44 Medicínská review
Zobrazovací metody
AM Review 25 2016
|
Iterace – neviditelné nebezpečí v radiologii Iterativní rekonstrukce je, zjednodušeně řečeno, matematický proces – algoritmus – umožňující opakovaným výpočtem dosáhnout co nejpřesnější hodnoty a současně eliminovat relativní nepřesnost, tedy šum.
Právě při generování obrazu zejména u CT pří strojů se nejprve obrazová data pořizují do tzv. hrubých dat (raw data). Ta se následně zpraco vávají pomocí algoritmů do cílových obrazových dat, která radiologové používají pro hodnoce ní. V minulosti se používal především algorit mus zpětné projekce. S nástupem výkonných počítačů, především grafických karet s obrov ským výpočetním výkonem, a s možností pa ralelizace výpočtů na stovky drobných procesů se začala využívat nesmírně náročná matema tická operace – iterace. Za ideálních podmínek s použitím výkonného hardwaru lze dosahovat v přibližně stejném čase stejně kvalitních obra zů vhodných pro diagnostiku. Problém nastává v síle iterace, která se aplikuje na hrubá data. Představit si to lze jako počet opakování cyklů výpočtu. Iterativní rekonstrukce totiž každým opakováním výsledný obraz nepatrně zlepšují a redukují míru šumu. Platí tedy – čím více vý početních cyklů se provede, tím více poklesne ve finálním obraze míra šumu a tím více se ob raz bude jevit kvalitnější a čistší.
1a
1b
Snímky: archiv autora
Negativa? Vyhlazování jemných struktur a vznik izoploch
Bohužel, také iterace má svoje negativa. Pokud je provedena v příliš silné míře, způsobuje vy hlazování jemných struktur například v plic ním parenchymu či vyhlazení jemných cév ve sledované tkáni. Další velkou nevýhodou je tvorba izoploch. Tento jev není neznámý. V podstatě znamená, že větší obrazové celky se „slijí“ do jedné uniformní plochy, bez mož nosti rozlišení jakýchkoli přechodů. Oba uve dené problémy zde léta nebyly přítomny, ny ní je však potřeba si na ně zvykat a aktivně je redukovat. Pozitiva? Redukce ozáření o 20–70 %
Díky iteraci lze pacienta vyšetřovat za sníže ných skenovacích parametrů na CT přístroji, te dy s nižší radiační dávkou. V podstatě se získa jí dosti zašuměná hrubá data, která se následně iterací odšumí – se snahou docílit stejně kvalit ních snímků jako při použití starších technik. Dávky záření lze v různých oblastech lidského těla redukovat o 20–70 %, což je významné pro děti i dospělé. Je proto zřejmé, že používání ite rativních technik má svůj význam a představu je krok vpřed. Nicméně právě radiologové, případně radio logičtí laboranti, kteří provádějí CT vyšetření, musejí velmi opatrně nastavovat míru iterace na co možná nejnižší hodnoty. Zajistí tak kva litní snímky se zachovalou obrazovou struk
Příklady CT obrazů byly vygenerovány uměle na správně provedených vyšetřeních, jejich charakter však odpovídá popisovanému problému. Autor článku si je vědom, že tištěná reprodukce nemusí přesně zobrazit problematiku, kterou lépe vidí jen cvičené oko radiologa na kvalitním monitoru. (1) CT axiální řez po aplikaci jodové kontrastní látky ve venózní fázi v oblasti epigastria. (1a) Obraz byl generován bez iterace a vzhledem k relativnímu podzáření má již hraniční míru šumu. (1b) Obraz byl generován s vhodnou mírnou iterace, kde množství šumu klesá na optimální úroveň. (1c) Obraz byl generován s maximální mírou iterace, kde již dochází k degradaci tvorbou izoploch a stírání struktur. Obraz vypadá, jako by byl upravený vyznavačem moderního umění.
1c