بسم الله الرحمن الرحیم .

Computer Tomography Technique Prepared by: Reza sardar Abolfazl haghshenas

Artifacts آرتیفکت (به انگلیسی: Artifact) به هر گونه خطایی در تصویرگیری و یا پردازش تصاویر در علوم عکس برداری گویند. ارتيفكت ها در حقيقت تصاوير غير واقعي هستند كه موجب كاهش كيفيت تصاوير و همچنين اشتباه در تشخيص مي شوند. آرتیفکت ها ظواهر متفاوت و علت های گوناگونی دارند. آرتیفکت های سی تی اسکن را می توان به سه دسته تقسیم نمود: بر پایه فیزیک ( physics-based ) بر پایه بیمار ( patient-based ) بر پایه نقص تجهیزات ( equipment-induced )

Artifacts این واقعیت که علت بروز یک آرتیفکت چیست و به چه نحوی می توان از بروز آن ممانعت نمود یا میزان بروز آن را به حداقل رساند یک موضوع مهم در حفظ کیفیت تصاویر است. ضمن حفظ کیفیت تصاویر در صورت برخورد صحیح با این موضوع می توان از هدر رفت زمان و پول جلوگیری کرد.

Motion Artifacts چنانچه عضو مورد مطالعه حین تصویربرداری جابجا شود، کامپیوتر جای اصلی پیکسل مربوطه را در فضا گم کرده و در نتیجه مقادیر ثبتی اشعه در مقابل ردیف و ستون غیر واقعی قرار خواهد گرفت. آرتیفکت ناشی از حرکت بیمار به صورت سایه شبح مانند محو شدگی یا خطوط ناواضح در تصاویر سی تی اسکن دیده می شود. این آرتیفکت ناشی از حرکت ارادی یا غیر ارادی بیمار است. در بعضي از دستگاه هاي سي تي اسكن نظير shimadzu از نرم افزار اصلاح ارتيفكت حركتي motion artifact correction (MAC) براي كاهش ارتيفكت حركتي استفاده ميكند

Motion Artifacts Corrective Steps Manifestation Possible Cause Give clear breathing instructions to the patient and reinforce the importance of holding still. Use positioning aids or immobilization devices. Consider sedation, particularly for pediatric patients. Use shortest scan time possible. Manifestation Possible Cause Motion (shading,streaking, blurring, or ghosting) Voluntary or involuntary patient motion

Metallic Artifacts آرتیفکت ناشی از وجود اشیاء یا پروتزهای فلزی در میدان منظر دید اسکن یا همان SFov است. بعلت جذب پرتو توسط اشیاء یا پروتزهای فلزی و نرسیدن به دتکتور حلقه دریافت اطلاعات ناقص خواهد بود و این کمبود اطلاعات منجر به رگه های ستاره ای شکل در تصویر می شود. این عامل باعث می شود که عدد سی تی آن قسمت در تصویر بالا رفته و تصویر روشن شود که به صورت انفجار ستاره (Star Burst) در تصاویر نمایان می شود.

Metallic Artifacts محدوده مقدار شدت اشعه ایکس که اسکنر سی تی اسکن می تواند پاسخ دهد برد دینامیکی گفته می شود. بالاترین حد برد دینامیکی در اغلب سیستم های سی تی اسکن قدیمی HU 1000 (مربوط به کورتکس استخوان) بود. از آنجائی که مقدار تضعیف مواد فلزی بالاتر از 1000 است، در سیستم های سی تی اسکن جدید این مقدار تا 4000 افزایش یافته است تا اثر این آرتیفکت کاهش یابد.

Metallic Artifacts Corrective Steps Manifestation Possible Cause Whenever possible, remove metallic objects from SFOV. Angle gantry. Increase technique, particularly kVp. Use thin slices Manifestation Possible Cause Metallic (streaks) Objects present that are beyond the dynamic range of the scanner

Ring Artifacts این آرتیفکت ناشی از کالیبره نبودن یا خرابی یک یا چند دتکتور است که تولید سیگنال های خروجی متفاوت می کند. این آرتیفکت به صورت حلقه یا حلقه های هم مرکز در تصاویر سی تی اسکن ظاهر می شود. این آرتیفکت به ویژه در نسل سوم سی تی اسکن دیده می شود. عامل ايجاد اين ارتيفكت تغيير راستاي تيوب و دتكتور است

(a single ring or concentric rings) Ring Artifacts Corrective Steps Recalibrate if rings persist, call service Manifestation Possible Cause Ring (a single ring or concentric rings) Detector problem

Out of Filed Artifacts این آرتیفکت به دو علت رخ می دهد : 1. بخشی از بدن بیمار در طی اسکن خارج از میدان منظر دید اسکن قرار گیرد. قرار گرفتن قسمتی از شکم خارج از اسکن شکم. 2. بخشی از بدن بیمار که خارج از میدان منظر دید اسکن قرار دارد به شدت دسته پرتو اشعه ایکس را تضعیف نماید. قرار گرفتن دست های بیمار در طرفین بدن هنگام توموگرافی شکم.

Out of Filed Artifacts Corrective Steps Manifestation Possible Cause An SFOV can be selected that is larger than the patient or Target region. Manifestation Possible Cause Out of Filed (streaking, blurring) Anatomy that extends outside of the selected SFOV or incorrect SFOV.

Out of Filed Artifacts

Tube Arcing Artifacts این آرتیفکت به چند علت رخ می دهد : 1. یک علت معمول برای بروز این آرتیفکت، افزایش ناخواسته جریان الکتریکی درون لامپ اشعه ایکس است. که تحت عنوان قوس تیوب Tube Arcing یا قوس ولتاژ بالا High-Voltage Arcing شناخته می شود. 2. دیگری وجود مولکول های گاز درون لامپ اشعه ایکس است. 3. همچنین قوس می تواند از طریق روغن محفظه رخ دهد.

Tube Arcing Artifacts در مراحل اولیه قوس ممکن به ندرت به شکل خطوط کوچک ظاهر شود. هرچه از عمر یک تیوب بگذزد میزان بروز قوس بیشتر خواهد بود. بسته به شدت و فرکانس بروز قوس تصاویر حاصل می تواند حاوی رگه های قابل اغماض یا بی ارزش کننده تصویر باشد. اغلب سیستم ها در هنگام بروز قوس یک پیغام خطا می دهند.

Tube Arcing Artifacts Corrective Steps Manifestation Possible Cause Gas send out or Vacuum Tube Replacement Manifestation Possible Cause Tube Arcing (streaking) There is a large difference in electrical potential

Aliasing Artifacts تعداد نماها و پروجکشن های مورد استفاده در بازسازی تصویر سی تی ، یکی از فاکتورهای تعیین کننده کیفیت تصویر می باشد. اگرتعداد نمونه گیری (نماها) برای بازسازی مقطع ناکافی باشد، آرتیفکت کم داشت نما یا الایزینگ که به شکل مخطط و مرتبط با لبه های تیز و کوچک بروز می کند. برای ایجاد قدرت تفکیک فضایی کافی در اجزای تصویر فرکانس نمونه گیری (شدت پرتودر سانتیمتر از شعاع پرتو) بایدحداقل دو برابر کوچکترین شئ اسکن شده باشد.

Aliasing Artifacts Corrective Steps Manifestation Possible Cause Slowing gantry rotation speed Reducing the helical pitch Increasing scan time Manifestation Possible Cause Aliasing (streaking) Too few samples

Beam Hardening Artifacts این آرتیفکت ناشی از افزایش انرژی متوسط شعاع دسته پرتو اشعه ایکس عبوری از یک مقطع بدن بیمار می باشد که به آن آرتیفکت سخت شدگی دسته پرتو می گویند. هر قدر ضخامت برش بیشتر باشد بواسطه جذب پرتوهای کم انرژی از شعاع دسته پرتو متوسط انرژی افزایش می یابد. به اين معنا كه دسته اشعهx خروجي از بدن بيمار نسبت به دسته اشعه تابشي به بدن بيمار حاوي درصد كمتري از انرژي مختلف بوده و به اصطلاح همگن تر كي باشد به اين اثر سخت شدن اشعه ميگويند دو نوع آرتیفکت که از سخت شدگی پرتو ایجاد می شود عبارتند از : 1. آرتیفکت فنجانی شکل 2. نوارها یا رگه های تاریک

Beam Hardening Artifacts

(streaking or Cupping) Beam Hardening Artifacts Corrective Steps Filtration Calibration Correction Beam Hardening Correction Software Gantry Tilt ( Bone ) Increase KVP Manifestation Possible Cause Beam Hardening (streaking or Cupping) X-ray beams are composed of different energies.

Calibration Correction Beam Hardening Correction Software

Partial Volume Artifacts متوسط حجم نسبی نوعی خطای محاسبه دقیق مقدار μ وکسل بوده و تولید آرتیفکتهای حجم نسبی می کند که بصورت نوارها یا رگه هایی در تصویر نمایان می شود. محاسبات اعدادCT براساس μ هر وکسل از بافت انجام می گیرد. در مواردیکه وکسل از چند بافت تشکیل شود محاسبات اعدادCT براصل میانگین گیری از اعدادCT بافتهای متشکل وکسل انجام و متوسط حجم نسبی نامیده می شود. مثال : اگر یک وکسل شامل، خون40 CT= ، ماده خاکستری 46 CT= ، ماده سفید 43 CT= . عدد سی تی میانگین این وکسل برابر با 43 می شود.

Partial Volume Artifacts بیشتر حد واسط بافت نرم با زوائد استخوانی یا حد واسط بین ریه و دیافراگم ,کف و ناحیه خلفی جمجمه رخ می دهد.ش

Partial Volume Artifacts Corrective Steps Thinner slices Raduction pitch factor Manifestation Possible Cause Partial Volume (streaking) Partial volume effect

Edge gradient effect Artifacts آرتیفکت اثر لبه شیب به صورت رگه ها یا سایه ها، ناشی از اشیاء نامنظم که تفاوت در دانسیته از ساختارهای اطراف خود دارند. متداولترین مثال برای این آرتیفکت زمانی است که باریم یا ماده حاجب درون معده در مجاورت هوا قرار می گیرد. معمولا آثار ناشی از اثر لبه شیب تا حد زیادی غیرقابل اجتناب است .

Edge gradient effect Artifacts Corrective Steps Largely unavoidable. Somewhat reduced by thinner slices. Use low or neutral HU-value oral contrast in place of barium. Change the Patient Position. Manifestation Possible Cause Edge gradient effect (straight line radiating from high-contrast areas, such as barium adjacent to air). Angle of x-ray beam varies between two similar views

Spiral interpolation Artifacts این آرتیفکت ها هنگامی که ساختارهای آناتومیکی در امتداد محور Z دارای تغیيرات زیاد هستند (قسمت بالایی کاسه سر) ایجاد می شوند و اثر آنها با گامهای بیشتر شدید تر می شود. این آرتیفکت در حین الحاق تصویری و بازسازی تصاویر رخ می دهد. اگر اسکن مارپیچی از یک فانتوم مخروطی شکل که در امتداد محور Z اسکنر قرار گرفته است انجام گیرد، تصاویر محوری حاصل از آن به صورت دایره ظاهر می شود. Z

Spiral interpolation artifacts Spiral interpolation(pitch) Artifacts Corrective Steps Lower pitch Manifestation Possible Cause Spiral interpolation artifacts (subtle inaccuracies in CT number) Images are created from views that are not all in the same plane

Stair step artifact Artifacts اين نوع ارتيفكت در تصاوير بازسازي شده 3Dبه خصوص در سي تي انژيوگرافي ديده ميشود. در دستگاه اسپيرال تهيه تصاوير اوليه با انتخاب فاكتور پيچ بزرگ تر اين نوع ارتيفكت افزايش مي يابد اين ارتيفكت را با انتخاب پيچ كوچكتر و با انتخاب ضخامت برش نازك تر ميتوان كاهش داد.

zebra Artifacts اين ارتيفكت در تصاوير بازسازي شده در سي تي انژيوگرافي به صورت رگه هاي افقي و روشن و تيره موسوم به ارتيفكت گورخري ديده ميشوند. اين ارتيفكت به دليل توزيع غير يكنواخت پارازيت ها ايجاد ميشود كه به دنبال كاهش فوتونهاي رسيده به دتكتور ايجاد ميگردد.

End…