Lezárt projektek

Anód felületi egyenetlenség mérés:

A manapság elterjedt röntgendiagnosztikai berendezésekben általában fűtött katódú, forgó anódos röntgencsöveket használnak. A katódból kilépő elektronokat elektromos tér gyorsítja, fókuszálja az anód felületére. Az anódba becsapódó elektronok nyomán fékezési és karakterisztikus röntgensugárzás keletkezik. Az elektronok energiájának több, mint 99%-az anód melegítésére fordítódik Ez magas működési hőmérsékletet eredményez, ami megrongálhatja az anód aktív felületét, repedéseket, csepp alakú foltokat, hézagokat hozva létre. Ez pedig jelentősen lecsökentheti az anódok élettartamát. Emelett a csőböl kilépő sugárzás spektrális összetétele a változik (keményedik) a felülleti érdesség növekedésével.

Optikai mikroszkópos, profilométeres és elektronmikroszkópos méréseket végeztünk leselejtezett röntgencsöveken. A mérésekből kiderült, hogy az anód felületét 1 mikrométernél kisebb egyenetlenségű szigetek alkotják, melyeket átlagosan 8 mikrométeres szakadékok választanak el egymástól.

A kísérleti eredmények alapján létrehozott egyszerű felület modell segítségével 6%-os intenzitás csökkenés jósolható.

Fókuszfolt és az off-fokális terület spektrálisfeltérképezése:

Az anód felületére beérkező elektronok átlagos behatolási mélysége néhány mikrométer. A track-be becsapódó elektronok egy jelentős része visszaszóródik az anód felületéről. Ezek az elektronok a katód és az anód között fennálló feszültség hatására lelassulnak, majd az anód felé gyorsulnak és újra becsapódnak. Becsapódva másodlagos röntgensugárzást kelthetnek, azonban energiájuk a direkt elektronáram energiájánál kisebb, így lágyabb sugárzás keletkezik. Előfordulhat, hogy a szórt elektronok a fókuszfolt felületén kívülre esnek be. Ezek a fókuszfolton kívül újra becsapódó elektronok szintén röntgensugárzást kelthetnek, ezt az irodalom "off-focal", fókuszfolton kívüli sugárzásnak nevezi.

A fókuszfolt és környezetének spektrális eloszlásának ismeretében a rendszer valósághűbben modellezhető. Egy CdTe félvezető detektor segítségével végeztünk spektrum méréseket a fókuszfolton és annak környezetében, vizsgálva a spektrum változását a fókuszfolton belül, illetve az off fokális terület spektrum és intenzitás viszonyait.

A fókuszfolt modulációs transzfer függvényének mérése:

A röntgendiagnosztikai berendezés felépítésétől, beállítási paramétereitől függően mindig tapasztalható elmosódottság a vetületi képeken. Ennek oka lehet a detektorok véges felbontása, vagy az objektumok elmozdulása. Egy másik ok a fókuszfolt véges -nem pontszerű- mérete, és szabálytalan alakja. A röntgensugarak nem egy pontszerű forrásból indulnak ki, hanem egy kiterjedt, szabálytalan alakú forrásból.

A modulációs transzfer függvény (MTF) egy széles körben elterjedt, elfogadott eszköz, akár az egész leképező rendszer, akár a rendszert alkotó elemek egy csoportjának felbontásának jellemzésére.

A radiológiában az MTF több módszerrel is meghatározható, csillag fantommal, rés vagy pinhól segítségével. Méréseink sirán pinhól módszerrel mért point spread function (PSF) görbékből számoltuk a MTF-et. A fókuszfolt vetületének mérete és alakja hely és irányfüggő, más és más a detektor különböző pontjain. Ezért vaszkuláris berendezés saját detektorával végeztünk pinhólos méréseket a detektor több pontján és vizsgáltuk az eltéréseket a hely és irány függvényében.

Periodikus szűrő technika:

Két röntgensugarat használva lehetőség nyílik információt nyerni egy szövet belső összetételéről. A duál-energiával működő eljárások lényege, hogy két különböző energia szinten történik a mérés. Leggyakrabban csontszövet lágyszövettől való elkülönítésére használják. Duál energia adatok többféleképpen nyerhetők. Használható a detektált röntgen jel spektrális analízise, különböző csőáramok használata és/vagy a röntgen sugár szűrése. Az utóbbi módszerekkel jól el lehet különíteni az energiatartományokat. A duál expozíció (két külön felvétel készítése, két különböző időpontban) hátránya, hogy a beteg elmozdulhat. Illetve, hogy a beteget a két felvétel készítésekor dupla dózis éri.

Egy olyan szűrő kialakításán dolgoztunk, melyel a két duál energiás kép rekonstuálható egy felvételből. Ekkor két különböző anyag alkotja a szűrőt, a sakktábla fehér és fekete mezőihöz hasonlóan. A kapott képet a "fehér" és "fekete" mezők helyei szerint kettéválasztva, a két így kapott hiányos képet egy algoritmus segítségével kiegészítve a duál-expozíció két képe adódik. Ilyen mdszerrel módszerrel kizárható a beteg elmozdulásából származó hiba és a dózis a felére csökken a kettős expozícióhoz képest.

Stent detektálás "villogtatással":

A vaszkuláris beavatkozásoknál lényeges, hogy a páciensbe jutatott eszközök minél inkább láthathóak, könnyebben észrevehetőbbek legyenek. Egyik ilyen eszköz az érelzáródások kitágítására használt stent, amely egy vékony drótbol készült hálós szerkezetű objektum.

Azt az ötletet használtuk fel a stent láthatóbbá tételére, hogy az objektumok mozgása segíti a megfigyelőt a felismerésben. Az objektumok villotatása azt az érzetet kelti, mintha az objektum mozogna. A stenteket létrehozó frekvencia komponensek meghatározása után, frekvencia térbeli szűrőket használtunk a stent villogtatásához a képeken. A stentet alkotó frekvencia komponensek videóról videóra változnak, de körűlbelül ugyanabból a frekvecia intervellumból valók. Felerősítve a megfeleő frekvenciákat a adott képkockákon javítható a stent láthatósága.

A szórás hatásának csökkentése visszaszórt fotonok felhasználásával:

A szórás egy általános fizikai folyamat, ami következtében a röntgensugárzás anyagi közegen áthaladva, egyenes haladási irányától eltér. A szórt sugárzás detektálása CT szkennerekben a kontraszt csökkenését és a kép minőségének romlását vonja maga után. A felvételek készítése közben detektált szórt sugárzást az előre szóródott sugárzás teszi ki, amely a direkt sugárzással közel azonos szöggel érkezik a detektorokhoz. A szórás mértéke összetett módon függ a vizsgált objektum anyagától, geometriájától, a szkennertől, és a használt energia tartománytól.

A CT szkennerek működését MCNPX ("Monte Carlo") szimulátorral modelleztük, amely a nukleáris technikai területén igen elterjedt, megbízható szoftver. A CT szkennerek kialakítását minél jobban megközelítő geometriai elrendezéssel futattunk szimulációkat.Az elkészült projekciókból szűrt visszavetítéses algoritmust megvalósító program segítségével rekonstruáltuk a felvételeket.

Egy olyan új ötlet megvalósíthatóságát tanulmányoztuk, hogy lehetséges-e a visszaszórt fotonok detektálásával és felhasználásával -következtetve az előreszórt fotonok mennyiségére- javítani a CT szkennerek által létrehozott felvételt.

Poszterek:

Cikkek:

Measurement of X-ray tube anodes' surface profile and its effect on the X-ray spectra

Monte Carlo analysis of energy dependent anisotropy of bremsstrahlung X-ray spectra

Főoldal