medradiophysics l02 13...МР_13_02 25 Рентгенографія. λ k abs d 1Α d 100 Α1µm 100...
TRANSCRIPT
![Page 1: MedRadioPhysics L02 13...МР_13_02 25 Рентгенографія. λ K Abs D 1Α D 100 Α1µm 100 µm 1cm 1m 100m УФ ІЧ НВЧ РЧ Рентген Світло D D 10−4 Α](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022071219/6054bdab55b9f5580c61f7cc/html5/thumbnails/1.jpg)
spr © МР_13_02 1
Медична радіофізика
Лекція 2.Радіофізичні методи в медицині(РФМ).
![Page 2: MedRadioPhysics L02 13...МР_13_02 25 Рентгенографія. λ K Abs D 1Α D 100 Α1µm 100 µm 1cm 1m 100m УФ ІЧ НВЧ РЧ Рентген Світло D D 10−4 Α](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022071219/6054bdab55b9f5580c61f7cc/html5/thumbnails/2.jpg)
МР_13_02 2
РФМ.
РФМЛікування
(РФМЛ)
Діагностування
(РФМД)
Структурноїдіагностики
Функціональноїдіагностики
![Page 3: MedRadioPhysics L02 13...МР_13_02 25 Рентгенографія. λ K Abs D 1Α D 100 Α1µm 100 µm 1cm 1m 100m УФ ІЧ НВЧ РЧ Рентген Світло D D 10−4 Α](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022071219/6054bdab55b9f5580c61f7cc/html5/thumbnails/3.jpg)
МР_13_02 3
8Рівні.1. Хімічні елементи2. Молекули3. Клітини4. Клітинні утворення5. Тканини6. Органи7. Системи органів8. Організм
76
5
4
4
4
3 3
2 21
1
5
5
![Page 4: MedRadioPhysics L02 13...МР_13_02 25 Рентгенографія. λ K Abs D 1Α D 100 Α1µm 100 µm 1cm 1m 100m УФ ІЧ НВЧ РЧ Рентген Світло D D 10−4 Α](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022071219/6054bdab55b9f5580c61f7cc/html5/thumbnails/4.jpg)
МР_13_02 4
Рівні та методи.
Організм
Системи органів
Органи
Тканини
ІнтроскопіяКлітинні утворення
Оптична мікроскопіяКлітини
ІЧ, ЯМР, ЕПР-спектрометріяМолекули
Мас-спектрометріяХім. елементи
ПриміткаМетодиРівень
![Page 5: MedRadioPhysics L02 13...МР_13_02 25 Рентгенографія. λ K Abs D 1Α D 100 Α1µm 100 µm 1cm 1m 100m УФ ІЧ НВЧ РЧ Рентген Світло D D 10−4 Α](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022071219/6054bdab55b9f5580c61f7cc/html5/thumbnails/5.jpg)
МР_13_02 5
Ієрархічна будова.
Ієрархічна неоднорідність – на будь-якому рівнісистема є просторовонеоднорідним об’єктом
Пряма задача – визначення параметрів сигналу завідомими характеристиками неоднорідностей
Зворотна задача – визначення характеристикинеоднорідностей за допомогою аналізу вимірянихпараметрів сигналу
![Page 6: MedRadioPhysics L02 13...МР_13_02 25 Рентгенографія. λ K Abs D 1Α D 100 Α1µm 100 µm 1cm 1m 100m УФ ІЧ НВЧ РЧ Рентген Світло D D 10−4 Α](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022071219/6054bdab55b9f5580c61f7cc/html5/thumbnails/6.jpg)
МР_13_02 6
Загальний принцип.
ЗбудженняФормування відгукуПрийняття та обробка
Зондуючевипромінювання
N1 N2
N1≠ N2
Вторинневипромінювання
Відгук
![Page 7: MedRadioPhysics L02 13...МР_13_02 25 Рентгенографія. λ K Abs D 1Α D 100 Α1µm 100 µm 1cm 1m 100m УФ ІЧ НВЧ РЧ Рентген Світло D D 10−4 Α](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022071219/6054bdab55b9f5580c61f7cc/html5/thumbnails/7.jpg)
МР_13_02 7
Зондуюче випромінювання.
ПроникатиЗафіксувати зміниМінімальний шкідливий вплив
Зондуючевипромінювання
N1 N2
N1≠ N2
Вторинневипромінювання
Відгук
![Page 8: MedRadioPhysics L02 13...МР_13_02 25 Рентгенографія. λ K Abs D 1Α D 100 Α1µm 100 µm 1cm 1m 100m УФ ІЧ НВЧ РЧ Рентген Світло D D 10−4 Α](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022071219/6054bdab55b9f5580c61f7cc/html5/thumbnails/8.jpg)
МР_13_02 8
Зондуючевипромінювання
N1 N2
N1≠ N2
Вторинневипромінювання
Відгук
Інтроскопія (від латинського intro – всередині тагрецького σκοπεω – спостерігаю) – візуальнеспостереження внутрішньої макроструктури непрозорихречовин і матеріалів, галузь науки і техніки, що розглядаєпроблеми такого спостереження.
Інтроскопія. Реконструкція зображень.
![Page 9: MedRadioPhysics L02 13...МР_13_02 25 Рентгенографія. λ K Abs D 1Α D 100 Α1µm 100 µm 1cm 1m 100m УФ ІЧ НВЧ РЧ Рентген Світло D D 10−4 Α](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022071219/6054bdab55b9f5580c61f7cc/html5/thumbnails/9.jpg)
МР_13_02 9
Зондуючевипромінювання
Вторинневипромінювання
Відгук
Інтроскопія. Реконструкція зображень.( )rs
( )rg ′
( ) ( )( )∫ ′′′=V
rdrgrrhrs ,,
виміряний сигнал (експериментально встановлений розподіл)
розподіл фізичної величини в об'єкті
( )rs
( )rg ′
( )xh
V
( ) ( )0rrrg ′−′=′ δ( ) ( )0rhrs ′=
![Page 10: MedRadioPhysics L02 13...МР_13_02 25 Рентгенографія. λ K Abs D 1Α D 100 Α1µm 100 µm 1cm 1m 100m УФ ІЧ НВЧ РЧ Рентген Світло D D 10−4 Α](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022071219/6054bdab55b9f5580c61f7cc/html5/thumbnails/10.jpg)
МР_13_02 10
Зондуючевипромінювання
Вторинневипромінювання
Відгук
Інтроскопія. Реконструкція зображень.3D задача ⇒ набір 2D задач
![Page 11: MedRadioPhysics L02 13...МР_13_02 25 Рентгенографія. λ K Abs D 1Α D 100 Α1µm 100 µm 1cm 1m 100m УФ ІЧ НВЧ РЧ Рентген Світло D D 10−4 Α](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022071219/6054bdab55b9f5580c61f7cc/html5/thumbnails/11.jpg)
МР_13_02 11
Зондуючевипромінювання
Відгук
Інтроскопія. Реконструкція зображень.
Вторинневипромінювання
![Page 12: MedRadioPhysics L02 13...МР_13_02 25 Рентгенографія. λ K Abs D 1Α D 100 Α1µm 100 µm 1cm 1m 100m УФ ІЧ НВЧ РЧ Рентген Світло D D 10−4 Α](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022071219/6054bdab55b9f5580c61f7cc/html5/thumbnails/12.jpg)
МР_13_02 12
Зондуючевипромінювання
Відгук
Інтроскопія. Реконструкція зображень.
Вторинневипромінювання
![Page 13: MedRadioPhysics L02 13...МР_13_02 25 Рентгенографія. λ K Abs D 1Α D 100 Α1µm 100 µm 1cm 1m 100m УФ ІЧ НВЧ РЧ Рентген Світло D D 10−4 Α](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022071219/6054bdab55b9f5580c61f7cc/html5/thumbnails/13.jpg)
МР_13_02 13
Зондуючевипромінювання
Відгук
Інтроскопія. Реконструкція зображень.
Вторинневипромінювання
![Page 14: MedRadioPhysics L02 13...МР_13_02 25 Рентгенографія. λ K Abs D 1Α D 100 Α1µm 100 µm 1cm 1m 100m УФ ІЧ НВЧ РЧ Рентген Світло D D 10−4 Α](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022071219/6054bdab55b9f5580c61f7cc/html5/thumbnails/14.jpg)
МР_13_02 14
Зондуючевипромінювання
Вторинневипромінювання
Відгук
Інтроскопія. Реконструкція зображень.
x ′
y′
![Page 15: MedRadioPhysics L02 13...МР_13_02 25 Рентгенографія. λ K Abs D 1Α D 100 Α1µm 100 µm 1cm 1m 100m УФ ІЧ НВЧ РЧ Рентген Світло D D 10−4 Α](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022071219/6054bdab55b9f5580c61f7cc/html5/thumbnails/15.jpg)
МР_13_02 15
( ) ( ) ( )∫ ′′′′′−′−=V
ydxdyxgyyxxhyxs ,,,
Зондуючевипромінювання
Вторинневипромінювання
Відгук
Інтроскопія. Реконструкція зображень.( )yxs ,
( )yxg ′′,виміряний сигнал (експериментально встановленийрозподіл)розподіл фізичної величини в об'єкті
( )rs( ) ( ) ( )yxgyxhyxs ′′⊗= ,,,
![Page 16: MedRadioPhysics L02 13...МР_13_02 25 Рентгенографія. λ K Abs D 1Α D 100 Α1µm 100 µm 1cm 1m 100m УФ ІЧ НВЧ РЧ Рентген Світло D D 10−4 Α](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022071219/6054bdab55b9f5580c61f7cc/html5/thumbnails/16.jpg)
МР_13_02 16
( ) ( ) ( )yxyxyx wwGwwHwwS ,,, ⋅=
Інтроскопія. Реконструкція зображень.( ) ( )[ ]yxsFwwS yx ,, =( ) ( )[ ]yxgFwwG yx ′′= ,,
В просторі Фур’є
( ) ( )[ ]yxhFwwH yx ,, =
( ) ( ) ( )yxyxyx wwHwwSwwJ ,,, =
( ) [ ]1,g x y F J−′ ′ ′ = – реконструйоване зображення
![Page 17: MedRadioPhysics L02 13...МР_13_02 25 Рентгенографія. λ K Abs D 1Α D 100 Α1µm 100 µm 1cm 1m 100m УФ ІЧ НВЧ РЧ Рентген Світло D D 10−4 Α](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022071219/6054bdab55b9f5580c61f7cc/html5/thumbnails/17.jpg)
МР_13_02 17
Інтроскопія. Реконструкція зображень.
( ) ( )
( ) ( )
( ) ( )
( ) ( )
1
, ,
1 , e2
, ,
1 , e2
x y
x y
x y
i xw yw
x y
i xw ywx y x y
A w w F a x y
a x y dx dy
a x y F A w w
A w w dw dw
π
π
∞ ∞− +
−∞ −∞
−
∞ ∞+
−∞ −∞
= =
=
= =
=
∫ ∫
∫ ∫
![Page 18: MedRadioPhysics L02 13...МР_13_02 25 Рентгенографія. λ K Abs D 1Α D 100 Α1µm 100 µm 1cm 1m 100m УФ ІЧ НВЧ РЧ Рентген Світло D D 10−4 Α](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022071219/6054bdab55b9f5580c61f7cc/html5/thumbnails/18.jpg)
МР_13_02 18
Інтроскопія. Реконструкція зображень.
[ ]gAs = 1−= AB
g sA
[ ] OgosB +=+
so
gO
>>
1. B може не існувати;
2. B існує, але він не один;
3. B існує один, але погано визначений.
[ ] [ ] ggEgAA === −1[ ]gBABs =
![Page 19: MedRadioPhysics L02 13...МР_13_02 25 Рентгенографія. λ K Abs D 1Α D 100 Α1µm 100 µm 1cm 1m 100m УФ ІЧ НВЧ РЧ Рентген Світло D D 10−4 Α](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022071219/6054bdab55b9f5580c61f7cc/html5/thumbnails/19.jpg)
МР_13_02 19
Інтроскопія. Реконструкція зображень.
nAgnss +=+=′( ) ( ) =+=+=′ nAgBnsBsB
NgBnBAg +=+=
істинне зображення
перетворений шум
артефакти, спотворення зображення
![Page 20: MedRadioPhysics L02 13...МР_13_02 25 Рентгенографія. λ K Abs D 1Α D 100 Α1µm 100 µm 1cm 1m 100m УФ ІЧ НВЧ РЧ Рентген Світло D D 10−4 Α](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022071219/6054bdab55b9f5580c61f7cc/html5/thumbnails/20.jpg)
МР_13_02 20
Інтроскопія. Реконструкція зображень.
![Page 21: MedRadioPhysics L02 13...МР_13_02 25 Рентгенографія. λ K Abs D 1Α D 100 Α1µm 100 µm 1cm 1m 100m УФ ІЧ НВЧ РЧ Рентген Світло D D 10−4 Α](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022071219/6054bdab55b9f5580c61f7cc/html5/thumbnails/21.jpg)
МР_13_02 21
Інтроскопія. Реконструкція зображень.
nAgnss +=+=′( ) ( ) =+=+=′ nAgBnsBsB
ng
SNRO =Ng
SNR =3
Bnn
gNng
ng
Ng
SNRSNR
O
=⋅⋅
==3
NgBnBAg +=+=артефакти, спотворення зображення
![Page 22: MedRadioPhysics L02 13...МР_13_02 25 Рентгенографія. λ K Abs D 1Α D 100 Α1µm 100 µm 1cm 1m 100m УФ ІЧ НВЧ РЧ Рентген Світло D D 10−4 Α](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022071219/6054bdab55b9f5580c61f7cc/html5/thumbnails/22.jpg)
МР_13_02 22
gBs =
Інтроскопія. Реконструкція зображень.
gsB ′=′ min=′− gg
nBn
gnNg
Ng
ng
SNRSNRO ===
3
Ngg +=′
![Page 23: MedRadioPhysics L02 13...МР_13_02 25 Рентгенографія. λ K Abs D 1Α D 100 Α1µm 100 µm 1cm 1m 100m УФ ІЧ НВЧ РЧ Рентген Світло D D 10−4 Α](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022071219/6054bdab55b9f5580c61f7cc/html5/thumbnails/23.jpg)
МР_13_02 23
Інтроскопія. Вікна прозорості.
λ
AbsK
Α1 Α100mµ1
mµ100cm1
m1m100
Вікнапрозорості
РЧНВЧІЧУФ
Рентген Світло
![Page 24: MedRadioPhysics L02 13...МР_13_02 25 Рентгенографія. λ K Abs D 1Α D 100 Α1µm 100 µm 1cm 1m 100m УФ ІЧ НВЧ РЧ Рентген Світло D D 10−4 Α](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022071219/6054bdab55b9f5580c61f7cc/html5/thumbnails/24.jpg)
МР_13_02 24
Рентгенографія.
λ
AbsK
Α1 Α100 mµ1mµ100cm1 m1
m100
Вікна прозорості
РЧНВЧІЧУФ
Рентген Світло
![Page 25: MedRadioPhysics L02 13...МР_13_02 25 Рентгенографія. λ K Abs D 1Α D 100 Α1µm 100 µm 1cm 1m 100m УФ ІЧ НВЧ РЧ Рентген Світло D D 10−4 Α](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022071219/6054bdab55b9f5580c61f7cc/html5/thumbnails/25.jpg)
МР_13_02 25
Рентгенографія.
λ
AbsK
Α1 Α100 mµ1mµ100cm1 m1
m100
РЧНВЧІЧУФ
Рентген Світло
Α<<Α− 10010 4 λ
<Α< 2жорстке м’яке
1895 р.
![Page 26: MedRadioPhysics L02 13...МР_13_02 25 Рентгенографія. λ K Abs D 1Α D 100 Α1µm 100 µm 1cm 1m 100m УФ ІЧ НВЧ РЧ Рентген Світло D D 10−4 Α](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022071219/6054bdab55b9f5580c61f7cc/html5/thumbnails/26.jpg)
МР_13_02 26
Рентгенографія.Рентгенографія – метод дослідження внутрішньої будовиоб’єктів шляхом аналізу рентгенограм.
Рентгенограма – зареєстроване зображення об’єкта, якевиникає внаслідок взаємодії р. в. із речовиною цього об’єкта.
Взаємодія
поглинання розсіяння дифракція
Абсорбційна рентгенограма – зареєстроване зображенняоб’єкта, яке виникає внаслідок різного поглинання р. в. ділянками цього об’єкта (дефектоскопія, мінералогія, медицина).
![Page 27: MedRadioPhysics L02 13...МР_13_02 25 Рентгенографія. λ K Abs D 1Α D 100 Α1µm 100 µm 1cm 1m 100m УФ ІЧ НВЧ РЧ Рентген Світло D D 10−4 Α](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022071219/6054bdab55b9f5580c61f7cc/html5/thumbnails/27.jpg)
МР_13_02 27
Рентгенографія.Рентгенографія – метод дослідження внутрішньої будовиоб’єктів шляхом аналізу рентгенограм.
Рентгенограма – зареєстроване зображення об’єкта, якевиникає внаслідок взаємодії р. в. із речовиною цього об’єкта.
Взаємодія
поглинання розсіяння дифракція
Дифракційна рентгенограма – зареєстроване зображенняоб’єкта, яке виникає внаслідок розсіяння і дифракції р. в. внутрішніми елементами цього об’єкта (наукові дослідження, матеріалознавство, кристалографія).
![Page 28: MedRadioPhysics L02 13...МР_13_02 25 Рентгенографія. λ K Abs D 1Α D 100 Α1µm 100 µm 1cm 1m 100m УФ ІЧ НВЧ РЧ Рентген Світло D D 10−4 Α](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022071219/6054bdab55b9f5580c61f7cc/html5/thumbnails/28.jpg)
МР_13_02 28
Абсорбційна рентгенограма.
![Page 29: MedRadioPhysics L02 13...МР_13_02 25 Рентгенографія. λ K Abs D 1Α D 100 Α1µm 100 µm 1cm 1m 100m УФ ІЧ НВЧ РЧ Рентген Світло D D 10−4 Α](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022071219/6054bdab55b9f5580c61f7cc/html5/thumbnails/29.jpg)
МР_13_02 29
Абсорбційна рентгенограма.
![Page 30: MedRadioPhysics L02 13...МР_13_02 25 Рентгенографія. λ K Abs D 1Α D 100 Α1µm 100 µm 1cm 1m 100m УФ ІЧ НВЧ РЧ Рентген Світло D D 10−4 Α](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022071219/6054bdab55b9f5580c61f7cc/html5/thumbnails/30.jpg)
МР_13_02 30
Абсорбційна рентгенограма.
![Page 31: MedRadioPhysics L02 13...МР_13_02 25 Рентгенографія. λ K Abs D 1Α D 100 Α1µm 100 µm 1cm 1m 100m УФ ІЧ НВЧ РЧ Рентген Світло D D 10−4 Α](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022071219/6054bdab55b9f5580c61f7cc/html5/thumbnails/31.jpg)
МР_13_02 31
Дифракційна рентгенограма.
![Page 32: MedRadioPhysics L02 13...МР_13_02 25 Рентгенографія. λ K Abs D 1Α D 100 Α1µm 100 µm 1cm 1m 100m УФ ІЧ НВЧ РЧ Рентген Світло D D 10−4 Α](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022071219/6054bdab55b9f5580c61f7cc/html5/thumbnails/32.jpg)
МР_13_02 32
Дифракційна рентгенограма.
![Page 33: MedRadioPhysics L02 13...МР_13_02 25 Рентгенографія. λ K Abs D 1Α D 100 Α1µm 100 µm 1cm 1m 100m УФ ІЧ НВЧ РЧ Рентген Світло D D 10−4 Α](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022071219/6054bdab55b9f5580c61f7cc/html5/thumbnails/33.jpg)
МР_13_02 33
Дифракційна рентгенограма.