1

Disposition

• Hvorfor er det relevant at digitalisere radiografien?

• Praktiske eksempler på digital radiografi

• Hvad kunne bliver det næste der sker? 2

To verdener

• Den analoge eller virkelige verden

• Patienter er analoge

• Røntgenstråler er analoge

• Billeder/synsindtryk er analoge

• Den digitale eller konstruerede verden

• Er binær

• Eksisterer kun i kraft af computere

3

Analogt signal • At et signal er ANALOGT betyder, at informationen direkte

er knyttet til signalets størrelse/værdi, der kan antage alle værdier

4

VÆRDI

TID/STED

Støj

• Støjen er ubehagelig, fordi den adderer sig til signalet og dermed ændrer dets informationsindhold.

5

+

=

Støjen sætter grænser for:

• Hvor langt signalet kan sendes

• Hvor indviklet en signalbehandling der kan foretages

• Hvor mange gange signalet kan lagres/læses

• Vi ved normalt ikke hvordan det analoge signal, som vi modtager, skal se ud, og vi kan derfor ikke med sikkerhed regenerere det.

6

Digitalt signal

Signalet har kun to mulige værdier - 0 eller 1. Det medfører at:

– Vi kan genkende det, selv om der er megen støj

– Vi kan regenerere det i en støjfri version

– Vi kan derfor udføre en lang række komplicerede manipulationer med data

7

Digital versus analog

• Så fordelen ved den digitale verden er, at vi dér kan overkomme en række alvorlige problemer, som findes i den analoge verden og som hænger sam-men med støj

• Vi kan derfor gøre ting dér, som vi ellers ikke ville kunne gøre

8

Hvordan går vi fra den ene verden til den anden?

9

Sampling

10

VÆRDI

VI

TID ELLER PLACERING

Analog til Digital

11

PIXEL

analog gråtone

digitalt tal

Nøjagtigheden/opløsningen afhænger af samplingfrekvensen og antal bit pr. sampling

• 2 bit = 4 muligheder - 25% pr. spring

• 8 bit = 256 muligheder - 0,4% pr. spring

• 10 bit = 1024 muligheder - 0,1% pr. spring

• 14 bit =16384 muligheder - 0,06% pr. spring

12

13

2 gråtoner

= 1 bit

14

8 gråtoner

= 3 bit

15

64 gråtoner

= 6 bit

16

256 gråtoner

= 8 bit

Hvor meget fylder det

• Alm. maskinskrevet side 3 KB

• Bog med 330 sider 1 MB

• Shakespeares samlede værker 8 MB

• Et CT-billede ½ MB

• Et DSA-billede 1 MB

• Et lungebillede 6-10 MB

17

Eksempler på digitale billeder Billedtype Matrix x bitdybde MB/billed

Isotop 256 x 256 x 8 0,065

CT 512 x 512 x 10 0,33

CR 2000 x 2000 x 10 5,0

DSA 1024 x 1024 x 10 1,3

DSI 1024 x 1024 x 8 1,0

MR 512 x 512 x 8 0,26

Ultralyd 512 x 512 x 6 0,2

Thoravision 2448 x 2166 x 14 9,3

18

Opløsning

• Spatial opløsning - hvor små strukturer kan man se. Angives i liniepar pr. mm. Det forudsættes, at kontrasten mellem struk-turerne er maksimal

• Kontrastopløsning - hvor små kontrast-forskelle kan man se. Angives i %. Det for-udsættes at områderne har samme stør-relse

19

Spatial opløsning

Den maksimale spatiale opløsning afhænger af både feltstørrelse og matrixstørrelse

Pixlstørrelse = Feltstørrelse/matrixstørrelse

Max. opløsning målt i lp/mm = ½ pixelstørrelse

20

Eksempel med CR plade:

Pladestørrelse = 35 x 35

Matrixstørrelse = 1700 x 1700

Pixelstørrelse = 0,206 mm

Max opløsning = 2,43 lp/mm

Spatial opløsning

• Den ønskede feltstørrelse er givet af anatomien

• Den ønskede opløsning i lp/mm er givet af anato-mien på basis af erfaringer med film

• Den eneste frihedsgrad er antallet af pixel

• Et felt på 24 x 30 og 4 lp/mm kræver en matrix på 2000 x 2400

• Så stor en matrix får vi ikke ustraffet

21

Dosis

• Erfaringen viser at man ved digitalisering i mange tilfælde kan spare dosis på grund af muligheden for at reducere støj - faktor 2 til 10 bliver ofte nævnt

• I praksis har det vist sig ikke at holde for CR– ikke fordi CR er ringe, men fordi film er blevet bedre

• Erfaringen viser også, at man ofte fristes til at lave flere billeder eller mere komplicerede undersøgelser - øget totaldosis!!

22

Film opfylder flere funktioner på én gang - og har gjort det ganske effektivt gennem de sidste 100 år! • Detektor for røntgenstråler

• Medium for beskrivelse/præsentation

• Medium for arkivering

• men der er bindinger mellem disse funk-tioner, så de kan ikke alle optimeres sam-tidig

23

Omsætnings processen Film / fremkaldelse:

• Omsætning fra røntgen til gråtoner

Digital:

• Omsætning fra røntgen til lys

• Omsætning fra lys til digitale værdier

• Omsætning fra digitale værdier til nye digitale værdier (Billedemanipulation)

• Omsætning fra digitale værdier til gråtoner (Display)

24

Omsætnings processen

Film:

• Èt trin. Resultatet afhænger af filmvalg og fremkaldelse. Ingen mulighed for at lave det om bagefter uden ny eksponering

Digital:

• Fire trin. De sidste to kan varieres og kan gentages uden ny eksponering

25

26

Hvad er RIS & PACS?

RIS = Røntgen Informations System

PACS = Picture Archive Communication

Systems

DICOM = Standarden for kommunikation

mellem digitale RTG-enheder

RIS og PACS

• For at få fuld udnyttelse af muligheder-ne i PACS og RIS skal man nødvendigvis digitalisere.

• Selv om der ikke var andre fordele ved digitalisering, så ville PACS på sigt kunne retfærdiggøre omstillingen! 27

28

Den digitale

røntgenafdeling

Argumenter for at digitalisere

• Støj

• Opløsning

• Dosis

• Mulighed for billedprocessing

• PACS

29

Digitalt Apparatur

• Udstyr baseret på digitalisering af signalet fra billedforstærker

• Udstyr, der er baseret på fosfor billedplader

• Udstyr, der er baseret på CCD-teknologi

• Udstyr, der er baseret på Selen teknologi

• Udstyr, med ‘flat pannel’ detektorer

på basis af Cæsium Iodid

på basis af Selen

30

31

Flat Panel-Light Sensor

Pixel top view

scan line

data line

Pit

ch

Pitch

FET

Diode

(Sensitive Area)

Fill Factor

= Sensitive Area

Pitch x Pitch

Pit

ch

Pitch

COMPUTED RADIOGRAFI (CR)

32