• شماره ركورد
    23873
  • شماره راهنما
    NUC2 216
  • عنوان

    بازسازي تصاوير سي‌تي به روش تكراري مدل پايه

  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي هسته اي - مهندسي پرتو پزشكي
  • دانشكده
    فيزيك
  • تاريخ دفاع
    1403/06/25
  • صفحه شمار
    87 ص.
  • استاد راهنما
    ايرج جباري
  • استاد مشاور
    محسن صفدري
  • كليدواژه فارسي
    برش‌نگاري رايانه‌اي , بازسازي تصوير , روش پس‌افكنش پالاييده , روش تكراري مدل پايه‌ي بيشينه‌سازي ممكن‌ترين چشم داشت
  • چكيده فارسي
    برش‌نگاري رايانه‌اي پرتو‌ي ايكس يا سي‌تي از دو بخش اساسي تشكيل شده‌است: جمع‌آوري داده‌هاي ماتريس سينوگرام و بازسازي تصاوير. محققان بسياري در هر دو زمينه تلاش كرده تا ضمن بهبود كيفيت تصاوير، از دز تابش كمتر در فرآيند تصويربرداري استفاده كنند. پس از پيش‌پردازش داده‌هاي جمع‌آوري‌ شده توسط اسكنر سي‌تي، تصوير با استفاده از الگوريتم‌هاي بازسازي بدست مي‌آيد. امروزه، تنوع و پيچيدگي بسياري را در اين الگوريتم‌هاي بازسازي تصوير مشاهده مي‌كنيم. در اين پژوهش دو روش بازسازي پس‌افكنش پالاييده (FBP) كه يكي از انواع الگوريتم‌هاي تحليلي و روش بازسازي تكراري بيشينه‌سازي ممكن‌ترين چشم‌داشت (ML-EM) كه يكي از انواع الگوريتم‌هاي تكراري مدل پايه است، مورد بررسي قرارگرفته‌است. داده‌هاي ماتريس سينوگرام براي فرآيند بازسازي تصوير با شبيه‌سازي توسط كد MCNPX بدست آمده‌است و فرآيند بازسازي تصوير به كمك نرم‌افزار متلب (نسخه‌ي 2022a) كه يك زبان برنامه‌نويسي ايده‌آل در اين حوزه است، انجام شده‌است. براي ارزيابي اين دو روش بازسازي تصوير، فانتوم‌هاي مختلفي از جمله: فانتوم‌ كنتراست – جزئيات، فانتوم رزولوشن و فانتوم نقطه‌اي تحت شرايط دز نرمال و دز پايين شبيه‌سازي شده‌اند. همچنين براي بررسي دقيق‌تر، معيارهاي نسبت سيگنال به نويز (SNR)، نسبت كنتراست (CNR) و نمودار MTF مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج حاكي از آن است كه در شرايط تصويربرداري با دز پايين روش ML-EM در مقايسه با روش FBP داراي برتري‌هايي از جمله:كاهش آرتيفكت و افزايشSNR و CNR است؛ اما در شرايط تصويربرداري با دز نرمال روش FBP به خوبيِ روش ML-EM عمل مي كند. اما مي‌توان نقطه ضعف‌هايي را براي روش ML-EM نام برد؛ ازجمله: زمان محاسبات طولاني‌تر و تغيير در بافت تصوير و ملايم‌شدگي تصوير. همچنين مشاهده مي‌شود كه رزولوشن نيز هميشه در اين روش بهبود نمي‌يابد. پس به طور كلي در شرايط تصويربرداري با دز نرمال روش بازسازي FBP و در شرايط تصويربرداري با دز پايين روش‌هاي بازسازي تكراري پيشنهاد مي شوند.
  • كليدواژه لاتين
    Computed Tomography , Image Reconstruction , Filtered Back Projection method , Maximum-Likelihood Expectation-Maximization Model-Based Iterative method
  • عنوان لاتين
    CT image reconstruction using Model Based Iterative Method
  • گروه آموزشي
    مهندسي هسته‌اي
  • چكيده لاتين
    Computed Tomography (CT), consists of two basic parts: sinogram matrix data acquisition and image reconstruction. Many researchers in both fields have tried to use less radiation dose in the imaging process while improving the quality of image. After processing the data acquisition by the CT scanner, the image is obtained using reconstruction algorithms and there are a lot of complex and diverse image reconstruction algorithms. In this research, two methods Filtered Back Projection method (FBP) which is one of the types of analytical algorithms, and the Maximum Likelihood - Expectation Maximization (ML-EM) method which is a Model-Based Iterative algorithms have been investigated. The sinogram matrix data for the image reconstruction process was obtained by MCNPX code and the image reconstruction process has been done by the MATLAB (2022a edition) software, which is an ideal programming language in this field. To eva‎luate these two methods of image reconstruction, various phantoms such as: contrast – detail phantom, resolution phantom and point phantom have been simulated under normal dose and low dose conditions. Also, for more detailed investigation, Signal-to-Nose ratio (SNR) and Contrast-to-Noise ratio (CNR) values and the graph of MTF have been eva‎luated. The results indicate that in low dose imaging conditions, ML-EM method has some advantages than FBP, such as: reducing artifacts and increasing SNR and CNR; But in normal dose imaging conditions, FBP method works as well as ML-EM. We can mention some weaknesses about ML-EM method, such as: longer computing time, change in image texture and smoothed image. Spatial resolution is not always improved in this method. Generally, in normal dose imaging conditions, the FBP method is recommended and in low dose imaging conditions, iterative reconstruction methods are suggested.
  • تعداد فصل ها
    4
  • فهرست مطالب pdf
    36417
  • نويسنده

    بنايي ريزي، مرضيه