Покращення контрасту цифрових рентгенівських зображень з урахуванням дозового навантаження для повних пацієнтів під час флюорографії
Високі показники захворюваності серед населення України на туберкульоз потребують флюорографічних обстежень, проте такі профілактичні заходи роблять основний внесок у колективну ефективну дозу. Проблема підвищеного дозового навантаження є особливо актуальною для пацієнтів з високим індексом маси тіл...
Saved in:
| Published in: | Ядерна та радіаційна безпека |
|---|---|
| Date: | 2015 |
| Main Authors: | , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Державне підприємство "Державний науково-технічний центр з ядерної та радіаційної безпеки" Держатомрегулювання України та НАН України
2015
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/104996 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Покращення контрасту цифрових рентгенівських зображень з урахуванням дозового навантаження для повних пацієнтів під час флюорографії / Л.І. Асламова, Н.В. Меленевська, Є.В. Куліч, Н.С. Мірошниченко, С.І. Мірошниченко // Ядерна та радіаційна безпека. — 2015. — № 2. — С. 62-65. — Бібліогр.: 11 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-104996 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Асламова, Л.І. Меленевська, Н.В. Куліч, Є.В. Мірошниченко, Н.С. Мірошниченко, С.І. 2016-08-04T10:32:58Z 2016-08-04T10:32:58Z 2015 Покращення контрасту цифрових рентгенівських зображень з урахуванням дозового навантаження для повних пацієнтів під час флюорографії / Л.І. Асламова, Н.В. Меленевська, Є.В. Куліч, Н.С. Мірошниченко, С.І. Мірошниченко // Ядерна та радіаційна безпека. — 2015. — № 2. — С. 62-65. — Бібліогр.: 11 назв. — укр. 2073-6231 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/104996 539.1 Високі показники захворюваності серед населення України на туберкульоз потребують флюорографічних обстежень, проте такі профілактичні заходи роблять основний внесок у колективну ефективну дозу. Проблема підвищеного дозового навантаження є особливо актуальною для пацієнтів з високим індексом маси тіла, оскільки отримання якісних рентгенівських знімків із задовільними для діагностичних висновків контрастом та чіткістю вимагає значного підвищення дози опромінення порівняно з обстеженням середнього пацієнта У статті представлено дослідження можливості зниження дозового навантаження, яке отримує повний пацієнт під час флюорографічного обстеження, із застосуванням методів покращення контрасту зображень — відсіювального растру та цифрової обробки знімків. Высокие показатели заболеваемости среди населения Украины туберкулезом требуют проведения флюорографических обследований, однако такие профилактические меры вносят основной вклад в коллективную эффективную дозу. Проблема повышенной дозовой нагрузки особенно актуальна для пациентов с высоким индексом массы тела, так как получение качественных рентгеновских снимков с удовлетворительными для диагностических выводов контрастом и четкостью требует значительного увеличения дозы облучения по сравнению с обследованием среднего пациента. В статье представлены исследования возможности снижения дозовой нагрузки, которую получает полный пациент при флюорографическом обследовании, с использованием методов повышения контраста изображений — отсеивающего растра и цифровой обработки снимков. Due to high level of tuberculosis in Ukraine, the fluorography chest screening is the most frequent diagnostic procedure which is performed annually for adult population and contributes to collective effective dose. During the diagnostic examination, the people with high body mass index obtain higher exposure dose, compared to average patients. The higher exposure dose is required for receiving diagnostic X-ray images with sufficient visual quality parameters. In present study, the approach in reduce of exposure dose for patients with high body mass index was explored in close to clinical fluorography examination conditions with application of contrast improvement methods. uk Державне підприємство "Державний науково-технічний центр з ядерної та радіаційної безпеки" Держатомрегулювання України та НАН України Ядерна та радіаційна безпека Покращення контрасту цифрових рентгенівських зображень з урахуванням дозового навантаження для повних пацієнтів під час флюорографії Улучшение контраста цифровых рентгеновских изображений с учетом дозовой нагрузки для полных пациентов при флюорографии Improvement of Contrast in Digital X-ray Images Considering Exposure Dose for Stout Patients Undergoing Fluorography Chest Screening Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Покращення контрасту цифрових рентгенівських зображень з урахуванням дозового навантаження для повних пацієнтів під час флюорографії |
| spellingShingle |
Покращення контрасту цифрових рентгенівських зображень з урахуванням дозового навантаження для повних пацієнтів під час флюорографії Асламова, Л.І. Меленевська, Н.В. Куліч, Є.В. Мірошниченко, Н.С. Мірошниченко, С.І. |
| title_short |
Покращення контрасту цифрових рентгенівських зображень з урахуванням дозового навантаження для повних пацієнтів під час флюорографії |
| title_full |
Покращення контрасту цифрових рентгенівських зображень з урахуванням дозового навантаження для повних пацієнтів під час флюорографії |
| title_fullStr |
Покращення контрасту цифрових рентгенівських зображень з урахуванням дозового навантаження для повних пацієнтів під час флюорографії |
| title_full_unstemmed |
Покращення контрасту цифрових рентгенівських зображень з урахуванням дозового навантаження для повних пацієнтів під час флюорографії |
| title_sort |
покращення контрасту цифрових рентгенівських зображень з урахуванням дозового навантаження для повних пацієнтів під час флюорографії |
| author |
Асламова, Л.І. Меленевська, Н.В. Куліч, Є.В. Мірошниченко, Н.С. Мірошниченко, С.І. |
| author_facet |
Асламова, Л.І. Меленевська, Н.В. Куліч, Є.В. Мірошниченко, Н.С. Мірошниченко, С.І. |
| publishDate |
2015 |
| language |
Ukrainian |
| container_title |
Ядерна та радіаційна безпека |
| publisher |
Державне підприємство "Державний науково-технічний центр з ядерної та радіаційної безпеки" Держатомрегулювання України та НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Улучшение контраста цифровых рентгеновских изображений с учетом дозовой нагрузки для полных пациентов при флюорографии Improvement of Contrast in Digital X-ray Images Considering Exposure Dose for Stout Patients Undergoing Fluorography Chest Screening |
| description |
Високі показники захворюваності серед населення України на туберкульоз потребують флюорографічних обстежень, проте такі профілактичні заходи роблять основний внесок у колективну ефективну дозу. Проблема підвищеного дозового навантаження є особливо актуальною для пацієнтів з високим індексом маси тіла, оскільки отримання якісних рентгенівських знімків із задовільними для діагностичних висновків контрастом та чіткістю вимагає значного підвищення дози опромінення порівняно з обстеженням середнього пацієнта У статті представлено дослідження можливості зниження дозового навантаження, яке отримує повний пацієнт під час флюорографічного обстеження, із застосуванням методів покращення контрасту зображень — відсіювального растру та цифрової обробки знімків.
Высокие показатели заболеваемости среди населения Украины туберкулезом требуют проведения флюорографических обследований, однако такие профилактические меры вносят основной вклад в коллективную эффективную дозу. Проблема повышенной дозовой нагрузки особенно актуальна для пациентов с высоким индексом массы тела, так как получение качественных рентгеновских снимков с удовлетворительными для диагностических выводов контрастом и четкостью требует значительного увеличения дозы облучения по сравнению с обследованием среднего пациента. В статье представлены исследования возможности снижения дозовой нагрузки, которую получает полный пациент при флюорографическом обследовании, с использованием методов повышения контраста изображений — отсеивающего растра и цифровой обработки снимков.
Due to high level of tuberculosis in Ukraine, the fluorography chest screening is the most frequent diagnostic procedure which is performed annually for adult population and contributes to collective effective dose. During the diagnostic examination, the people with high body mass index obtain higher exposure dose, compared to average patients. The higher exposure dose is required for receiving diagnostic X-ray images with sufficient visual quality parameters. In present study, the approach in reduce of exposure dose for patients with high body mass index was explored in close to clinical fluorography examination conditions with application of contrast improvement methods.
|
| issn |
2073-6231 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/104996 |
| citation_txt |
Покращення контрасту цифрових рентгенівських зображень з урахуванням дозового навантаження для повних пацієнтів під час флюорографії / Л.І. Асламова, Н.В. Меленевська, Є.В. Куліч, Н.С. Мірошниченко, С.І. Мірошниченко // Ядерна та радіаційна безпека. — 2015. — № 2. — С. 62-65. — Бібліогр.: 11 назв. — укр. |
| work_keys_str_mv |
AT aslamovalí pokraŝennâkontrastucifrovihrentgenívsʹkihzobraženʹzurahuvannâmdozovogonavantažennâdlâpovnihpacíêntívpídčasflûorografíí AT melenevsʹkanv pokraŝennâkontrastucifrovihrentgenívsʹkihzobraženʹzurahuvannâmdozovogonavantažennâdlâpovnihpacíêntívpídčasflûorografíí AT kulíčêv pokraŝennâkontrastucifrovihrentgenívsʹkihzobraženʹzurahuvannâmdozovogonavantažennâdlâpovnihpacíêntívpídčasflûorografíí AT mírošničenkons pokraŝennâkontrastucifrovihrentgenívsʹkihzobraženʹzurahuvannâmdozovogonavantažennâdlâpovnihpacíêntívpídčasflûorografíí AT mírošničenkosí pokraŝennâkontrastucifrovihrentgenívsʹkihzobraženʹzurahuvannâmdozovogonavantažennâdlâpovnihpacíêntívpídčasflûorografíí AT aslamovalí ulučšeniekontrastacifrovyhrentgenovskihizobraženiisučetomdozovoinagruzkidlâpolnyhpacientovpriflûorografii AT melenevsʹkanv ulučšeniekontrastacifrovyhrentgenovskihizobraženiisučetomdozovoinagruzkidlâpolnyhpacientovpriflûorografii AT kulíčêv ulučšeniekontrastacifrovyhrentgenovskihizobraženiisučetomdozovoinagruzkidlâpolnyhpacientovpriflûorografii AT mírošničenkons ulučšeniekontrastacifrovyhrentgenovskihizobraženiisučetomdozovoinagruzkidlâpolnyhpacientovpriflûorografii AT mírošničenkosí ulučšeniekontrastacifrovyhrentgenovskihizobraženiisučetomdozovoinagruzkidlâpolnyhpacientovpriflûorografii AT aslamovalí improvementofcontrastindigitalxrayimagesconsideringexposuredoseforstoutpatientsundergoingfluorographychestscreening AT melenevsʹkanv improvementofcontrastindigitalxrayimagesconsideringexposuredoseforstoutpatientsundergoingfluorographychestscreening AT kulíčêv improvementofcontrastindigitalxrayimagesconsideringexposuredoseforstoutpatientsundergoingfluorographychestscreening AT mírošničenkons improvementofcontrastindigitalxrayimagesconsideringexposuredoseforstoutpatientsundergoingfluorographychestscreening AT mírošničenkosí improvementofcontrastindigitalxrayimagesconsideringexposuredoseforstoutpatientsundergoingfluorographychestscreening |
| first_indexed |
2025-11-26T18:47:42Z |
| last_indexed |
2025-11-26T18:47:42Z |
| _version_ |
1850768912824664064 |
| fulltext |
62 ISSN 2073-6237. Ядерна та радіаційна безпека 2(66).2015
УДК 539.1
Л. І. Асламова1, Н. В. Меленевська1,
Є. В. Куліч1, Н. С. Мірошниченко1, 2,
С. І. Мірошниченко2
1 Навчально-науковий центр з радіаційної безпеки
Київського національного університету
імені Тараса Шевченка, м. Київ, Україна
2 Науково-виробниче об’єднання «Телеоптик», м. Київ, Україна
Покращення контрасту
цифрових рентгенівських
зображень з урахуванням
дозового навантаження
для повних пацієнтів
під час флюорографії
Високі показники захворюваності серед населення України на ту-
беркульоз потребують флюорографічних обстежень, проте такі
профілактичні заходи роблять основний внесок у колективну ефек-
тивну дозу. Проблема підвищеного дозового навантаження є особли-
во актуальною для пацієнтів з високим індексом маси тіла, оскільки
отримання якісних рентгенівських знімків із задовільними для діагнос-
тичних висновків контрастом та чіткістю вимагає значного підвищен-
ня дози опромінення порівняно з обстеженням середнього пацієнта.
У статті представлено дослідження можливості зниження дозового
навантаження, яке отримує повний пацієнт під час флюорографічного
обстеження, із застосуванням методів покращення контрасту зобра-
жень — відсіювального растру та цифрової обробки знімків.
К л ю ч о в і с л о в а: дозове навантаження, контраст рентгенівських
знімків, цифрова флюорографія.
Л. И. Асламова, Н. В. Меленевская, Е. В. Кулич,
Н. С. Мирошниченко, С. И. Мирошниченко
Улучшение контраста цифровых рентгеновских изоб-
ражений с учетом дозовой нагрузки для полных паци-
ентов при флюорографии
Высокие показатели заболеваемости среди населения Украины ту-
беркулезом требуют проведения флюорографических обследований,
однако такие профилактические меры вносят основной вклад в кол-
лективную эффективную дозу. Проблема повышенной дозовой на-
грузки особенно актуальна для пациентов с высоким индексом массы
тела, так как получение качественных рентгеновских снимков с удов-
летворительными для диагностических выводов контрастом и четко-
стью требует значительного увеличения дозы облучения по сравнению
с обследованием среднего пациента. В статье представлены иссле-
дования возможности снижения дозовой нагрузки, которую получает
полный пациент при флюорографическом обследовании, с использо-
ванием методов повышения контраста изображений — отсеивающего
растра и цифровой обработки снимков.
К л ю ч е в ы е с л о в а: дозовая нагрузка, контраст рентгеновских
изображений, цифровая флюорография.
© Л. І. Асламова, Н. В. Меленевська, Є. В. Куліч, Н. С. Мірошниченко,
С. І. Мірошниченко, 2015
Ф
люорографічне обстеження є масовим діа‑
гностичним методом щорічного обстеження
з метою виявлення захворювання на тубер‑
кульоз. Флюорографічне обстеження дає
значний внесок в ефективну колективну дозу
дорослого населення України. Ця проблема особливо акту‑
альна для пацієнтів, чия вага перевищує середню. Флюо‑
рографічне обстеження таких пацієнтів, зазвичай, потребує
збільшення експозиційної дози для отримання діагностич‑
них знімків з достатніми контрастом та роздільною здат‑
ністю. Наявність фотонів, які розсіюються тілом пацієнта,
знижує відношення сигнал/шум зображення, що робить
знімок непридатним для діагностики патології. З метою
отримання якісних знімків, у клінічній практиці прийнято
застосовувати методи високої або низької напруги на рент‑
генівській трубці.
У разі використання методу високої напруги утворю‑
ються високоенергетичні транзитивні фотони, які, прохо‑
дячи крізь тіло, формують зображення. Проте при цьому
утворюються також і високоенергетичні розсіяні фотони,
які можуть сягати сусідніх та віддалених органів та тка‑
нин [1, 2]. Відповідно до товщини тіла пацієнта зростає
рівень шуму зображення.
У традиційній клінічній практиці для вилучення роз‑
сіяних фотонів та отримання знімків із задовільним конт ‑
растом застосовують відсіювальні решітки. Однак, на жаль,
відсіювальні решітки вимагають підвищення експозицій‑
ної дози на коефіцієнт Букі (в кілька разів). З цієї причини
метод високого потенціалу на трубці з використанням від‑
сіювальної решітки не рекомендований [1]. Для прове‑
дення обстеження пацієнтів з надмірною вагою необхідні
високоенергетичні транзитивні фотони (підвищення на‑
пруги на трубці) або їх більша кількість (збільшення стру‑
му рентгенівської трубки).
Метод низької напруги супроводжується негативним
біологічним ефектом, що створюється низькоенергетич‑
ними фотонами, які поглинаються м’якими тканинами
через їхню слабку здатність до проникнення.
Метод високих напруг порівняно з використанням від‑
сіювальної решітки [3, 4, 5] є більш ефективним щодо змен‑
шення експозиційної дози за умов оптимального вибору
технічних параметрів, установки додаткових алюмінієвих
та мідних фільтрів, підбору відповідної відстані фокус —
джерело, а також використання повітряного проміжку.
Серед інших методів, які дають змогу покращити контраст
цифрових зображень без збільшення дози, є такі, що містять
алгоритм зниження шуму та підсилення роздільної здатнос‑
ті рентгенівської системи [6]. Візуальна якість цифрового
рентгенівського зображення патологічних структур може
бути покращена за допомогою програмної обробки (ПО)
отриманих зображень патологічних структур [7—10].
У даній роботі досліджено оптимальні параметри рент‑
генівської системи з використанням відсіювальної решіт‑
ки та ПО цифрових зображень, у контексті зниження екс‑
позиційної дози (ЕД) для пацієнтів з надмірною вагою.
Методи та матеріали
Цифрова рентгенівська система. Клінічне флюорографіч‑
не обстеження моделювалося за допомогою цифрової рентге‑
нівської установки в лабораторії НВО «Телеоптик» (м. Київ,
Україна). Цифрові зображення оброблялися за допомогою
спеціального програмного забезпечення ContextVisionCVIE‑
teleoptic‑XR2‑ADI, яке базується на принципі нелінійної
фільтрації сигналу.
ISSN 2073-6237. Ядерна та радіаційна безпека 2(66).2015 63
Покращення контрасту цифрових рентгенівських зображень з урахуванням дозового навантаження для повних пацієнтів
Рентгенівська флюорографічна установка складала‑
ся з фотонного генератора (рентгенівська трубка Toshiba)
і до зиметра (Radcal Corporation, тип 2026 Radiation
Monitor) з іонізаційною камерою (20X‑60), встановленою
перед фантомом. Схему експерименту наведено на рис. 1.
Вимірювання проводилися при стандартній для флю‑
орографічного обстеження органів грудної клітини на‑
прузі на трубці 81 кВ та відстані фокус — джерело 125 см.
Розсіяні фотони вилучали за допомогою відсіювальної ре‑
шітки (SOYEE 11104) з відношенням ширини проміжків
між пластинами решітки до висоти решітки 10:1, часто‑
тою решітки 51 лінія/см та фокусною відстанню 120 см.
Рентгенівські зображення отримано за допомогою цифро‑
вого приймача (Iona‑R4000, НВО «Телеоптик»). Яскравість
зображення вимірювалася за допомогою програмного за‑
безпечення ContextVisionCVIE [11].
Рис. 1. Експериментальна схема:
1 — рентгенівська трубка; 2 — пластина
з алюмінієвими тест‑об’єктами; 3 — водний
фантом грудної клітини; 4 — відсіювальна
решітка; 5 — цифровий приймач
Дослідження на фантомі. Грудну клітину пацієнта мо‑
делювали за допомогою відповідного водного фантома —
кубічної ємності, товщину якої варіювали від 9 до 21 cм,
поступово наповнюючи водою (з кроком 3 см) протягом
експерименту. Згідно з клінічними стандартами, шар води
у фантомі понад 10 см завтовшки відповідає товщині тіла
пацієнта з вагою більше ніж середня. Товщина фантома від‑
повідала нормальній вазі пацієнта та вазі, вищій за середню.
Патологічні структури імітувалися за допомогою алюмініє‑
вого тест‑об’єкта 0,5 мм завтовшки та діаметром 15 мм.
Візуальний контраст зображення. Якість рентгенів‑
ського зображення оцінювали за візуальним контрастом
тест‑об’єкта
К = (Bф — Bт) / (Bф — Bо),
де Bф — усереднене значення величини яскравості фону;
Во — усереднене значення яскравості об’єкта на зображенні;
Bт — усереднене значення величини яскравості фону при ви‑
мкненій рентгенівській трубці. В експериментах Bт відповіда‑
ло 1000 одиницям шкали яскравості. Яскравість фону зобра‑
ження підраховували, використовуючи усереднене значення
яскравості по всіх пікселях області навколо тест‑об’єкта.
Результати та обговорення
Результати, отримані в різних експериментальних умо‑
вах з використанням відсіювальної решітки та ПО, наве‑
дено в табл. 1. Як критерій досягнення достатнього конт‑
расту зображення для виявлення патологічного утворення
в органах грудної клітини приймалося порогове значен‑
ня візуального контрасту 5 %. Робочі параметри — струм
на трубці, час експозиції (постійна напруга на трубці) —
підбиралися з метою оптимізації експозиційної дози.
Контраст тест‑об’єкта на рентгенівських знімках фан‑
тома грудної клітини, отриманих при мінімальних ро‑
бочих параметрах (табл. 1) з товщиною шару води 9 см
без використання відсіювальної решітки, але з подальшою
ПО, сягав 5 % візуального порогового значення (рис. 2).
Таблиця 1. Порівняльний аналіз контрастів зображення тест‑об’єкта, отриманих в разі використання
відсіювальної решітки та програмної обробки (напруга на трубці постійна 81 кВ)
Товщина
шару води
у фантомі
d, см
Наявність
решітки
Струм
на трубці
I, мA
Час
експозиції
t, мс
Експози-
ційна доза
EД, мГр
Коефіціºнт
Букі kб
Роздільна
здатність,
пар ліній/мм
Контраст
зображення
К, %
Контраст
зображення
після ПО
Ко, %
9 – 320 80 1,39
1,2
3,1 2,2 5,0
9 + 320 150 2,32 3,1 3,6 8,6
12 – 160 100 0,84
3,2
3,1 1,5 4,1
12 + 320 160 2,70 3,1 2,6 7,5
15 – 320 80 1,39
3,1
3,1 0,9 2,8
15 + 320 250 4,32 3,1 2,0 6,2
18 – 500 80 2,27
3,6
2,7 0,5 2,0
18 + 400 400 8,23 2,7 1,5 4,8
21 – 500 160 4,81
3,2
2,5 0,5 1,0
21 + 320 800 15,36 2,5 1,6 3,2
64 ISSN 2073-6237. Ядерна та радіаційна безпека 2(66).2015
Л. І. Асламова, Н. В. Меленевська, Є. В. Куліч, Н. С. Мірошниченко, С. І. Мірошниченко
Використання відсіювальної решітки для отримання
зображень з мінімальною задовільною візуальною якістю
призводило до підвищення експозиційної дози на коефі‑
цієнт Букі 3,1. Контраст зображення тест‑об’єкта з шаром
води у фантомі грудної клітини 12 см завтовшки, отри‑
маного без відсіювальної решітки, становив 1,5 %, після
ПО — 4,1 %, ЕД — 0,84 мГр. Відсіювальна решітка давала
змогу отримати зображення з контрастом 2,6 %, однак ЕД
зростала на коефіцієнт Букі 3,2 та дорівнювала 2,70 мГр.
Після додаткової ПО контраст зображення сягав порого‑
вого значення у 5 %.
Контраст тест‑об’єкта на зображеннях фантома з шаром
води 15 см завтовшки, отриманих при мінімальних робо‑
чих параметрах, становив 0,9 %; після ПО цей показник
збільшувався до 2,8 %; ЕД = 1,39 мГр. Застосування за цих
умов відсіювальної решітки підвищує контраст зображення
тест‑об’єкта до 2,0 % (ЕД зростала на коефіцієнт Букі 3,1
та становила 4,32 мГр). Наступна додаткова ПО покращу‑
вала його до 6,2 %, при цьому досягалося порогове зна‑
чення візуального контрасту. Експериментальні дані проде‑
монстрували успішні результати в отриманні задовільного
контрасту зображення в разі програмної обробки (рис. 3).
З подальшим збільшенням товщини фантома до 18
та 21 см отримано майже подібні результати щодо мож‑
ливості покращення контрасту зображення за умов окре‑
мого використання відсіювальної решітки та ПО, з одного
боку, та поєднання цих двох методів, з іншого. Роздільна
здатність радіографічної системи зменшувалася з 3,2
до 2,5 пар ліній/мм Візуальний контраст тест‑об’єкта
зменшувався разом зі збільшенням товщини шару води
у фантомі (рис. 4). За товщини шару води у фантомі 12 см
відсіювальна решітка та цифрова обробка зображення по‑
кращували контраст зображення в 1,7 та 2,7 раза відпо‑
відно. Ці результати показують, що ПО покращує конт‑
раст у 1,6 раза порівняно з використанням відсіювальної
решітки, при цьому експозиційна доза менша в 3,2 раза
(див. табл. 1).
Ефективність відсіювальної решітки та ПО в покра‑
щенні контрасту зображень знижувалась разом зі збіль‑
шенням товщини шару води у фантомі з 15 до 21 см з май‑
же подібною ефективністю. Застосування додаткової ПО
до зображення (фантом 15 та 18 см завтовшки), отрима‑
ного в разі використання відсіювальної решітки, успішно
підвищувало контраст до візуального порогу.
Рис. 4. Залежність зміни контрасту зображення тест‑
об’єкта від товщини водного фантома в разі окремого
та послідовного використання відсіювальної решітки та ПО
Експериментальні дані показують ефективність ПО по‑
рівняно з використанням відсіювальної решітки у досяг‑
ненні порогового значення візуального контрасту без отри‑
мання пацієнтом високої експозиційної дози. Однак
зазначимо, що, використовуючи програмне забезпечен‑
ня для знімків з низьким співвідношенням сигнал/шум,
без попередньої фільтрації сигналу з використанням
Рис. 2. Рентгенівські зображення тест‑об’єктів,
отриманих на фантомі з шаром води 9 см завтовшки:
1 — без використання відсіювальної решітки до програмної обробки;
2 — без використання відсіювальної решітки після програмної обробки;
3 — з відсіювальною решіткою до програмної обробки; 4 — з відсіювальною
решіткою після програмної обробки
Рис. 3. Рентгенівські знімки тест‑об’єктів,
отриманих на фантомі з шаром води 15 см завтовшки:
1 — без використання відсіювальної решітки до програмної обробки;
2 — без використання відсіювальної решітки після програмної обробки;
3 — з відсіювальною решіткою до програмної обробки; 4 — з відсіювальною
решіткою після програмної обробки
ISSN 2073-6237. Ядерна та радіаційна безпека 2(66).2015 65
Покращення контрасту цифрових рентгенівських зображень з урахуванням дозового навантаження для повних пацієнтів
відсіювальної решітки, існує можливість отримання арте‑
фактів. Зважене поєднання відсіювальної решітки та до‑
даткової ПО допомагає оптимізувати експозиційну дозу
опромінення та отримати задовільний візуаль ний контр‑
аст діагностичного знімку.
Висновки
Рентгенівські знімки з візуальним контрастом 5 %
успішно отримано за умов використання відсіювальної
решітки та ПО при мінімальних робочих параметрах,
що формують експозиційну дозу, яку дістає пацієнт під
час діагностики. Експериментальні дані показали мож‑
ливість підвищення контрасту зображення тест‑об’єктів
у 2,0—2,73 раза без підвищення експозиційної дози. ПО
зображення за умов фільтрації сигналу відсіювальною ре‑
шіткою збільшувала контраст зображення тест‑об’єктів
у середньому в 3 рази з підвищенням експозиційної дози
на коефіцієнт Букі 3,1—3,2. Отже, експозиційна доза, яку
отримує пацієнт з вагою, вищою за середню, під час флю‑
орографічного обстеження органів грудної клітини може
бути значно знижена за умов зваженого підбору робочих
параметрів рентгенівської установки у поєднанні з мето‑
дами покращення контрасту діагностичного зображення.
Список використаної літератури
1. Fung, K.L, Gilboy, W.B. (2001), “The effect of beam tube
potential variation on gonad dose to patients during chestradiography
investigated using high sensitivity LiF:Mg, Cu, P thermoluminescent
dosemeters”, The British Journal of Radiology, No. 74, pp. 358—367.
2. Martin, C.J. (2007), “The importance of radiation quality for
optimization in radiology”. Biomedical Imaging and Intervention
Journal, Vol. 3, No. 2, p. e38.
3. Vassileva, J. (2004), “A phantom approach to find the optimal
technical parameters for plain chest radiography”, The British Journal
of Radiology, Vol. 77, pp. 648—653.
4. Doyle, P., Martin, C.J., Gentle, D. (2005), “Dose‑image quality
optimization in digital chest radiography”, Radiation Protection
Dosimetry, Vol. 114, No. 1—3, pp. 269—272.
5. Vassileva, J. (2002), “A phantom for dose‑image quality
optimization in chest radiography”, The British Journal of Radiology,
Vol. 75, pp. 837—842.
6. Bernhardt, P., Lendl, M., Deinzer, F. (2006), “New technologies
to reduce pediatric radiation doses”, Pediatric Radiology, Vol. 33,
Suppl. 2, pp. 212—215.
7. Redlich, U., Hoeschen, C., Doehring,W. (2005), “Assessment
and optimization of the image quality of chest‑radiography systems”,
Radiation Protection Dosimetry, Vol. 114, No. 1—3, pp. 264—268.
8. Fukui, R., Ishii, R., Kodani, K., Kanasaki, Y., Suyama, H.,
Watanabe, M., Nakamoto, M., Fukuoka, Y. (2013), “Evaluation
of a noise reduction procedure for chest radiography”, Yonago Acta
medica, Vol. 56, pp. 85—91.
9. Michel‑Gonzalez E., Cho M.H., Lee S.Y., (2011), “Geometric
nonlinear diffusion filter and its application to X‑ray imaging”,
BioMedical Engineering OnLine, Vol. 10, Is. 1, pp. 2—16.
10. Precht, H., Gerke, O., Rosendahl, K., Tingberg, A.,
Waaler D., (2012), “Digital radiography: optimization of image quality
and dose using multi‑frequency software”, Pediatric Radiology, Vol. 42,
pp. 1112—118.
11. “Company ContextVision”, available at: www.contextvision.com
References
1. Fung, K.L, Gilboy, W.B. (2001), “The effect of beam tube
potential variation on gonad dose to patients during chestradiography
investigated using high sensitivity LiF:Mg, Cu, P thermoluminescent
dosemeters”, The British Journal of Radiology, No. 74, pp. 358—367.
2. Martin, C.J. (2007), “The importance of radiation quality for
optimization in radiology”. Biomedical Imaging and Intervention
Journal, Vol. 3, No. 2, p. e38.
3. Vassileva, J. (2004), “A phantom approach to find the optimal
technical parameters for plain chest radiography”, The British Journal
of Radiology, Vol. 77, pp. 648—653.
4. Doyle, P., Martin, C.J., Gentle, D. (2005), “Dose‑image quality
optimization in digital chest radiography”, Radiation Protection
Dosimetry, Vol. 114, No. 1—3, pp. 269—272.
5. Vassileva, J. (2002), “A phantom for dose‑image quality
optimization in chest radiography”, The British Journal of Radiology,
Vol. 75, pp. 837—842.
6. Bernhardt, P., Lendl, M., Deinzer, F. (2006), “New technologies
to reduce pediatric radiation doses”, Pediatric Radiology, Vol. 33,
Suppl. 2, pp. 212—215.
7. Redlich, U., Hoeschen, C., Doehring,W. (2005), “Assessment
and optimization of the image quality of chest‑radiography systems”,
Radiation Protection Dosimetry, Vol. 114, No. 1—3, pp. 264—268.
8. Fukui, R., Ishii, R., Kodani, K., Kanasaki, Y., Suyama, H.,
Watanabe, M., Nakamoto, M., Fukuoka, Y. (2013), “Evaluation
of a noise reduction procedure for chest radiography”, Yonago Acta
medica, Vol. 56, pp. 85—91.
9. Michel-Gonzalez E., Cho M.H., Lee S.Y., (2011), “Geometric
nonlinear diffusion filter and its application to X‑ray imaging”,
BioMedical Engineering OnLine, Vol. 10, Is. 1, pp. 2—16.
10. Precht, H., Gerke, O., Rosendahl, K., Tingberg, A., Waaler
D., (2012), “Digital radiography: optimization of image quality and
dose using multi‑frequency software”, Pediatric Radiology, Vol. 42,
pp. 1112—118.
11. “Company ContextVision”, available at: www.contextvision.com
Отримано 07.04.2015.
|