(質問) 体軸分解能を評価するための「SSPの測定」 「SSPのフーリエ変換によるMTFの求め方」 について具体的に説明してください。 (質問) 1.SSPの正規化やフーリエ変換を行うときの ベース部の処理の仕方は? (マイナスの値の取扱い、正規化の方法 等) 2.SSPのフーリエ変換の方法を具体的に説明を!! 3.その他、測定やデータ処理において注意すべき点は? 4.発泡スチロールで試作したビーズファントムの問題点は? ・自作ファントム 発砲スチロールとボールペン先の0.5mm球によるビーズファントム 質問者 国立佐賀病院 原本 孝子 解答者 名古屋市立大学病院 市川 勝弘
スライス厚の概念 10mm Z方向 2mm 薄いものでも、スライス厚の厚さに見える =スライス厚が厚いと実際の厚さが分からない =スライス厚がうすいとうすいものがちゃんとうすく 表現される ∴薄いスライス厚のが、忠実に近い。
スライス厚の概念 Z方向 Z方向 スライス厚のスムーズフィルタがかけられる 体軸方向だけを ぼかした画像 こんな被写体をとってるのと同じ
コンベンショナルCT画像の断面感度分布(SSP) 焦点 コンベンショナルCT画像の断面感度分布(SSP) スライス厚 (半値幅) コリメータ z h h/2 コリメータ 断面感度分布 検出器 SSP 焦点と2個所のコリメータによってSSP が決められる。 ほぼ矩形なので、半値幅で代表できる Z方向
D z z z z 補間の重み付け係数分布 =寝台移動関数 重み付け係数を掛 けて、それぞれを加算 (重畳積分) 螺旋スキャンのSSP z 従来方式スキャン のSSP z コンベンシャナルのSSPと螺旋スキャンのSSPの関係:密接に関係している。
鉛ビーズ(又は、それ以上の吸収値の物質) 直径0.1mm~0.5mm 直径はビーム幅の1/20~1/10が望ましい。 ビーズは球形で、どの方向からみても 大きさが同じ。CTはビームの広がりがあるので やはり球形が望ましい。 鉛ビーズファントム アクリル円柱 鉛ビーズ (直径0.1~0.5mm) 鉛ビーズ(又は、それ以上の吸収値の物質) 直径0.1mm~0.5mm 直径はビーム幅の1/20~1/10が望ましい。 1/10の場合で、5%程度の誤差となる。 市販ファントム:旭計測社製ビーズ径0.2mmと0.5mm
体軸方向分解能測定ファントム 支持台は、コンベンショナルのSSP測定用に 微動機構付(0.05mm間隔で微動可能) (写真はコインファントムが装着されている) (製作協力:旭計測)
相対値 体軸方向位置 (mm) 鉛ビーズファントム をスキャン 画像再構成 再構成間隔:ビーム幅の1/10~1/20 FOV:30~50mm Z方向 画像再構成 再構成間隔:ビーム幅の1/10~1/20 FOV:30~50mm 0.0 0.5 1.0 5 10 15 20 体軸方向位置 (mm) 相対値 ビーズの像の周りにROIを設定し、 ROI内平均CT値を測定 横軸に寝台位置、縦軸にCT値の相対値をプロット
入力 出力 ビーズでなぜ分解能が測れるか 1.0 体軸方向 周波数(cy/mm) 1.0 SSPによって ボケて(広がって) 観測される 多くの信号成分を 一様に含んだ入力 周波数(cy/mm) 1.0 ビーズファントム の体軸方向分布 入力 体軸方向 周波数(cy/mm) 1.0 SSPによって ボケて(広がって) 観測される どの信号成分が どれだけ減ったか分かる 出力 体軸方向 CTにおける体軸方向における入力と出力の関係
・自作ファントム 発砲スチロールとボールペン先によるビーズファントム 空気付近のCT値直線性は、若干問題があるのでできれば、 水中か、その付近のCT値の物質の中に固定する。 ボールペン先は吸収値が低いので、できれば鉛かそれ以上 の吸収値の物質を用いる。(SNの確保、理論的忠実性) ・データ処理の方法、フーリエ変換計算処理 SSPの正規化:裾野をゼロ、ピークを1にする。 フーリエ変換:表計算ソフトの利用
体軸方向MTFの計算の例(エクセルを利用) ビーム幅5mmを対象とし、その1/20の0.25mmのデータ間隔で 40点のデータを得た。 ・裾野のCT値を全体から引いて、裾野がゼロになるよにする。 ・データ点が40点なので64点にするため、約12点ずつ左右に ゼロを埋める。(ゼロの埋め方は不均等でもよい) ・フーリエ変換して、IMABS関数で絶対値にする。 ・はじめの値で、全体を割ると正規化され、周波数ゼロがMTF=1 となる。 ・周波数間隔は1/(0.25X64)=0.0625となる。 はじめが周波数0、2番目は0.0625cycles/mm、次は0.125となる。 よって0.0625X32=2cycles/mmまで値が得られる。 ・1/ビーム幅の周波数付近でMTFは低値になるので5mmの場合 は、1/5=0.2となり、その倍までとるとすると0.4/0.0625=6.4で はじめの7点をとればよいことになる。(それ以降はあまり意味ない)