Артефакты заворота

Артефакты заворота

Артефактом заворота является появление части отображаемого анатомического объекта, расположенного вне поля обзора, внутри поля обзора. Этот артефакт вызывается тем, что выбранное поле обзора меньше, чем размер отображаемого объекта. Или, более точно, скорость дискретизации меньше, чем диапазон частот спада свободной индукции или эхо. Решением для проблемы артефакта заворота является выбор большего поля обзора или выбор отображающей катушки, не возбуждающей или регистрирующей спины тканей за пределами желаемого поля обзора.

В прилагающемся сагиттальном изображении молочной железы часть изображения ниже стрелки должна была бы находиться наверху изображения.

Она была "завернута" так как располагалась в месте, в котором резонансная частота была больше чем скорость дтокретизации. Поэтому она была "завернута" и проявилась внизу изображения.

Во многих современных томографах применяется комбинации дискретизации с повышенной частотой, цифровой фильтрации и прореживания (в цифровой обработке сигнала) для устранения артефакта заворота. Дискретизация с повышенной частотой создает большее поле обзора, но генерирует слишком большое количество информации, неудобное для хранения. Цифровая фильтрация устраняет высокочастотные компоненты данных и прореживание уменьшает размер набора данных. Следующая блок-схема подводит итог эффектов этих трех шагов, показывая результат преобразования Фурье после каждого из них.

Давайте более подробно рассмотрим дискретизацию с повышенной частотой, цифровую фильтрацию и прореживание для того, чтобы увидеть как комбинация этих трех шагов устраняет проблему заворота.

Дискретизацией с повышенной частотой является оцифровка временного компонента сигнала с частотой, намного превышающей необходимую для сканирования желаемого поля обзора. Например, если частота дискретизации fs, увеличивается в 10 раз, поле обзора увеличивается в 10 раз, тем самым устраняя заворот. К сожалению, дискретизация со скоростью в 10 раз большей, также в 10 раз увеличивает и количество "сырых" данных, тем самым увеличивая необходимость в месте для хранения и время обработки.

Фильтрацией называется удаление выбранного диапазона из частот сигнала. Для примера фильтрации представим следующий частотный компонент сигнала.

Частоты превышающие й могут быть удалены из частотного компонента сигнала умножением сигнала на эту прямоугольную функцию.

В МРТ этот шаг эквивалентен выбору большого поля обзора изображения и зануление интенсивностей пикселей отстоящих далее чем на некое расстояние от изоцентра.

Цифровой фильтрацией является удаление этих частот с использованием временной компоненты сигнала. Возвращаясь к главе 5, если две функции перемножены по одной компоненте (например частотной), мы должны свернуть преобразование Фурье

от этих двух функций вместе в другой компоненте (например, временной). Для отфильтровки частот превышающих й из временной компоненты сигнала он должен быть свернут с прямоугольной функцией, подвергнутой преобразованию Фурье, функцией sinc. (См. главу 5.)

Эта процедура удаляет частоты, большие чем ш, из временной компоненты сигнала. Подвергая преобразованию Фурье свернутый временной компонент сигнала, мы удаляем более высокие частоты из частотного компонента сигнала. В МРТ этот шаг удалит компоненты изображения 1х> / 2 У С!'из центра изображения.

Прореживанием называется удаление точек данных из набора данных. Соотношение прореживания 4/5 означает, что удаляются 4 из каждых 5 точек данных или что сохраняется каждая пятая точка данных. За прореживанием данных подвергнутых цифровой фильтрации следует преобразование Фурье, что в результате всего уменьшит набор данных в 5 раз.

Для проведения этой методики используются высокоскоростные цифровые преобразователи, способные к дискретизации на 2 МГ ц и специальные высокоскоростные интегральные схемы, способные проводить свертку временных компонент данных по мере их регистрации.

Рекомендуем к просомтру

www.kievoncology.com благодарны автору и издательству, которые способствует образованию медицинских работников. При нарушении авторских прав, сообщите нам и мы незамедлительно удалим материалы.