

Modelo Imagen voxel

Modelo Detector

Proyeccion Sintetizada

Proyeccion Medida

ModeloEstadistico

Modelo Objeto

Candidato ObjetoActualizado

Reduccion de Dosis ASIRFBP ASIR

CTDI 19 CTDI 5,8

Retroproyeccion Filtrada/ Modelo Basado en Reconstruccion Iterativa

FBP• Mancha de Punto Focal.• Punto del Detector.• Punto en el Voxel.• Haz tipo Lapiz.• Muestra Perfecta.• Linea Integral.• Calculo Simple.• Imagen Simple.

MBIR (VEO)• Punto Focal Real.• Detector Real.• Voxel Cubico.• Haz Amplio.• Modelo Estadistico.• Modelo Fisico.• Computacion Compleja.• Alta Calidad de Imagen.

Reconstruccion tradicional / Optica Real

MBIR

Comparativamente…

TC Cerebro RutinaFBP MBIR

0.5 mSv

Objetivo Aplicacion

• Estudios TC con valores de dosis < a 1 mSv

Dosimetria??

Resolucion de bajo y alto contraste

Dosis

RPF ASIR MBIR

200Mas

150Mas

100 Mas

50 Mas

VEO

0,7 mSv. 100 kv, 25-38 ma.0,77 mSv.

Abd-Pelvis de rutina con VEOFBP MBIR

0.68 msV450 mm.

TC Torax RutinaFBP MBIR

0.09 msV

Dosis Efectiva Rx Tx digital es aprox. 0,06 msV

Variacion Dosimetria

Conclusion

Muchas Gracias Por su Atencion