kesİt gÖrÜntÜsÜ oluturma (reconstruction)...
TRANSCRIPT
![Page 1: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/1.jpg)
KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUŞTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİ
Türkay TOKLU
![Page 2: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/2.jpg)
2XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
İçerik
Kesit görüntüsü oluşturma yöntemlerinin gelişimi
Nükleer Tıpta projeksiyonlar
Fourier Kesit Teoremi
Kesit görüntüsü eldesinin analitik yöntemleri
Kesit görüntüsü eldesinin iteratif yöntemleri
![Page 3: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/3.jpg)
3XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
Giriş
Nükleer Tıpta tomografik
görüntüleme için yapılmış olan
ilk sistem Kuhl ve Edwards’ın
geliştirdikleri MARK IV
sistemidir.
Kesit görüntüleri Basit Geriye
Projeksiyon yöntemiyle elde
edilmeye çalışılmıştır.
Tatmin edici görüntüler elde
edilememiştir.
HastaPMT
Dedektör
![Page 4: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/4.jpg)
4XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
Giriş
![Page 5: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/5.jpg)
5XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
Giriş
![Page 6: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/6.jpg)
6XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
Projeksiyonlar
![Page 7: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/7.jpg)
7XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
1-D Projeksiyon
( )( , )
( )( ) ( , ) d s
s t dt
D sp s f s t e dt
( )D s
( )d s
Foton azalımı dikkate alınmazsa:
( )( ) ( , )
D sp s f s t dt
Geometriden anlaşılabildiği gibi:
s xCos ySin
t xSin yCos
![Page 8: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/8.jpg)
8XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
Radon Transformu
Bu ifade f(x,y) fonksiyonunun 2-Boyutlu Radon
Transformu olarak adlandırılır.
Eğer 1-Boyutlu projeksiyonların 2-Boyutlu Ters
Radon Transformu alınırsa objenin 2-Boyutlu kesit
görüntüsü elde edilir.
( )( ) ( , )
( , )
D sp s f s t dt
f x y xCos ySin s dxdy
![Page 9: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/9.jpg)
ANALİTİK TEKNİKLER
![Page 10: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/10.jpg)
10XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
Fourier Kesit Teoremi
y
Projeksiyonun 1-Boyutlu Fourier Transformu alınırsa:
1 ( ) ( )
( )
( , )
( , )
( , )
,
( , )
s
s
s
s s
D s
i s
i s
i xCos ySin
ix Cos iy Sin
s s
x y
p s P
p s e ds
f s t dt e ds
f x y e dxdy
f x y e e dxdy
F Cos Sin
F
F
x s y sCos Sin ve
x
s
![Page 11: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/11.jpg)
11XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
Fourier Kesit Teoremi
Bu sonuca göre bir açısındaki projeksiyonun
1-Boyutlu Fourier Transformu, Fourier uzayında
aynı açıda bir doğruyla temsil edilmektedir.
![Page 12: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/12.jpg)
12XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
Fourier Kesit Teoremi
Fourier uzayında elde
edilen görüntünün bir
kare matrise
interpolasyonu zaman
almaktadır.
Yüksek frekanslara
gidildikçe bilgi
azalmaktadır.
x
y
![Page 13: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/13.jpg)
13XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
Basit Geriye Projeksiyon
Basit Geriye Projeksiyon yönteminde elde edilen
her projeksiyon, bilgisayarda oluşturulan kesit
görüntüsü matrisindeki piksellere aynı açıda geri
yansıtılır.
Projeksiyonlarda derinlik bilgisi bulunmadığı için
bu yansıtma işlemi projeksiyondaki bir noktaya
karşı gelen tüm piksellere uygulanır.
![Page 14: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/14.jpg)
14XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
Basit Geriye Projeksiyon
B : 1
C : 3
D : 4
E : 16
F : 32
G : 64
![Page 15: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/15.jpg)
15XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
Basit Geriye Projeksiyon
0
0
( )
0
ˆ ( , ) ( )
( )
( )
( )
r
r
B
i s
r r
i xCos ySin
r r
f r Bpj p s
p rCos d
P e d d
P e d d
Polar koordinatlarda geriye projeksiyon işlemi:
s xCos ySin
(*)
![Page 16: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/16.jpg)
16XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
Basit Geriye Projeksiyon
P(r) ‘nin 2-Boyutlu Ters Fourier Transformu aşağıdaki gibi verilir:
( )1
2
0
( ) ( ) ri xCos ySin
D r r r rP P e d d
F
(*) ifadesi tekrar yazılırsa:
( )
0
1
2
ˆ ( , ) ( )
( )
rr i xCos ySin
B r r
r
rD
r
f x y P e d d
PBpj
F
![Page 17: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/17.jpg)
17XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
Basit Geriye Projeksiyon
1 1
2 2
( , )( )ˆ ( , ) ( )x yr
B D D
r r
FPf x y Bpj p s Bpj
F F
![Page 18: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/18.jpg)
18XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
Basit Geriye Projeksiyon
![Page 19: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/19.jpg)
19XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
Basit Geriye Projeksiyon
![Page 20: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/20.jpg)
20XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
Basit Geriye Projeksiyon
![Page 21: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/21.jpg)
21XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
Geriye Projeksiyonun Filtrelendirilmesi
Bu yöntemde geriye projekte edilmiş görüntü
Fourier uzayında Yokuş Fonksiyonu (Ramp filtre)
ile çarpılır ve daha sonra ters Fourier Transformu
alınır.
1
2 2
1
2
1
2
ˆ ˆ( , ) ( , )
( , )
( , )
FB D r D B
x y
D r
r
D x y
f x y f x y
F
F
F F
F
F
![Page 22: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/22.jpg)
22XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
Geriye Projeksiyonun Filtrelendirilmesi
![Page 23: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/23.jpg)
23XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
Geriye Projeksiyonun Filtrelendirilmesi
Yokuş fonksiyonu yüksek frekanslı gürültünün genliğini arttırır.
Bu nedenle Alçak-Geçirgen filtreler (Pencere Fonksiyonu) kullanılır.
Bu filtreler yüksek frekanslı bilginin genliğini düşürür.
1
2
1 1
2 2
ˆ ( , ) ( , ) ( , )
ˆ( , ) ( , )
F
FB D x y x y
D x y D B
f x y W F
W f x y
F
F F
![Page 24: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/24.jpg)
24XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
Geriye Projeksiyonun Filtrelendirilmesi
0,5 0,5( )
0
m
mHann
m
Cos eğerW
eğer
2
1( )
1
Butterworthn
m
W
![Page 25: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/25.jpg)
25XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
Filtrelendirilmiş Projeksiyonların Geriye Projeksiyonu
Bu yöntem Geriye Projeksiyonun Filtrelendirilmesi
yöntemine özdeştir.
İşlem sıralarında değişiklikler yapılarak prosedür
hızlandırılır.
1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş
fonksiyonu ile çarpılır ve çarpımın ters FT’u alınır.
![Page 26: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/26.jpg)
26XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
Filtrelendirilmiş Projeksiyonların Geriye Projeksiyonu
1
1 1
1
1
2
1
1
1
ˆ ( , ) ( )
( )
( )
( )
( , )
BF
D s D
D s s
s s
D
s
D x y
f x y Bpj p s
Bpj p s
Bpj P
P
F
F F
F
F
F
1
1 1( ) ( )D s Dp s p s F F
![Page 27: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/27.jpg)
27XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
Filtrelendirilmiş Projeksiyonların Geriye Projeksiyonu
Yokuş fonksiyonu (ve pencere fonksiyonu) ile
çarpma işlemi ve FT işlemleri 1-Boyutta yapıldığı
için yöntem daha kısa bilgisayar zamanı alır.
İşlemler öncelikle projeksiyonlar üzerinde yapıldığı
için tamamlanan her projeksiyonda çarpma ve FT
işlemleri projeksiyon tamamlanır tamamlanmaz
gerçekleştirilebilir.
Yöntem genelde kısaca Filtrelendirilmiş Geriye
Projeksiyon (FBP) olarak anılır.
![Page 28: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/28.jpg)
28XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
Filtrelendirilmiş Projeksiyonların Geriye Projeksiyonu
m=0,1 m=0,2 m=0,3 m=0,4 m=0,5
Butterworth
n=2
Butterworth
n=4
Butterworth
n=8
Butterworth
n=32
Hann
![Page 29: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/29.jpg)
29XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
Filtrelendirilmiş Projeksiyonların Geriye Projeksiyonu
m=0,1 m=0,2 m=0,3 m=0,4 m=0,5
Butterworth
n=2
Butterworth
n=4
Butterworth
n=8
Butterworth
n=32
Hann
![Page 30: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/30.jpg)
30XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
Konvolüsyon Geriye Projeksiyon
FBP yöntemi Fourier uzayında iki fonksiyonun
çarpımını içerir.
Bu işlem kartezyen uzayda Konvolüsyon işlemi ile
özdeştir:
( ) ( ) ( ) ( )
b
a
f t g t f g t d
![Page 31: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/31.jpg)
31XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
Konvolüsyon Geriye Projeksiyon
1
1 1
1
1
( ) ( )
( )
D s D
D s
p s p s
p s
F F
F
21
1
2
2
2 2
2 2 2
2
2 2
s
ms
m
i s
D r s s
i s
s s
mmm
m m m m
e d
e d
Sin sSin s
s s
Sinc s Sinc s
F Sin x
Sinc xx
![Page 32: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/32.jpg)
32XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
Özet
AdımGeriye Projeksiyonun
Filtrelendirilmesi
Filtrelendirilmiş
Projeksiyonların
Geriye Projeksiyonu
Konvolüsyon Geriye
Projeksiyon
1Projeksiyonların basit
geriye projeksiyonuProjeksiyonların 1-D FT
Projeksiyonların yokuş ve
pencere fonksiyonları ile
konvolüsyonu
2Geriye projekte edilmiş
görüntünün 2-D FT
1-D yokuş ve pencere
fonksiyonu uygulamasıBasit geriye projeksiyon
32-D yokuş ve pencere
fonksiyonu uygulaması1-D Ters FT
4 2-D Ters FT Basit geriye projeksiyon
![Page 33: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/33.jpg)
33XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
Özet
Bahsi geçen analitik yöntemlerde görüntü bozucu
etkenlere yer verilmemiştir.
Görüntüleme sisteminin mükemmel homojeniteye
ve mekanik doğruluğa, ve sonsuz yüksek ayırma
gücüne sahip olduğu, foton azalımı ve saçılma
etkilerinin olmadığı varsayılmıştır.
Gerçekte bu etkiler oluşturulan kesit görüntülerine
yansır.
![Page 34: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/34.jpg)
34XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
Özet
![Page 35: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/35.jpg)
İTERATİF TEKNİKLER
![Page 36: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/36.jpg)
36XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
Genel Yapı
![Page 37: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/37.jpg)
37XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
İteratif Yöntemlerin Avantajları
Analitik algoritmalardaki en büyük kısıtlama
gürültü ve foton azalımı gibi fiziksel etkilerin
algoritmaya yansıtılamamasıdır. İteratif
yöntemlerde ise gürültü algoritma içerisinde direkt
olarak modellenebilir.
Buna ek olarak iteratif yöntemler pozisyona bağlı
azalım katsayıları ve mesafeye bağlı ayırma gücü
gibi emisyon ve dedeksiyon probleminin karmaşık
fiziksel modellerini çözmeye uygundur.
![Page 38: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/38.jpg)
38XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
İteratif Yöntemlerin Dezavantajları
İteratif algoritmalarının temel dezavantajı uzun
bilgisayar zamanı almalarıdır ve FBP yöntemine
göre oldukça yavaştır.
Bununla beraber bilgisayar teknolojisindeki
ilerlemeler ve bazı hızlandırma yöntemleri iteratif
teknikleri klinik olarak kullanılabilir bir yöntem
haline getirmiştir.
![Page 39: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/39.jpg)
39XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
İteratif Tekniklerin Sınıflandırılması
İteratif teknikler,
– İstatistiksel olmayan cebirsel algoritmalar,
– En Küçük Kareler yöntemini de içeren Gauss
istatistiğine dayanan algoritmalar,
– Maksimum Olasılık (ML, Maximum Likelihood)
algoritmasını içeren Poisson istatistiğine dayanan
teknikler
olarak üç ana başlıkta incelenebilir.
![Page 40: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/40.jpg)
40XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
Terminoloji
jf
ip
fj : Başlangıç veya tahmin
görüntüsündeki j pikselinin değeri
pi : Projeksiyondaki i pikselinin değeri
i ij j
j
p a f
j ij i
i
f a p
İleri projeksiyon:
Geriye projeksiyon:
aij : Geçiş matrisi
![Page 41: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/41.jpg)
Cebirsel Yöntemler
![Page 42: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/42.jpg)
42XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
ART (Algebraic Reconstruction Technique) Yöntemi
ART yöntemi tüm iteratif yöntemlerde olduğu gibi
bir başlangıç görüntüsü tahmini ile başlar.
Başlangıç görüntüsünden ileri projeksiyon
kullanılarak projeksiyonlar hesaplanır.
Başlangıç görüntüsü, ölçülen ve hesaplanan
projeksiyonlar arasındaki farklılığı kompanse
edecek bir farkla modifiye edilir.
![Page 43: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/43.jpg)
43XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
ART (Algebraic Reconstruction Technique) Yöntemi
Bir açıdaki projeksiyona ait düzeltme faktörleri
hesaplandıktan sonra faktörler piksel değerlerine
yansıtılır.
Bir sonraki projeksiyon için bu yeni değerler
başlangıç görüntüsü olarak alınır.
Tüm projeksiyonlar için güncelleme
tamamlandığında bir iterasyon tamamlanmış olur.
yeni eski ij j eski
ik k
k
pf f
a f
![Page 44: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/44.jpg)
44XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
ART Yöntemi Varyantları
ART yönteminde düzeltme faktörleri çarpım olarak uygulandığı için yöntem MART (Multiplative ART) olarak bilinir.
Düzeltme faktörlerinin toplam olarak uygulandığı AART (Additive ART) diğer bir varyanttır.
Görüntünün eş-zamanlı tekrarlanarak elde edilmesi yönteminde (SIRT, Simultaneously Iterative Reconstruction Technique) düzeltmeler her projeksiyondan sonra değil tüm projeksiyonlar tamamlandıktan sonra eşzamanlı olarak yapılır.
![Page 45: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/45.jpg)
45XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
ART Yöntemi Varyantları
MART ve SIRT yöntemlerinin kombinasyonu olan
SMART yöntemi her iki yönteme göre klinik olarak
daha başarılı görüntüler oluşturmaktadır.
ART yönteminin Blok iteratif versiyonunda (BI-ART)
birden fazla projeksiyon gruplanarak düzeltme
işlemleri yapılır.
![Page 46: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/46.jpg)
İstatistiksel Yöntemler
![Page 47: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/47.jpg)
47XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
İstatistiksel Yöntemler
Nükleer Tıpta sayım hızlarının nispeten düşük
olması nedeniyle toplanan bilgilerde gürültü oranı
yüksektir.
Gerçek çözümün bu tip veriden çıkartılması
imkansızdır ve bu nedenle en iyi çözüme ihtiyaç
duyulur.
İstatistiksel yöntemlerde en iyi çözüm, verilerden
elde edilen en olası çözüm olarak tanımlanır.
![Page 48: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/48.jpg)
48XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
İstatistiksel Yöntemler
Buna göre kesit görüntüleri, prob[f | P] şartlı
olasılığını maksimize eden görüntünün
bulunmasıyla elde edilir.
Bayes kuralı kullanılırsa:
prob | probprob |
prob
P f ff P
P
prob |P f
prob f
prob |f P
Olasılık (Likelihood) – Görüntünün verilerle uyumluluğu
Önceki (Prior) – Görüntü hakkında neler bilindiği
Sonraki (Posterior) – İlk bilgi ve ölçümden elde edilen verilerin
kombinasyonundan neler bilindiği
![Page 49: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/49.jpg)
49XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
İstatistiksel Yöntemler
Emisyon ve transmisyon tomografide iki farklı
dedektör lokalizasyonunda sayımlar üzerinde
ölçülen gürültü korele değildir (beyaz gürültü). Bu
durumda olasılık aşağıdaki gibi yazılabilir:
prob | prob |i
i
P f p f
Bir fonksiyonun maksimizasyonu logaritmasının
maksimizasyonuna eşittir. Böylece Maksimum-
Olasılık (ML) yöntemi ile görüntü aşağıdaki
ifadenin maksimizasyonu ile elde edilir:
f̂
log prob |i
i
Olasılık n p f
![Page 50: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/50.jpg)
50XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
En Küçük Kareler Yöntemi (Gauss İstatistiği)
Gürültünün bilinen standart sapma ile Gauss
dağılımı olarak temsil edilebildiği varsayıldığında, en
olası çözüm en küçük kareler çözümüne eşit olur.
En küçük kareler çözümü:
2
1
2
1( , ) ( ) ( )
2 2
i ij jj
G
i i
p a fL P F P AF C P AF
P : elemanları pi olan kolon matrisi
A : elemanları aij olan geçiş matrisi
F : elemanları fj olan kolon matrisi
C : elemanları cii=i2 ve burada diyagonal varsayılan verilerin kovaryans matrisi
´ : transpoz
![Page 51: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/51.jpg)
51XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
En Küçük Kareler Yöntemi (Gauss İstatistiği)
Direkt çözüm ifadenin fj‘ye göre birinci türevinin
sıfıra eşitlenmesiyle elde edilir:
Fisher Bilgi Matrisi olarak adlandırılan A´C-1A
matrisinin görüntüdeki piksel sayısı kadar elemanı
vardır ve bunların çoğunluğu 0 değildir. Bu
matrisin tersinin alınması çok zordur.
11 1F̂ A C A A C P
![Page 52: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/52.jpg)
52XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
ML-EM Algoritması(Poisson İstatistiği)
Radyoaktif azalımın rasgele doğası emisyon
verileri için Poisson modelinin daha uygun
oluğunu gösterir.
Temel Poisson modeli, belirli bir beklenen ölçüm
(r) için belirli bir sayımın (c) ölçülme olasılığını
verir:
prob |!
r ce rc r
c
![Page 53: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/53.jpg)
53XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
ML-EM Algoritması(Poisson İstatistiği)
Poisson modeli kullanılarak verilen bir tahmin
edilmiş aktivite dağılımına (f) göre, ölçülmüş olan
projeksiyon sayım dağılımının (P) dedekte edilme
olasılığı, her bir projeksiyon pikseli olasılıklarının
çarpımı olarak temsil edilebilir. Bu şartlı olasılık
“likelihood, L” olarak tanımlanır:
1
| prob | exp !
ip
ij j ij j i
j ji
L P f P f a f a f p
![Page 54: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/54.jpg)
54XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
ML-EM Algoritması(Poisson İstatistiği)
Olasılığın logaritması alınırsa:
log | !ij j i ij j i
i j j
L P f a f p n a f n p
fj’ye göre türevi alınır ve sıfıra eşitlenirse:
log |0i
ij ij
i ij ij j
j
ij ij j ij
i i ij j
j
j ij ij
iij ij j
i j
L P f pa a
f a f
pf a f a
a f
f pf a
a a f
![Page 55: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/55.jpg)
55XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
ML-EM Algoritması(Poisson İstatistiği)
Daha önce de tartışıldığı gibi ifadesinin
maksimizasyonu, eğer başlangıç dağılımı sabit
olarak alınırsa ifadesinin
maksimizasyonuna eşit olur. Bu, orijinal aktivite
dağılımını temsil eden en olası emisyon
dağılımının verilen ölçülmüş projeksiyonlar
olmasını sağlar.
prob |P f
prob |f P
![Page 56: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/56.jpg)
56XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
ML-EM Algoritması(Poisson İstatistiği)
Maksimum Olasılığı (ML) belirlemede birçok
yaklaşım olmakla beraber bunlardan en çok
kullanılanı Beklenti Maksimizasyonudur (EM). EM
algoritması iki bağımsız adımdan oluşur:
İlk adımda bir önceki iterasyondan tahmin edilmiş
aktivite dağılımına dayanarak uygun sistem/geçiş
matrisi kullanılarak ileri projeksiyon yöntemiyle
projeksiyonlar tahmin edilir.
![Page 57: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/57.jpg)
57XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
ML-EM Algoritması(Poisson İstatistiği)
İkinci adımda güncel tahmin, bir önceki tahmin ile
ölçülen projeksiyonlar arasındaki farklılık oranıyla
çarpılmak suretiyle olasılık maksimize edilecek
şekilde güncellenir.
ML-EM algoritması aşağıdaki gibi türetilir:
eski
jyeni ij ij eski
ilj ik k
l k
f pf a
a a f
![Page 58: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/58.jpg)
58XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
ML-EM Algoritmasının Özellikleri
Teorik olarak bir tahmin gerçek obje dağılımına
daha yakın olduğu sürece, iterasyon sayısının
artmasıyla olasılık artar. Gerçekte gürültü
varlığında görüntü 16 iterasyon civarında optimum
görsel kaliteye ulaşır, daha fazla iterasyonda
gürültü artar.
Obje 10 iterasyon 100 iterasyon
![Page 59: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/59.jpg)
59XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
ML-EM Algoritmasının Özellikleri
Gürültü, FBP yönteminde olduğu gibi pozisyondan
bağımsız olmak yerine, sayımla orantılıdır. Bu
sinyal gürültü oranının belirgin ölçüde
geliştirilebildiği düşük sayım bölgelerinde lezyon
dedeksiyonunu kolaylaştırır.
Buna ek olarak teoride algoritmanın birçok üstün
özelliği daha bulunmaktadır, ancak emisyon
tomografisindeki yüksek gürültü seviyesi bu
üstünlükleri klinik açıdan önemsizleştirir.
![Page 60: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/60.jpg)
60XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
Sıralı Alt-Gruplar EM (OS-EM)
ML-EM yöntemini hızlandırmak amacıyla
geliştirilmiş bir algoritmadır.
ML-EM algoritmasındaki toplamların tüm
projeksiyonlar üzerinden bir seferde değil,
kullanıcı tarafından seçilmiş alt gruplar üzerinden
yapılması yoluyla algoritma hızlandırılır.
OS-EM algoritması aşağıdaki gibi tanımlanır:
n
n
eski
jyeni ij ij eski
i Sij ik k
i S k
f pf a
a a f
![Page 61: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/61.jpg)
61XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
Sıralı Alt-Gruplar EM (OS-EM)
Alt-grup sayısı çok küçük seçilmediği sürece OS-EM
yöntemiyle yapılan her alt-grup iterasyonundan elde
edilen görüntü, tam bir ML-EM iterasyonundan elde
edilenle hemen hemen aynıdır.
Hesaplama zamanları da hemen hemen aynıdır.
Böylece 128 projeksiyon için eğer alt-grup sayısı 4
seçilirse, OS-EM algoritması ML-EM algoritmasına
göre 32 kat daha hızlı çalışır.
Pratikte alt-grup sayısının 4 seçilmesi hesaplama hızı
ve görüntü kalitesi arasında iyi bir denge sağlar.
![Page 62: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/62.jpg)
62XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
OS-EM Varyantları
RBI-EM (Rescaled Block-Iterative Expectation
Maximization):
1
maxn
n
eski
jyeni eski ij j ij eski
i S ik k
kij
i S
f pf f a
a fa
![Page 63: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/63.jpg)
63XI. Ulusal Medikal Fizik Kongresi
14 - 17 Kasım 2007
OS-EM Varyantları
RAMLA (Row-Action Maximum Likelihood
Algotihm):
11 , 0n n
yeni eski eski ij j k j ij k ijeski
i S i Sik k
k
pf f f a a
a f
![Page 64: KESİT GÖRÜNTÜSÜ OLUTURMA (RECONSTRUCTION) YÖNTEMLERİmedikalfizik.org/uploads/files/MedikalFizik11/14 11 2007... · 2019-08-28 · 1-Boyutlu FT’u alınan projeksiyonlar Yokuş](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041708/5e46891b9d9f765fc53474d5/html5/thumbnails/64.jpg)
TEŞEKKÜRLER...