بررسی اثر فیلترگذاری در سیستم تصویربرداری روبشی شکافی

نوع مقاله : مقاله کنفرانسی

نویسندگان

1 گروه فیزیک هسته‌ای، دانشکده فیزیک و مهندسی هسته‌ای، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، سمنان، ایران

2 گروه مهندسی پرتوپزشکی، دانشکده کامپیوتر و فناوری اطلاعات، دانشگاه آزاد اسلامی، پرند، تهران، ایران

چکیده

سیستم تصویربرداری روبشی شکافی، یک سیستم تصویربرداری جدید است که در اخیراً مورد استقبال قرار گرفته است. این سیستم تصویربرداری طوری طراحی شده است که بتواند جسم مورد مطالعه را به‌صورت خطی با یک پرتو بادبزنی نازک جاروب نماید. هدف از این مطالعه بررسی تأثیر ضخامت فیلتر بر تباین تصاویر به‌دست آمده از شبیه‌سازی سیستم تصویربرداری روبشی شکافی با استفاده از کد GATE می‌باشد. ابتدا تأثیر ضخامت فیلتر اضافی آلومینیوم از حالت بدون فیلتر تا ضخامت mm 4 آلومینیوم بر طیف انرژی پرتوهای ایکس منتشر شده در است سیستم تصویربرداری مورد بررسی قرار گرفت. سپس با طراحی یک فانتوم آزمون تباین که شامل فیلترهایی با ضخامت‌های مختلف مس برای تعیین نسبت تباین به نویز CNR اثر فیلترگذاری ارزیابی شد. نتایج نشان داد با افزایش ضخامت فیلتر بر باریکه پرتوها، باریکه پرتو نرم‌تر شده و پرتوهای کم‌انرژی و غیرمفید آن حذف خواهد شد. هم‌چنین با توجه به این که با اضافه کردن فیلتر با ضخامت mm 2، کاهش تباین به نویز کمتر از 10 درصد می‌شود. بنابراین مقدار ضخامت فیلتر بهینه برای سیستم تصویربرداری روبشی شکافی، برای از دست ندادن کیفیت تصـویر مقدار mm 2 فیلتر آلومینیوم به‌دست آمد. از نتایج این تحقیق می‌توان برای بررسی میزان دز بیمار در روش تصویربرداری روبشی شکافی استفاده نمود.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of filtration effect in slot scanning imaging system

نویسندگان [English]

  • Hossein Mohammadi 1
  • Mohammadd Reza shojaei 1
  • Jamshid Soltani-Nabipour 2
1 Physics and Nuclear Engineering Department, Shahrood University of Technology, Shahrood, Semnan, Iran
2 Department of Nuclear Engineering, Faculty of Computer and IT, Islamic Azad University Parand Branch, Parand, Iran
چکیده [English]

Recently, Slot scanning imaging system is a new imaging system. This imaging system is designed to sweep the object in a linear manner with a narrow beam. The aim of this study was to investigate the effect of filter thickness on the contrast of images obtained from simulation of slot scanning imaging system using GATE code. First, the effect of additional aluminum filter thickness from unfiltered to 4 mm aluminum on the energy spectrum of X-rays emitted in the imaging system was investigated. Then, the filtering effect was evaluated by designing a contrast test phantom that includes filters with different copper thicknesses to determine the contrast to noise ratio (CNR).
The results showed that by increasing the thickness of the filter on the beam, the beam will be softer and its low energy and useless beams will be removed. Also, due to the fact that by adding a filter with a thickness of 2 mm, the contrast reduction to noise is less than 10%, so the optimal filter thickness for the  slot scanning imaging system was 2 mm aluminum filter to not lose image quality. The results of this study can be used to evaluate the patient dose in incisional scanning imaging.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Slot scanning imaging system
  • GATE Code
  • Filtering
  • Image contrast
  • Energy spectrum
  1. J. M. Boone, K. K. Lindfors, V. N. Cooper 3rd, J. A. Seibert. Scatter/primary in mammography: comprehensive results. Phys. 27 (2000) 2408-2416.
  2. K. Viswanathan, K. Balasubramaniam. Modeling and simulation schemes in X-ray radiography and computed tomography. Proceedings of the National Seminar & Exhibition on Non-Destructive Evaluation, NDE, India, 2009.
  3. B. J. Irving, G. J. Maree, E. R. Hering, T. S. Douglas. Radiation dose from a linear slit scanning X-ray machine with full body imaging capabilities. Radiat. Prot. Dosimetry 130 (4) (2008) 482-489.
  4. M. Scheelke, J. H. Potgieter, M. de Villiers. System characyerization of the STATSCAN full body slit scanning radiography machine: theory and experiment. In: Proc. SPIE, vol. 5745. SPIE Medical Imaging: Phys. Med. Imaging 2005.
  5. H. Mohammadi, M. R. Shojaei, J. Soltani-Nabipour. Image quality and dose assessment of collimator slit width effect in SLOT-SCAN X-ray imaging system. Appl. Radiat. Isot. 171 (2021) 109642.
  6. N. Banihashemi, J. Soltani-Nabipour, A. Khorshidi, H. Mohammadi. Quality control assessment of Philips digital radiography and comparison with Spellman and Samsung systems in Tehran Oil Ministry Hospital. Eur. Phys. J. Plus 135 (2020) 269.
  7. International Commission on Radiation Units and Measurements (ICRU). Medical imaging – the assessment of image quality. ICRU Report 54, 1996.