Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Μετρήσεις και μοντελοποίηση χαρακτηριστικών μεταφοράς συστήματος οθονών σπινθηριστών για χρήση στη Ψηφιακή Ακτινοδιαγνωστική και Μαστογραφία Μιχαήλ Χρήστος.

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Παρουσίαση με θέμα: "Μετρήσεις και μοντελοποίηση χαρακτηριστικών μεταφοράς συστήματος οθονών σπινθηριστών για χρήση στη Ψηφιακή Ακτινοδιαγνωστική και Μαστογραφία Μιχαήλ Χρήστος."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Μετρήσεις και μοντελοποίηση χαρακτηριστικών μεταφοράς συστήματος οθονών σπινθηριστών για χρήση στη Ψηφιακή Ακτινοδιαγνωστική και Μαστογραφία Μιχαήλ Χρήστος Εργαστήριο Ιοντιζουσών Ακτινοβολιών Tμήμα Τεχνoλογίας Ιατρικών Οργάνων ΤΕΙ Αθήνας

2 Εργαστήριο Ιοντιζουσών Ακτινοβολιών Tμήματος Τεχνολογίας Ιατρικών Οργάνων Εισαγωγή Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι: Η εξέταση και αξιολόγηση των προβλέψεων που δίνονται από θεωρητικό μοντέλο για τον υπολογισμό της Συνάρτησης Μεταφοράς Διαμόρφωσης (MTF) οθονών σπινθηριστών. Η εξέταση και αξιολόγηση των προβλέψεων που δίνονται από θεωρητικό μοντέλο για τον υπολογισμό της Συνάρτησης Μεταφοράς Διαμόρφωσης (MTF) οθονών σπινθηριστών. Η σύγκριση τους με πειραματικές μετρήσεις που ελήφθησαν από την επιστημονική ομάδα του εργαστηριού καθώς και βιβλιογραφικά δεδομένα. Ο φώσφορος σπινθηριστής στον οποίο επικεντρώνεται αυτή η εργασία είναι ο Lu 2 SiO 5 :Ce (LSO). Μελέτη του συγκεκριμένου φωσφόρου σπινθηριστή σε συνθήκες Μαστογραφίας και Ακτινοδιαγνωστικής δεν έχει ξαναγινεί, σύμφωνα με την υπάρχουσα βιβλιογραφία.

3 Υλικά και μέθοδοι Ι Συνάρτηση Μεταφοράς Διαμόρφωσης (MTF-SWRF) I Εργαστήριο Ιοντιζουσών Ακτινοβολιών Tμήματος Τεχνολογίας Ιατρικών Οργάνων Υλικά και επιστημονικός εξοπλισμός που χρησιμοποιήθηκαν: Οθόνη σπινθηριστή με επιφανειακή πυκνότητα 25 mg/cm 2. Φιλμ KODAK T-MAT. Μαστογραφική μονάδα General Electric Senographe DMR Plus. Πρότυπο ελέγχου για τον έλεγχο της MTF (typ-53, Nuclear Associates), με χωρικές συχνότητες (0.25 εως 10 lp/mm). Εμφανιστήριο Agfa Scopix LR 5200 (36 ◦ C, 90 s). Ψηφιοποιητής Agfa Duoscan (παράμετροι ψηφιοποίησης: 1000dpi, 8bit). Συνθήκες έκθεσης : 27 kV και 63mAs. Εικόνα 1: (a) Μαστογραφική μονάδα (b) Διάταξη διέλευσης (b) Διάταξη διέλευσης (c)Διάταξη ανάκλασης (c)Διάταξη ανάκλασης

4 Εργαστήριο Ιοντιζουσών Ακτινοβολιών Tμήματος Τεχνολογίας Ιατρικών Οργάνων Υλικά και μέθοδοι ΙΙ Συνάρτηση Μεταφοράς Διαμόρφωσης (MTF-SWRF) II Εικόνα 2 : Σχηματική αναπαράσταση της μεθόδου SWRF. Εξισώσεις:2 Εξισώσεις: 1,2

5 Υλικά και μέθοδοι ΙΙΙ Φάσμα Ισχύος Θορύβου (NPS) Υλικά και μέθοδοι ΙΙΙ Φάσμα Ισχύος Θορύβου (NPS) Εργαστήριο Ιοντιζουσών Ακτινοβολιών Tμήματος Τεχνολογίας Ιατρικών Οργάνων Ψηφιοποίηση 1000 ppi, 8bit 6 περιοχές ενδιαφέροντος (128x128). FFT σε κάθε σειρά και τετραγωνισμός. Χαρακτηριστικό Φάσμα Ισχύος Θορύβου Εικόνα 3: Εικόνα 3: Σχηματική αναπαράσταση για τη πειραματική εκτίμηση του Φάσματος Ισχύος Θορύβου.

6 Υλικά και μέθοδοι IV Ανιχνευτική Κβαντική Αποδοτικότητα (DQE) E: προσπίπτουσα έκθεση (mR), q: Παράγων μετατροπής μεταξύ έκθεσης και ροής φωτονίων (IEC , 2003). Εργαστήριο Ιοντιζουσών Ακτινοβολιών Tμήματος Τεχνολογίας Ιατρικών Οργάνων Εξίσωση:3 Εξίσωση: 3 Εικόνα 4: Πολύμετρο ακτίνων-χ.

7 Υλικά και μέθοδοι V Υλοποίηση Θεωρητικού Μοντέλου Σήμα εξόδου και αποδοτικότητα μεταφοράς σήματος Εργαστήριο Ιοντιζουσών Ακτινοβολιών Tμήματος Τεχνολογίας Ιατρικών Οργάνων Εξίσωση: 4 1.Προσπίπτουσα Ροή φωτονίων Χ 2.Αλληλεπίδραση Με το ΥλικόΤουφωσφόρου 3.Παραγωγή οπτικών φωτονίων φωτονίων 4.Εξοδος Των οπτικών Φωτονίων Από το υλικό

8 Υλικά και μέθοδοι VI Υλοποίηση Θεωρητικού Μοντέλου Εργαστήριο Ιοντιζουσών Ακτινοβολιών Tμήματος Τεχνολογίας Ιατρικών Οργάνων Εξίσωση: 5 Εξίσωση: 6 Εξίσωση: 7 Εξίσωση:

9 Αποτελέσματα και συζήτηση I Πειραματικά αποτελέσματα (MTF) I Εργαστήριο Ιοντιζουσών Ακτινοβολιών Tμήματος Τεχνολογίας Ιατρικών Οργάνων Εικόνα 5: Πειραματικός προσδιορισμός της MTF γα την οθόνη LSO:Ce (27 kVp, 25 mg/cm 2 ).

10 Αποτελέσματα και συζήτηση II Πειραματικά αποτελέσματα (MTF) II Εργαστήριο Ιοντιζουσών Ακτινοβολιών Tμήματος Τεχνολογίας Ιατρικών Οργάνων Εικόνα 6: Σύγκριση της MTF για τις οθόνες LSO:Ce και Kodak Min-R μέσω πειραματικής μέτρησης σε διάταξη διεύλεσης.

11 Αποτελέσματα και συζήτηση IΙΙ Πειραματικά αποτελέσματα (DQE) Εικόνα 7: DQE της οθόνης των 25 mg/cm 2 LSO:Ce στα 27 kVp. Εργαστήριο Ιοντιζουσών Ακτινοβολιών Tμήματος Τεχνολογίας Ιατρικών Οργάνων

12 Αποτελέσματα και συζήτηση ΙV Πιστοποίηση των θεωρητικών αποτελεσμάτων (MTF) Εικόνες 8, 9 και 10: Πιστοποίηση των θεωρητικών αποτελεσμάτων για την MTF μέσω σύγκρισης με δημοσιευμένα απότελεσματα. Εργαστήριο Ιοντιζουσών Ακτινοβολιών Tμήματος Τεχνολογίας Ιατρικών Οργάνων

13 Αποτελέσματα και συζήτηση V Θεωρητικά αποτελέσματα (MTF I) Εργαστήριο Ιοντιζουσών Ακτινοβολιών Tμήματος Τεχνολογίας Ιατρικών Οργάνων Εικόνα 11:. Εικόνα 11: MTF οθονών Lu 2 SiO 5 :Ce για διάφορα πάχη στα 90 kVp.

14 Αποτελέσματα και συζήτηση VI Θεωρητικά αποτελέσματα (MTF II) Εικόνα 12: Σύγκριση των MTF μεταξύ των Lu 2 SiO 5 :Ce, Gd 2 O 2 S:Tb, CsI:Tl και YTaO 4 :Nb σε συνθήκες Μαστογραφίας για επιφανειακή πυκνότητα 35 mg/cm 2, στα 28 kVp. Εργαστήριο Ιοντιζουσών Ακτινοβολιών Tμήματος Τεχνολογίας Ιατρικών Οργάνων Εικόνα 13: Σύγκριση των MTF μεταξύ των Lu 2 SiO 5 :Ce, Gd 2 O 2 S:Tb, CsI:Tl και YTaO 4 :Nb σε συνθήκες Ακτινοδιαγνωστικής για επιφανειακή πυκνότητα 80 mg/cm 2 στα 90 kVp.

15 Συμπεράσματα Η Συνάρτηση Μεταφοράς Διαμόρφωσης της οθόνης LSO:Ce εμφανίζει ανταγωνιστικά χαρακτηριστικά μεταφοράς συστήματος σε σχέση με τα πλέον διαδεδομένα υλικά GdOS:Tb και CsI:Tl. Σε συνδυασμό με τις υψηλές τιμές απόλυτης απόδοσης (Α.Ε.) που παρουσιάζει η οθόνη με επιφανειακή πυκνότητα 25 mg/cm 2, το υλικό αυτό θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί σε ψηφιακά συστήματα. Οι προβλέψεις του θεωρητικού μοντέλου πιστοποιούνται μέσω δημοσιευμένων αποτελεσμάτων. Οι προβλέψεις του θεωρητικού μοντέλου δείχνουν ότι ο σπινθηριστής κοκκώδους μορφής YTaO4:Nb εμφανίζει αξιόλογα χαρακτηριστικά μεταφοράς συστήματος, συγκρίσιμα με αυτά του LSO:Ce. Εργαστήριο Ιοντιζουσών Ακτινοβολιών Tμήματος Τεχνολογίας Ιατρικών Οργάνων

16 Αναφορές [1] I.A. Cunnigham, ‘Signal and noise in modulation transfer function determinations using the slit, wire, and edge techniques’, Med. Phys. 19 (4), , 1992 Melcher C L Schweitzer J S 1992 Cerium-doped Lutetium Oxyorthosilicate: A Fast, Efficient New Scintillator IEEE Trans. Nucl. Sci [2] Melcher C L Schweitzer J S 1992 Cerium-doped Lutetium Oxyorthosilicate: A Fast, Efficient New Scintillator IEEE Trans. Nucl. Sci Mark B. Williams, Peter A. Mangiafico, and Piero U. Simoni, ‘Noise power spectra of images from digital mammography detectors’, Medical Physics, Vol. 26, No. 7, 1999 [3] Mark B. Williams, Peter A. Mangiafico, and Piero U. Simoni, ‘Noise power spectra of images from digital mammography detectors’, Medical Physics, Vol. 26, No. 7, 1999 Kandarakis, D. Cavouras, C.D. Nomicos, G.S. Panayiotakis, ‘Measurement of the X-ray luminescence and spectral compatibility of the CdPO3CI:Mn phosphor’, Radiation Measurements Vol.33, , 2001 [4] Kandarakis, D. Cavouras, C.D. Nomicos, G.S. Panayiotakis, ‘Measurement of the X-ray luminescence and spectral compatibility of the CdPO3CI:Mn phosphor’, Radiation Measurements Vol.33, , 2001 [5] Ranger N T Samei E Dobbins III J T Ravin C E 2005 Measurement of the detective quantum efficiency in digital detectors consistent with the IEC standard: Practical considerations regarding the choice of filter material Medical Physics [6]Ludwig G. W.: ‘X-ray efficiency of powder phosphors’. J. Electr. Soc., vol. 118, 1152, 1971 [7]Swank R K.: ‘Calculation of modulation transfer functions of x-ray fluorescent screens’. Appl. Opt. vol 12, 1865, 1973 [8]A.Baciero, L. Placentino, K.J. Mc Carthy, L.R. Barquero, A. Ibarra, and B. Zurro: J. Appl. Phys., Vol.,85, 6790,1999 [9]I. Kandarakis, D. Cavouras, I. Sianoudis et al: Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. A (2004) [10]JC Dainty, R Shaw: ‘Image Science’ Academic Press, New York, 1974 [11] N. Kalivas, E. Costaridou, I. Kandarakis, D. Cavouras, C.D. Nomicos, G.S.Panayiotakis: Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. A 490, 614 (2002). [12] Nishikawa R. M. and Yaffe M. J.: ‘Model of the spatial-frequency-dependent detective quantum efficiency of phosphor screens’. Med. Phys., vol. 17, 894, 1990 [13]G. Borasi, A. Nitrosi, P. Ferrari, D. Tassoni: Med. Phys. Vol. 30, 1719, 2003 [14]E. Samei and M.J. Flynn: Med. Phys. Vol.29, 447, 2002 [15]J. R. Greening: Fundamentals of Radiation Dosimetry, Institute of Physics,London, 1985 [16]J.M.Boone, J.A. Seibert, Med. Phys. Vol. 24, 1661, 1997 [17]Nishikawa R. M. and Yaffe M. J.: ‘Effect of finite phosphor thickness on detective quantum efficiency’. Med. Phys., vol. 16, 773, 1989 Εργαστήριο Ιοντιζουσών Ακτινοβολιών Tμήματος Τεχνολογίας Ιατρικών Οργάνων

17 Κατάλογος Δημοσιεύσεων Ι Εργαστήριο Ιοντιζουσών Ακτινοβολιών Tμήματος Τεχνολογίας Ιατρικών Οργάνων 1.MONTE CARLO STUDY OF PHOSPHOR SCREENS RESOLUTION PROPERTIES, Panagiotis F. Liaparinos, Ioannis S. Kandarakis, Dionisis A. Cavouras, Harry B. Delis, and George S. Panayiotakis, 1st International Conference on Experiments, Process, System Modelling, Simulation, Optimization, (1st IC-EpsMsO Athens) on 6-9 July, Efficiency of Lu2SiO5:Ce (LSO) powder phosphor as X-ray to light converter under mammographic imaging conditions, S. David, C. Michail, I. Valais, D. Nikolopoulos, P. Liaparinos, N. Kalivas, I. Kalatzis, A. Toutountzis, N. Efthimiou, G. Loudos, I. Sianoudis, D. Cavouras, N. Dimitropoulos, C.D. Nomicos, I. Kandarakis and G.S. Panayiotakis, Euromedim 2006: 1st European Conference on Molecular Imaging Technology, Marseille, France, 9-12 May Investigation of the effect of the scintillator material on the overall X-ray detection system performance by application of analytical models, N. Efthimiou, N. Kalivas, G.Patatoukas, A. Konstantinidis, I. Valais, D. Nikolopoulos, A.Gaitanis, S. David, C. Michail, G.Loudos, D.Cavouras, K. Kourkoutas, G.Panayiotakis and I. Kandarakis, Euromedim 2006: 1st European Conference on Molecular Imaging Technology, Marseille, France, 9-12 May Monte Carlo validation in the diagnostic radiology range. Dimitrios Nikolopoulos, Dionysios Linardatos, Ioannis Valais, Christos Michail, Stratos David, Panagiotis Gonias, Nikolaos Bertsekas, Dionysios Cavouras, Anna Louizi, Ioannis Kandarakis, Euromedim 2006: 1st European 5.Conference on Molecular Imaging Technology, Marseille, France, 9-12 May A systematic study of the performance of the CsI:Tl single-crystal scintillator under X-ray excitation., Ioannis Valais, Dimitrios Nikolopoulos, Nektarios Kalivas, Anastasios Gaitanis, Georgios Loudos, Ioannis Sianoudis, Nikolaos Giokaris, Dionisis Cavouras, Nikolaos Dimitropoulos, Constantinos D. Nomicos, Ioannis Kandarakis, Georgios S. Panayiotakis, Euromedim 2006: 1st European Conference on Molecular Imaging Technology, Marseille, France, 9-12 May Determination of the Radiation Absorption and Light Emission Properties of Lu2SiO5:Ce (LSO) Powder Phosphor using Computational Model and Experimental Techniques in Mammography, Michail C., David S., Valais I., Nikolopoulos D., Liaparinos P., Toutountzis A., Cavouras D., Dimitropoulos N., Nomicos C.D., Kandarakis I., Panayiotakis G.S., 2nd IC-SCCE Athens, Greece, on 5- 8 July, Imaging Properties of GdAIO3:Ce (GAP:Ce) Powder Scintillator, Toutountzis A., Michail Ch., David S., Nikolopoulos D., Valais I., Dimitropoulos N., Panayiotakis G., Cavouras D., Kandarakis I., 2nd IC-SCCE Athens, Greece, on 5-8 July, 2006

18 Κατάλογος Δημοσιεύσεων ΙΙ 8. EXAMINING THE LUMINESCENCE PERFORMANCE OF GRANULAR PHOSPHOR SCREENS, Liaparinos P., Kandarakis I.,Cavouras D., Panayiotakis G, 2nd IC-SCCE Athens, Greece, on 5-8 July, The effect of the LSO/YSO concentrations ratio on the imaging characteristics under mammographic conditions, A. Konstantinidis, P. Liaparinos, G. Patatoukas, I. Valais, D. Nikolopoulos, G. Panayiotakis and I. Kandarakis, 2nd IC- SCCE Athens, Greece, on 5-8 July, Validation of a GATE model for the simulation of the Siemens PET/CT biograph™ 6 scanner, Panagiotis Gonias, Nikolaos Bertsekas, Nikolaos Karakatsanis, Georgios Saatsakis, Dimitrios Nikolopoulos, Georgios Loudos, Nikolaos Sakellios, Anastasios Gaitanis, Laertis Papaspyrou, Antonios Daskalakis, Panagiotis Liaparinos, Dionisis Cavouras, Ioannis Kandarakis and George S. Panayiotakis, 2nd IC-SCCE Athens, Greece, on 5-8 July, A computer simulation algorithm applied in x ray radiography, N.Efthimiou, G.Patatoukas, A.Karatopis, D.Nikolopoulos, I.Valais, D. Cavouras, and I. Kandarakis, 2nd IC-SCCE Athens, Greece, on 5-8 July, Evaluation of the imaging performance of LSO powder scintillator for use in X-ray mammography, C. Michail, S. David, P. Liaparinos, I.Valais, D. Nikolopoulos, N. Kalivas, A. Toutountzis, D. Cavouras, I. Kandarakis and G.S. Panayiotakis, 10th International Symposium on Radiation Physics September, 2006, Coimbra, Portugal. 13. Comparative study of luminescence properties of LuYAP:Ce and LYSO:Ce single crystal scintillators for use in medical imaging, I. Valais, S. David, C. Michail, D. Nikolopoulos, N. Kalivas, A. Toutountzis, I. Sianoudis, D. Cavouras, N. Dimitropoulos, C.D. Nomicos, I. Kandarakis and G.S. Panayiotakis, 10th International Symposium on Radiation Physics September, 2006, Coimbra, Portugal 14. Evaluation of high packing density powder x-ray screens by Monte Carlo methods, P. Liaparinos, I. Kandarakis, D. Cavouras, N. Kalivas, H. Delis, G. Panayiotakis, 10th International Symposium on Radiation Physics September, 2006, Coimbra, Portugal Εργαστήριο Ιοντιζουσών Ακτινοβολιών Tμήματος Τεχνολογίας Ιατρικών Οργάνων

19 Κατάλογος Δημοσιεύσεων ΙΙΙ 15. Validation of a GATE simulation model for the Siemens PET/CT Biograph™ 6 scanner, using NEMA 2001 standards, P. Gonias, N. Bertsekas, N. Karakatsanis, D. Nikolopoulos, G. Loudos, N. Sakellios, X. Tsantilas, G. Saatsakis, A. Gaitanis, L. Papaspyrou, A. Daskalakis, P. Liaparinos, K. Nikita, A. Louizi, D. Cavouras, G.S. Panayiotakis and I. Kandarakis, European Association of Nuclear Medicine, 30 September - 4 October Investigation of the luminescence properties of the LYSO: Ce, LSO: Ce and GSO: Ce single crystal scintillators under low energy -ray excitation for nuclear imaging applications, I. Valais, D. Nikolopoulos, S. David, C. Michail, I. Sianoudis, D. Cavouras, C. D. Nomicos, G.S. Panayiotakis, I. Kandarakis, European Association of Nuclear Medicine, 30 September - 4 October Luminescence efficiency of Lu2SiO5:Ce (LSO) powder scintillator for X-ray medical radiography applications., S. David, C. Michail, I. Valais, D. Nikolopoulos, N. Kalivas, I. Kalatzis, A. Karatopis, D.Cavouras, G. Loudos, G.S. Panayiotakis and I. Kandarakis, IEEE, Nuclear Science Symposium, Medical Imaging Conference, San Diego, California, on Oct Nov. 4, Investigation of luminescence emission properties of (Lu,Y)2SiO5:Ce (LYSO:Ce) and (Lu,Y)AlO3:Ce (LuYAP:Ce) single crystal scintillators under x-ray exposure for use in medical imaging., Ioannis G. Valais, Stratos L. David, Christos M. Michail, Dimitrios N. Nikolopoulos, Dionisis A. Cavouras, Ioannis, A. Sianoudis, Constantinos D. Kourkoutas, Ioannis S. Kandarakis and George S. Panayiotakis, IEEE, Nuclear Science Symposium, Medical Imaging Conference, San Diego, California, on Oct Nov. 4, Compatrative Study of Luminescence Properties of Lu2SiO5:Ce and YAlO3:Ce Single Crystal Scintillators for use in Medical Imaging., Valais, S. David, C. Michail, D. Nikolopoulos, D. Vattis, I. Sianoudis, D. Cavouras, C. Nomicos, I. Kandarakis and G. Panayiotakis, 5th European Symposium. on BioMedical Engineering. ESBME th to 9th July 2006, Patras, Ellas. 20. Evaluating the radiation detection of the RbGd2Br7:Ce scintillator by Monte Carlo methods, Panagiotis Liaparinos, Ioannis Kandarakis, Dionisis Cavouras, Harry Delis,George Panayiotakis, Imaging Technologies In Biomedical Sciences (ITBS 2005) Σεπτεμβρίου Luminescence properties of (Lu,Y)2SiO5:Ce and Gd2SiO5:Ce single crystal scintillators under x-ray excitation for use in medical imaging systems, Ioannis G. Valais, Ioannis S. Kandarakis, Dimitris N. Nikolopoulos, Christos M. Michail, Stratos L. David, George K. Loudos, Dionisis A. Cavouras and George S. Panayiotakis, IEEE transactions in nuclear science. Εργαστήριο Ιοντιζουσών Ακτινοβολιών Tμήματος Τεχνολογίας Ιατρικών Οργάνων

20 Ευχαριστώ για την προσοχή σας.


Κατέβασμα ppt "Μετρήσεις και μοντελοποίηση χαρακτηριστικών μεταφοράς συστήματος οθονών σπινθηριστών για χρήση στη Ψηφιακή Ακτινοδιαγνωστική και Μαστογραφία Μιχαήλ Χρήστος."

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Διαφημίσεις Google