Đang tải... (xem toàn văn)
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG BÁO CÁO CÔNG NGHỆ CHẨN ĐOÁN HÌNH ẢNH I Đề tài CHỤP ẢNH X QUANG VẬT LÝ NHŨ ẢNH Theo M j yaffe Đại Học Toronto Theo a D a MaiDMent Đại Học Pennsylvania Giảng viên hướng dẫn TS Nguyễn Thái Hà Sinh viên thực hiện MSSV Kiều Văn Đông 20130947 Hà Nội, 12 – 2016 Tóm tắt nội dung Nhũ ảnh là một kỹ thuật chụp X quang đặc biệt dành cho tuyến vú thường được dùng trong hỗ trợ chẩn đoán các bệnh lý tuyến vú ở phụ nữ X quang là một xét nghiệm chẩn đoán đã.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG - - BÁO CÁO CƠNG NGHỆ CHẨN ĐỐN HÌNH ẢNH I Đề tài: CHỤP ẢNH X QUANG VẬT LÝ NHŨ ẢNH Theo M.j yaffe Đại Học Toronto Theo a.D.a MaiDMent Đại Học Pennsylvania Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: Kiều Văn Đông TS Nguyễn Thái Hà MSSV 20130947 Hà Nội, 12 – 2016 Tóm tắt nội dung Nhũ ảnh kỹ thuật chụp X quang đặc biệt dành cho tuyến vú thường dùng hỗ trợ chẩn đoán bệnh lý tuyến vú phụ nữ X quang xét nghiệm chẩn đốn có từ lâu dùng thường xuyên y khoa Cũng kỹ thuật chụp X quang quan khác, nhũ ảnh dùng chùm tia X chiếu xuyên qua tuyến vú để ghi hình ảnh tuyến vú lên phim Tuy nhiên nhũ ảnh chùm tia X thường dùng chùm tia có cường độ thấp bước sóng dài Hiện nhũ ảnh phương tiện quan trọng để tầm soát chẩn đốn sớm ung thư vú Do nhiều nước giới, phụ nữ lớn tuổi khuyến cáo nên chụp nhũ ảnh định kỳ (thông thường năm lần) Mục lục Thuật ngữ AE CCITT CMOT CR CT DES DICOM DIMSE DLL HEMS HIS HL7 ICMP IAB HIE IOD ISO IT MAC MIB MPPS MRI MEMA NM OID PACS PDU PDV PET PING RFC RIS SCP SCU SGMP SNMP SOP TCP/IP UID UL US VACM Application Entity – đối tượng áp dụng Consultative Committee For International Tetlgraph And Telephone Common Management Information Protocol Over TCP/IP Computed Radiography – X-quang điện toán Computed Tomography – Cắt lớp điện toán Data Encryption Standard – tiêu chuẩn mã hóa liệu Digital Imaging And Communication In Medicine – số hóa truyền ảnh y tế DICOM Message Service Element – thành phần dịch vụ tin nhắn DICOM Dynamic Link Library High-Level Entity Managerment Protocol Hospital Information System – hệ thống thông tin y tế Health Level Senven Internet Control Message Protocol Internet Active Board Integrating The Healthcare Enterpries Information Object Definition International Organization For Standardization Information Technology – CNTT Message Authentication Code Management Information Base Modality Performed Procedure Step Magnetic Resonance Imaging National Electrical Manufacturers Association Nuclear Medicine – Y học hạt nhân Object Identifier – định danh đối tượng Picture Archiving And Communications System - hệ thống lưu trữ truyền thơng hình ảnh Protocol Data Units – đơn vị liệu giao thức Presentation Data Values – giá trị liệu bối cảnh Positron Emission Tomography Packet Internet Groper Program Request For Comment Radiology Information System Service Class Provider – lớp dịch vụ người cung cấp Service Class User – lớp dịch vụ người dùng Simple Network Management Protoco – giao thức mạng đơn giản Simple Network Management Protoco Service-Object Pair Transmission Control Protocol/Internet Protocol Unique Identifier – định danh Upper Layers – lớp Ultrasound – siêu âm View-Based Access Control Model VR Value Representation AE Application Entity – đối tượng áp dụng CCITT Consultative Committee For International Tetlgraph And Telephone CMOT Common Management Information Protocol Over TCP/IP CR Computed Radiography – X-quang điện toán CT Computed Tomography – Cắt lớp điện toán DES Data Encryption Standard – tiêu chuẩn mã hóa liệu DICOM Digital Imaging And Communication In Medicine – số hóa truyền ảnh y tế DIMSE DICOM Message Service Element – thành phần dịch vụ tin nhắn DICOM DLL Dynamic Link Library HEMS High-Level Entity Managerment Protocol HIS Hospital Information System – hệ thống thông tin y tế HL7 Health Level Senven ICMP Internet Control Message Protocol IAB Internet Active Board HIE Integrating The Healthcare Enterpries IOD Information Object Definition Giới thiệu Ung thư vú bệnh lý ác tính thường gặp nữ giới Khi có biểu bệnh thường giai đoạn muộn với khả chữa khỏi thấp Ung thư vú phát sớm từ chưa biểu triệu chứng bằng phương pháp chẩn đốn hình ảnh Ở giai đoạn sớm bệnh, ung thư vú chữa khỏi hoàn toàn Nếu phát sớm ung thư vú, năm sẽ có nhiều phụ nữ cứu sống Chính vậy, việc sử dụng phương tiện chẩn đốn hình ảnh để thăm khám định kỳ sàng lọc phát bệnh giai đoạn sớm quan trọng Ung thư vú bệnh nguy hiểm chủ yếu phụ nữ Các quan quốc tế nghiên cứu ung thư ước tính rằng 1.380.000 phụ nữ chẩn đoán mắc bệnh ung thư vú quốc tế năm 2008, với 458000 người tử vong Nguyên nhân chưa biết đến, nhiên chứng minh rằng tỷ lệ tử vong giảm đáng kể bệnh phát giai đoạn sớm Yêu cầu phóng xạ cho chụp X quang nhũ ảnh Nhũ ảnh thủ thuật chụp ảnh phóng xạ tối ưu hóa để kiểm tra nguy ung thư vú nhiều phụ nữ, chụp nhũ ảnh phương tiện hiệu cao việc phát ung thư vú giai đoạn sớm sử dụng cho hai điều tra bệnh nhân có triệu chứng (chụp nhũ ảnh chẩn đốn) cho việc trình chiếu khơng có triệu chứng phụ nữ nhóm tuổi chọn Khám sàng lọc X quang vú không điển hình bao gồm hai quan điểm bên vú Quan điểm phổ biến bao gồm sọ-đuôi xiên mediolateral, ví dụ số thể hình (xem phụ lục cho sách này) Trong sử dụng chủ yếu cho việc phát chẩn đoán ung thư vú, chụp nhũ ảnh có giá trị nội địa hóa trước phẫu thuật khu vực nghi ngờ hướng dẫn mẫu sinh thiết ung thư vú phát sở loại dấu chụp quang tuyến vú: 1.) Hình thái đặc trưng khối u, bao gồm phổ biến khơng phổ biến 2.) Trình bày số mỏ khống sản, hình dung đốm gọi vơi nhỏ; 3.) Biến dạng kiến trúc mơ hình mơ bình thường gây dịch bệnh; 4.) Bất cân xứng vùng tương ứng bên trái, phải ngực Hình Chụp hình xiên mediolateral Trong dự báo này, pectoralis quán xuống đến mức độ núm vú Trong chụp quang tuyến vú này, vơi hóa lành tính đặc trưng xuất Hình 2.Sự phụ thuộc tuyến tính X hệ số suy giảm quang, μ, lượng X quang Hệ số suy giảm X ray đo so với lượng mẫu ba loại vật liệu tìm thấy vú: mơ mỡ, mơ vú bình thường xâm nhập ung thư tuyến vú (một loại khối u vú) Cả suy giảm hệ số thân, khác biệt họ, giảm với tăng lượng, kết không việc giảm xạ liều cần thiết để tạo hình ảnh, làm giảm độ tương phản hình ảnh Lưu ý rằng tương phản đề calci hóa chí nhỏ vú tương tự khối u Hình 3: Độ tương phản X quang tăng lượng tia X tăng Sự khác biệt suy giảm hệ số canxi mô vú lớn Các yêu cầu cần thiết cho chất lượng hình ảnh nhũ ảnh đại diện trường hợp đặc biệt nguyên tắc chung chụp X quang, thích nghi với công việc chụp ảnh cụ thể có liên quan việc phát xạ dấu hiệu bệnh ung thư vú Hệ thống hình ảnh phải có độ phân giải khơng gian đủ tần số không gian cao để phân định cạnh cấu trúc nhỏ vú cấu trúc chi tiết, tốt 50 mm, phải giải thỏa đáng Sự khác suy giảm tia X cấu trúc mô vú làm phát sinh thay đổi trongtruyền tín hiệu X quang, nguồn gốc tương phản hình ảnh Như hình hình 3, mơ vú thiếu chất tương phản, đòi hỏi việc sử dụng tia quang phổ X lượng thấp, nhấn mạnh khác biệt thành phần mô vú Sự khác kích thước vật lý thành phần nội thay đổi phụ thuộc vào vú tuổi tác vú cần dải rộng việc sử dụng lưới X quang nén ngực ty cung cấp số bồi thường cho phân tán dị tìm cấu trúc cung cấp độ tương phản tinh tế bị suy yếu biến động ngẫu nhiên hình ảnh, gọi đốm tiếng ồn Tuy nhiên, vú nhạy cảm với xạ, đó, ít cho liều cao, có nguy liên quan nhỏ gây ung thư vú ion hóa Do đó, mong muốn sử dụng liều hấp thụ thấp tương thích với chất lượng hình ảnh chẩn đốn cao, phần tiếp theo,thành phần đặc biệt hệ thống hình ảnh X quang vú sẽ mô tả, thiết kế họ liên quan đến yếu tố hiệu suất hình ảnh đề cập Thiết bị X quang Các đơn vị chụp nhũ ảnh bao gồm ống tia X thụ hình ảnh gắn cạnh đối diện giá đỡ, phải chụp ảnh từ khía cạnh khác nhau, giá xoay quanh trục nằm ngang, thể hình Để chứa bệnh nhân có chiều cao khác nhau, độ cao lắp ráp điều chỉnh Khơng giống hầu hết thiết bị chụp X quang nói chung, thiết kế mà lĩnh vực hình ảnh đặt phía nguồn tia X, nhũ ảnh, hình học hệ thống xếp hình5(a) Ở đây, đường thẳng đứng từ vị trí đầu mối nguồn tia X lướt thành ngực bệnh nhân cắt trực giao với cạnh thụ thể hình ảnh gần gũi cho bệnh nhân chùm tia X quang tập trung ngực hình5b Một số mơ gần thành ngực sẽ không chụp ảnh Xạ rời ống tia X qua lọc ánh kim quang phổ tạo hình, chùm xác định độ nhựa, hỗ trợ nén vú Những tia X truyền qua vú hỗ trợ vú cố lưới điện antiscatter thiết kế đặc biệt, sau cố thụ thể hình, nơi mà chúng tương tác huy động hầu hết lượng Trong phim hình bằng hệ thống chụp nhũ ảnh kỹ thuật số dựa, phần nhỏ tia X qua thụ thể mà không cần tương tác tia X đụng chạm vào cảm biến kiểm soát phơi sáng tự động (AEC) chế đơn vị chụp nhũ ảnh Trong hệ thống chụp nhũ ảnh kỹ thuật số khác, aecmechanism thường thiếu với thụ thể ảnh kỹ thuật số Hình Sơ đồ hệ thống hình ảnh chụp nhũ ảnh 3.1 Ống, lọc phổ Ống, lọc phổ hệ thống chụp nhũ ảnh đại, cung cấp điện thường loại tần số cao (xem mục 5.4.2.3) cung cấp dạng sóng tiềm gần liên tục thời gian tiếp xúc ống tia X sử dụng thiết kế anode quay electron từ cathode công vật liệu tiêu cực dương góc nhỏ từ tỷ lệ bình thường (Hình 9.6) Hình Hệ thống thu hồi hình ảnh hiển thị (a) kết (b) bỏ lỡ mô liên quan với liên kết khơng xác 10 Phosphor điển hình sử dụng để chụp nhũ ảnh phim hình gadolinium oxysunphua (gd2o2s: tb) Mặc dù k hấp thụ cạnh gadolinium xảy cao lượng có ích chụp nhũ ảnh, vật liệu phosphor dày đặc (7.44 g / cm3), hiệu phát lượng tử (QDe) (phần tia X tương tác với hình tương đối cao (khoảng 60% độ dày điển hình hình phổ tia X), k huỳnh quang (một nguồn tiềm tiếng ồn) tránh có thể, hiệu suất chuyển đổi (phần lượng tia X bị hấp thụ chuyển thành ánh sáng) vượt 10%, cao cho phosphor Lượng ánh sáng phát từ hình huỳnh quang tuyến tính phụ thuộc vào tổng lượng lượng gửi tia X hình Nhũ tương phim chụp ảnh cho chụp nhũ ảnh lần xuất nhạy cảm với quang phổ ánh sáng phát từ hình phosphor đặc biệt, phạm vi X ray mức thoát khỏi vú Như vậy, điều quan trọng xem xét đặc điểm chung kết hợp hình phim khơng phải người thành phần riêng lẻ Trong nhũ ảnh, nén vú làm giảm phạm vi tổng thể X ray mức thoát khỏi vú, so với vú mà không nén đồng điều cho phép phim với độ dốc cao sử dụng nỗ lực để tăng cường tương phản tinh tế khác cấu trúc mô mềm (vả 12 (a)) Ngoài ra, phim chụp nhũ ảnh có OD tối đa cao (Dmax) (4,0-4,8 OD) để tối đa hóa vĩ độ tiếp xúc qua mà gradient cao tồn (vả 12 (b)) Điều đặc biệt quan trọng vùng ngoại vi vú mà độ dày giảm nhanh chóng Tuy nhiên, số vùng tuyến vú sẽ thường thiếu sáng sáng, nghĩa kết xuất với độ tương phản tối ưu Hình 12 đường cong đặc trưng nhũ tương phim sử dụng cho chụp nhũ ảnh Phim chụp nhũ ảnh xử lý xử lý tự động tương tự sử dụng cho phim X quang nói chung điều quan trọng nhiệt độ phát triển, thời gian tốc độ bổ sung chất hóa học phát triển tương thích với loại phim nhũ tương sử dụng thiết kế để trì độ tương phản tốt phim đảm bảo chất lượng hàng ngày cần thiết nhũ ảnh để đảm bảo hiệu suất tối ưu liên tục Có số yếu tố kỹ thuật kết hợp với chụp nhũ ảnh phim hình hạn chế khả hiển thị chi tiết nhỏ tinh tế tạo hình ảnh với việc sử dụng hiệu xạ cho bệnh 22 nhân hình chụp nhũ ảnh phim, phim phải hành động máy dị thu nhận hình ảnh thiết bị lưu trữ hiển thị Hình dạng xích ma kết đường cong đặc trưng vĩ độ hạn chế - phạm vi tiếp xúc tia X gradient hiển thị phim có ý nghĩa khối u nằm khu vực vú suốt nhiều đục hơn, sau độ tương phản hiển thị cho bác sĩ X quang khơng đầy đủ gradient hạn chế phim Này mối quan tâm đặc biệt bệnh nhân có ngực có chứa lượng lớn mô fibroglandular, gọi "vú dày đặc” Một hạn chế chụp nhũ ảnh phim hình ảnh hưởng nhiễu mẫu hình cố định chi tiết hình phosphor nhũ tương phim sử dụng để ghi lại hình ảnh làm suy yếu dị tìm vôi nhỏ cấu trúc tinh khác nằm bên vú Cuối cùng, phim hình chụp nhũ ảnh bị thỏa hiệp độ phân giải không gian so với hiệu phát lượng tử, vốn có hình thụ hình ảnh quay phim 4.2 Chụp X quang nhũ ảnh kĩ thuật số Chụp nhũ ảnh kỹ thuật số, giới thiệu thương mại vào năm 2000, vượt qua nhiều giới hạn kỹ thuật nhũ ảnh phim hình chụp nhũ ảnh kỹ thuật số, thu nhận hình ảnh, xử lý, hiển thị lưu trữ thực độc lập, cho phép tối ưu hóa người mua lại thực với máy dò tia X thấp tiếng ồn có dải động rộng hình ảnh lưu trữ kỹ thuật số, hiển thị với độ tương phản độc lập thuộc tính phát xác định yêu cầu nhiệm vụ hình ảnh cụ thể Dù hình ảnh kỹ thuật chế biến tìm thấy hữu ích, từ tăng cường độ tương phản đơn giản để sửa đổi biểu đồ lọc tần số không gian, tiện lợi áp dụng trước hiển thị hình ảnh Những thách thức việc tạo hệ thống chụp nhũ ảnh kỹ thuật số với hiệu cải thiện chủ yếu liên quan đến tia X phát thiết bị hiển thị máy dò nên có đặc điểm sau: ● Hấp thụ hiệu tia xạ tới; ● Phản ứng AOR lliongeaarrithmic phạm vi rộng cường độ xạ cố; ● Tiếng ồn nội thấp ít khơng có tiếng ồn mẫu hình cố định, để đảm bảo rằng hình ảnh tia X nhiễu lượng tử giới hạn; ● Hạn chế phân giải không gian thứ tự chu kỳ 5-10 / mm (50-100 mm lấy mẫu); ● Nó chứa ít 18 cm x 24 cm tốt 24 cm × lĩnh vực kích cỡ 30 cm; ● Nó hình ảnh tiếp giáp với thành ngực; ● Một thời gian chấp nhận hình ảnh tải nhiệt ống tia X (ví dụ máy dị phải qt hình ảnh toàn vú) Hai phương pháp chính thực phát triển máy dò - dò khu vực thiết bị dị qt cựu, tồn hình ảnh mua lúc, sau phần hình ảnh mua thời gian hình ảnh đầy đủ thu bằng cách quét tia X quang phát (s) vú dò khu vực cung cấp mua lại hình ảnh nhanh sử dụng với máy soi tia X thông thường trang bị với mạng lưới để giảm phân tán bằng cách so sánh, hệ thống quét có thời gian mua lại lâu có máy móc phức tạp hơn, sử dụng máy dò tương đối đơn giản có xuất sắc từ chối phân tán nội Cơng nghệ dò khác sử dụng hệ thống chụp nhũ ảnh kỹ thuật số lĩnh vực đầy đủ, tức người có khả chụp ảnh toàn vú (xem phần 7.4.3) cách tiếp cận, phát bao gồm silicon vô định hình Bảng điều khiển transistor màng mỏng chứa ma trận chữ nhật 2000-3000 cột bằng 3000-4000 23 hàng yếu tố phát (dels) del kết nối chuyển đổi transistor màng mỏng để dòng điện chạy dọc hàng cột (xem phần 7.4.3) mảng bao phủ phosphor máy dò tia quang dẫn X Trong gọi máy báo 'gián tiếp', del bao gồm photodiode nhạy cảm ánh sáng chuyển đổi bóng bán dẫn màng mỏng mảng phủ lớp phosphor, thường làm bằng tali kích hoạt csi Tia X truyền qua vú hấp thụ phosphor ánh sáng sản xuất chuyển đổi photodiode để tính phí, mà lưu trữ điện dung Sau tiếp xúc với tia X, tín hiệu readout gửi dọc theo dòng cho hàng kích hoạt thiết bị chuyển mạch tương ứng phí chuyển xuống cột để đọc khuếch đại đa, số hóa để tạo thành hình ảnh hệ thống đọc số liệu cho phép tín hiệu từ tất dels để đọc phần nhỏ giây Các tinh thể phosphor kim có phần giống cáp quang, tiến hành sáng cho diode tách sóng quang với lây lan ít bên sẽ xảy với chất lân quang dạng hạt điều cho phép độ dày phosphor tăng lên tương đối so với phosphor dạng hạt, để cải thiện QDE máy dị mà khơng q nhiều độ phân giải khơng gian Một hệ thống thứ hai sử dụng chiến lược readout tương tự thay phosphor với tia hấp thụ X gồm selen vơ định hình, mà chất quang gọi phát 'trực tiếp' này, lượng tia X bị hấp thụ gây giải phóng cặp lỗ electron selen Các hạt tích điện rút để gương mặt đối diện máy phát điện trường bên áp dụng để thu thập tín hiệu, mảng miếng điện cực (chứ khơng phải diode tách sóng quang) tạo thành dels Khơng giống máy dị phosphor dựa, điện trường thay đổi để thu phí với lan phương tối thiểu cho phép sử dụng máy dò tương đối dày để đạt QDE tuyệt vời mà không giảm đáng kể độ phân giải tỷ lệ gần bình thường vật liệu khác lượng tia X trực tiếp chuyển đổi để sạc phát triển bao gồm iodide chì, kẽm cadmium telluride bromide tali Việc sử dụng vật liệu số nguyên tử cao sẽ cho phép độ dày chuyển đổi X quang để giảm, giảm nhẹ so với suy thoái MTF tỷ lệ xiên tia X Một công nghệ sử dụng cho chụp nhũ ảnh kỹ thuật số sử dụng hình chất phosphor photostimulable, nằm băng lightproof Khi tiếp xúc với tia X, điện tử vật liệu tinh thể vui mừng sau bị bắt bẫy phosphor Số electron bị mắc kẹt tỷ lệ thuận với lượng lượng tia X hấp thụ vị trí đặc biệt máy dò sau tiếp xúc, đặt thiết bị đọc quét bằng tia laser đỏ Hene Năng lượng ánh sáng laser kích thích bẫy để giải phóng electron q trình chuyển đổi điện tử thông qua mức lượng kết phosphor tinh thể việc hình thành ánh sáng màu xanh ánh sáng thu thập hệ thống quang học hiệu quả, đo với ống nhân quang tín hiệu số hóa mối tương quan thời gian đo lường tín hiệu với vị trí chùm tia laser quét, tín hiệu quy cho điểm ảnh riêng biệt hình ảnh độ phân giải hình ảnh xác định kích thước chùm tia quét laser, việc phân tán ánh sáng laser readout phosphor khoảng cách phép đo mẫu Hệ thống phosphor photostimulable khác với chụp X quang nói chung hệ thống phosphor photostimulable số lĩnh vực chủ chốt nói chung, chụp nhũ ảnh hệ thống phosphor photostimulable thiết kế cho độ phân giải khơng gian cao sử dụng loại vật liệu mỏng phosphor quét với sân lấy mẫu tốt (thường 50 mm) Kết ít tín hiệu cho pixel Để khắc phục hạn chế này, sáng kiến khác phát triển để cải thiện khớp nối ánh sáng 24 giảm tiếng ồn readout, bao gồm việc sử dụng readout mặt kép phosphor phốt kim cho phép sử dụng máy dò dày với QDE cao Các hệ thống dò thảo luận có hình ảnh bằng cách tích hợp tín hiệu từ số X quang lượng tử hấp thụ phát số hóa tín hiệu nhiễu hình ảnh từ hệ thống phụ thuộc vào biến động quang học lượng tử Poisson X kết hợp với hấp thụ tia X nguồn tiếng ồn bổ sung liên quan đến việc sản xuất tín hiệu điện tử chuyển đổi Các nguồn tiếng ồn phát sinh từ biến động số lượng ánh sáng sản xuất phosphor để đáp ứng với hấp thụ tia X lượng đặc biệt, từ quang phổ tia X chính (số tiền khác tín hiệu sản xuất X quang lượng tử lượng khác tương tác với vật liệu detector) Như thay thế, đếm số lượng tương tác lượng tử trực tiếp, tránh nguồn tiếng ồn bổ sung thường, thiết bị dò đếm lượng tử thiết bị multiline sử dụng hình học chùm tia X chuẩn trực vào khe định dạng multislit quét qua vú để có hình ảnh máy dị dựa hai phương pháp trạng thái rắn, nơi cặp lỗ điện tử sản xuất vật liệu silicon tinh thể, khí áp lực, nơi mà tín hiệu dạng ion hình thành khí hai trường hợp, sưu tập tín hiệu phụ trách khuếch đại thích hợp tạo xung cho tương tác X quang lượng tử xung đơn giản tính để tạo tín hiệu tính bổ sung thiết bị dò chùm tia chuẩn trực để chiếu xạ phần vú thời gian, SPR giảm mà không cần mạng lưới, điều làm tăng hiệu liều hệ thống Hiển thị X quang nhũ ảnh 5.1 Hiển thị phim Để cho phép hình dung nhiều thơng tin ghi tuyến vú tốt, điều quan trọng điều kiện xem tối ưu Chụp X quang vú nên giải thích điều kiện cung cấp tầm nhìn tốt thoải mái chịu mệt mỏi tối thiểu cho phim, xem hệ thống transillumination có sẵn mà thiết kế đặc biệt để sản xuất mức độ sáng thích hợp cho việc đọc nhũ ảnh bề mặt đèn chiếu sáng nên cung cấp ánh sáng khuếch tán độ sáng đồng mức độ sáng phải đủ để chiếu sáng khu vực quan tâm việc chụp nhũ ảnh Nó khuyến cáo rằng đèn chiếu sáng cho chụp X quang vú phim có khả sản xuất độ sáng ít 3.000 cd / m2 Độ nhạy tương phản mắt (khả phân biệt khác biệt nhỏ độ sáng) lớn môi trường xung quanh khoảng độ sáng tương tự khu vực quan tâm Vì vậy, để xem chi tiết tuyến vú, điều quan trọng để làm giảm độ chói đến mức tối thiểu, để tránh phản xạ bề mặt, để giảm mức độ ánh sáng môi trường xung quanh để xấp xỉ đạt mắt qua chụp nhũ ảnh chói phản xạ giảm bằng cách định vị đèn chiếu sáng từ môi trường xung quanh sáng cửa sổ, bằng cách tắt viewboxes xung quanh không sử dụng, bằng cách sử dụng mặt nạ để che phần chưa sử dụng viewbox để che khu vực mật độ thấp tuyến vú bị kiểm tra Ánh sáng dịu ưa thích phịng xem quan trọng để có nguồn sáng biến đầu cao, ánh sáng (với mặt nạ thích hợp) để xem vùng OD cao nhũ ảnh phim, để đảm bảo rằng phim tiếp xúc xử lý 5.2 Hiển thị Kĩ thuật số 25 Hệ thống hiển thị đóng vai trị quan trọng ảnh hưởng đến hiệu suất tổng thể đơn vị chụp nhũ ảnh kỹ thuật số, dễ dàng giải thích hình ảnh chất lượng hình ảnh trình bày cho bác sĩ X quang Trong số bác sĩ X quang sử dụng hệ thống 'bản cứng' (laser in phim) để giải thích, linh hoạt điều chỉnh độ sáng hình độ tương phản chụp nhũ ảnh kỹ thuật số nhận thấy rõ hình ảnh xem hình máy tính bằng cách sử dụng ống tia âm cực phẳng hình hiển thị thường gọi hình hiển thị "bản mềm" Màn hình phải có số lượng thích hợp hình chất lượng cao (thường hai megapixel đề nghị) phép xem nhiều tuyến vú tốt cấp độ phân giải cần thiết Kỹ thuật số nhũ ảnh thường chứa nhiều pixel hiển thị lúc thiết bị chép mềm hình megapixel có khả hiển thị chụp hình vú với khoảng 2000 × 2500 điểm ảnh 100 mm độ phân giải đầy đủ hình ảnh lớn phải resampled để giảm tạm thời kích thước hình ảnh tồn tuyến vú xem Sau đó, phóng to thu nhỏ hoạt động di chuyển sử dụng phép kiểm tra khu vực quan tâm hình ảnh độ phân giải không gian mua đầy đủ Hệ thống hiển thị tạo in hình ảnh kỹ thuật số suốt phim nhạy cảm với ánh sáng laser Độ sáng độ tương phản hình ảnh thường điều chỉnh X-quang trước in hình ảnh, sử dụng nút điều khiển cung cấp trạm thu cơng việc Hiển thị hình ảnh có bất lợi việc khơng cho phép bác sĩ X quang để kiểm soát hoạt động xử lý hình ảnh trình xem đó, khuyến khích hình ảnh hiển thị để giải thích thiết bị chép mềm chất lượng cao Cả hai máy in laser ướt khơ có sẵn tạo hình ảnh vú có chất lượng tương tự việc lấy mẫu khơng gian (độ phân giải) máy in laser nên ít phù hợp với del kích thước, thiết bị in ấn yếu tố hạn chế sử dụng độ phân giải thấp cho kết in ấn phim có in pixels nhìn thơ, hình ảnh q phóng đại vú Hầu hết máy in thương mại có sẵn cho chụp nhũ ảnh kỹ thuật số có hai kích thước pixel, 100 mm 50 mm nhỏ (khoảng 600 dpi), với chiều sâu điểm ảnh chút 12 14 bit, in nhiều kích cỡ phim suốt (thường 18 cm × 24 cm 24 cm x 30 cm) Thông thường, phim tia laser suốt khơng có khả OD tối đa phim chụp nhũ ảnh Phạm vi hoạt động phim tia laser khác từ khoảng 0,2 OD lên đến khoảng 3,2 OD, tùy thuộc vào loại phim Đó khuyến cáo rằng máy in laser đường cong đặc trưng phù hợp với hình ảnh kỹ thuật số truyền thông y học (DICOM) chức tiêu chuẩn màu xám hiển thị (GSDF) Xử lý hình ảnh kỹ thuật số nhũ ảnh việc lấy mẫu lại, zoom hoạt động di chuyển, số loại khác xử lý hình ảnh sử dụng để cải thiện việc trình bày thơng tin nhũ ảnh kỹ thuật số bước xử lý hình ảnh phổ biến bao gồm: (i) phân đoạn vú từ (khơng khí), mà tông màu xám bảng tra cứu đảo ngược không hiển thị không khí trắng, (ii) tăng cường ngoại vi để ngăn chặn ảnh hưởng thay đổi độ dày gần cạnh vú, (iii) phục hồi phân giải hình ảnh tăng cường để tăng conspicuity dấu hiệu lâm sàng bệnh ung thư vú, (iv) bảng tra cứu thao tác phép điều chỉnh độ sáng độ tương phản hiển thị để phù hợp với hoạt động người mắt, (v) đàn áp tiếng ồn để tăng cường conspicuity tương đối tiền gửi vơi hóa nhỏ tìm thấy vú Phương pháp xử lý hình ảnh sẽ thảo luận chi tiết chương 17 Hình ảnh Mosynthesis Chụp nhũ ảnh kỹ thuật số chứng minh cung cấp bằng cải thiện (dành cho phụ nữ 26 với ngực dày đặc) độ chính xác so với chụp nhũ ảnh phim hình Tuy nhiên, khơng phải độ nhạy (xác suất tìm thấy ung thư có) khơng đặc trưng (xác suất kết tiêu cực ung thư khơng có) 100% lý cho điều hiệu ứng mặt nạ chồng chất mô thiết phải xảy chiếu chụp X quang hiệu ứng mặt nạ giảm bớt tránh sử dụng 3-D kỹ thuật chụp X quang Hệ thống hình ảnh vú chuyên dụng phát triển cho hai phương thức hai cung cấp hình ảnh phẳng tái cấu trúc phận vú Hình ảnh tomosynthesis mua hệ thống chụp nhũ ảnh kỹ thuật số biến đổi nơi cánh tay hỗ trợ trục ống X quang điểm, vú nén cịn văn phịng Máy dị xoay, tùy thuộc vào việc thiết kế hệ thống Thông thường, số nhỏ (9-25) hình ảnh chiếu liều thấp thu phạm vi giới hạn góc (±7° để ±30 °) bình thường với mặt phẳng hình ảnh mong muốn Quang phổ tia X sử dụng tomosynthesis thường cao vào lượng so với người sử dụng chụp nhũ ảnh kỹ thuật số (ví dụ phổ W / al thể hình 9.7) Ống X quang di chuyển ( 'bước bắn') liên tục rời rạc thời trang; đó, xung tia X ngắn với dòng ống cao sử dụng tomosynthesis với chụp nhũ ảnh, tổng thời gian mua lại phải giảm thiểu để tránh suy thoái ảnh chuyển động bệnh nhân Hình ảnh cắt ngang phẳng dựng lại từ dự sử dụng lọc lại chiếu thuật toán tái lặp (xem chương 11) cần lưu ý rằng độ phân giải không gian tomosynthesis đẳng hướng; tomosynthesis cung cấp độ phân giải cao mặt phẳng độ phân giải tương đối nghèo máy bay kết là, voxel tái tạo nói chung khơng đẳng hướng, với kích thước điểm ảnh xấp xỉ bằng với kích thước del khoảng cách lát tái tạo mà thường mm Do phạm vi giới hạn góc độ mua lại, liệu chiếu cho tomosynthesis không tạo thành hồn chỉnh, để tái tạo hình ảnh đại diện 3-D thực giải phẫu vú Kết đồ tạo tác, quan sát thấy hình ảnh Chụp CT tuyến vú CT cung cấp hình ảnh chụp cắt lớp voxels đại diện tương đối chính xác hệ số X quang suy giảm mô vú Các hệ thống ct vú phát triển sử dụng hình học tia hình nón khu vực bảng điều khiển máy dò tia X phẳng đó, liệu cho tất ct lát mua lúc Điều cho phép thu nhận hình ảnh nhanh chóng, mà cịn tạo SPR cao nhiều so với trường hợp ct lát nhất, đặc biệt chưa có lưới điện sử dụng Voxels có xu hướng đẳng hướng, kích thước điểm ảnh mặt phẳng phần chụp cắt lớp lớn đáng kể so với người cung cấp với chụp nhũ ảnh kỹ thuật số tomosynthesis Thiết kế hệ thống cung cấp bảng hình ảnh dễ bị chuyên dụng, giới thiệu thách thức mơ hình tiếp giáp với thành ngực với số lượng lớn dự báo, hình ảnh thường mua ống điện áp cao nhiều (50-80 kV) so với chụp nhũ ảnh (~ 30 kV), để giữ liều mức chấp nhận Tuy nhiên, liều lượng thấp cho chiếu dẫn đến hình ảnh ồn tính mong muốn ct vú thực mà không cần phải nén vú Máy hỗ trợ chẩn đoán Mục tiêu máy tính hỗ trợ chẩn đoán (CAD) để hỗ trợ bác sĩ X quang việc phát ung thư vú, chủ yếu nhũ ảnh tầm sốt CAD có tiềm chi phí hiệu để thay cho việc đọc đôi độc lập hai bác sĩ X quang, thuật tốn CAD sử dụng để mô phỏng bác sĩ X quang thứ hai Bộ đọc đôi hiển thị để tăng tỷ lệ phát bệnh ung thư, 27 khơng thực hành rộng rãi chi phí hậu cần Do đó, CAD có khả làm giảm tỷ lệ bỏ lỡ ung thư, làm giảm đa dạng bác sĩ X quang, cải thiện tính quán bác sĩ X quang đơn làm cho bác sĩ X quang suất cao Hầu hết chương trình CAD thiết kế bằng cách sử dụng mơ hình thể hình 9.13 chụp nhũ ảnh kỹ thuật số sử dụng đầu vào cho CAD đến từ hệ thống chụp nhũ ảnh kỹ thuật số lĩnh vực đầy đủ từ liệu thu bằng số hóa chụp hình vú phim hình bước để xử lý trước hình ảnh để phân vùng vú từ khu phi vú sử dụng xử lý ảnh để nhấn mạnh tổn thương tính định thương tổn Ví dụ, lọc khơng gian sử dụng để làm vôi nhỏ bật hơn, chuyên lọc phi tuyến tính sử dụng để làm bật spiculation kết hợp với khối u ác tính Hình 13 phác thảo khái niệm hệ thống CAD Sau hình ảnh xử lý trước, tổn thương tiềm xác định phương tiện đơn giản "ngưỡng cửa" khu vực có chứa tổn thương, hai vơi nhỏ chúng xuất sáng xung quanh lần tổn thương tiềm xác định, chúng phân đoạn từ hình ảnh bằng kỹ thuật khác nhau, biên giới chúng thường bệnh xác định phần bị che khuất mơ bình thường vú, phương pháp Gradient dựa thường xuyên có hiệu tình phương pháp dựa mức xám Để giảm số lượng điểm nhận diện sai, nhiều tính phát phân đoạn chiết xuất từ hình ảnh Hầu hết tính rơi vào ba loại: cường độ dựa hình thái dựa kết cấu dựa tính chiết xuất từ hình ảnh thang độ xám từ hình ảnh sau trải qua biến đổi toán học Một tập hợp tính chọn để phân tích thêm 28 Một thiết lập tính cuối chọn, tính sáp nhập phân loại thống kê để phân biệt tổn thương thực tế từ phát sai Nhiều loại khác phân loại sử dụng, chẳng hạn máy hỗ trợ vector, Mạng lưới thần kinh nhân tạo, k hàng xóm định gần Hầu hết phân loại có trình diễn so sánh phân loại tích cực nghiên cứu thuật toán CAD phải "đào tạo" sử dụng nhũ ảnh mà "sự thật" (nghĩa diện hay vắng mặt ung thư) biết đến thông qua kết sinh thiết dõi bệnh nhân Dữ liệu thật yêu cầu phải đánh giá hiệu thuật toán CAD Chăm sóc phải thực đào tạo, đánh giá phân loại để tránh thiên vị để giảm khác biệt hiệu suất đo Để tránh thiên vị tích cực, trường hợp sử dụng để đào tạo phân loại không sử dụng để kiểm tra phân loại tăng số lượng trường hợp đào tạo cải thiện hiệu suất phân giảm phương sai việc thực đo Kết thuật toán CAD chuyển tải đến bác sĩ X quang bằng phương tiện hình ảnh có thích để hiển thị phát máy tính cho hệ thống CAD dựa phim hình, phiên độ phân giải thấp hình ảnh in giấy hiển thị hình Vị trí máy tính phát quần chúng vơi hóa nhóm hiển thị bằng biểu tượng khác cho tổn thương khác cho hệ thống chụp nhũ ảnh kỹ thuật số, đầu CAD thích trực tiếp máy trạm để hiển thị bác sĩ X quang Nhiều nghiên cứu gần CAD xem xét kết hợp thông tin từ nhiều hình ảnh, từ quan điểm khác từ việc kiểm định giống nhau, từ quan điểm tương tự từ kỳ thi trước Cách tiếp cận bắt chước chặt chẽ làm bác sĩ X quang đọc trường hợp, cải thiện hiệu suất chương trình CAD phương pháp CAD khác kết hợp thông tin từ nhiều hình ảnh với phát lâm sàng, liệu có sẵn ảnh hưởng đến định bác sĩ CAD trở nên đặc biệt có giá trị hình ảnh vú 3-D, số lượng liệu hình ảnh coi tăng lên nhiều đây, CAD hữu ích cho việc phát tự động nhỏ thiết lập hình ảnh lớn, cho phép bác sĩ X quang để tập trung ý vào nhiệm vụ giải thích phức tạp Sinh thiết hệ thống Stereotactic Trong sở chụp nhũ ảnh để thực thủ thuật chẩn đoán, hệ thống kỹ thuật số thường sử dụng để hướng dẫn thủ tục sinh thiết vú kim Stereotactic thủ tục Stereotactic sử dụng để điều tra phát nghi ngờ X quang vú lâm sàng mà không cần phẫu thuật sinh thiết (cắt bỏ), dẫn đến giảm nguy bệnh nhân, khó chịu chi phí sinh thiết Stereotactic, giàn máy chụp nhũ ảnh sửa đổi phép quan điểm cong vú (thường ±15 ° từ tỷ lệ bình thường) để thu (vả 9.14) từ phép đo thu từ hình ảnh, vị trí 3-D tổn thương nghi ngờ tâm mũi kim trang bị thiết bị cắt lị xo Đặt chính xác vú để lấy mẫu mô hệ thống sử dụng định dạng nhỏ (5 cm x cm) dò kỹ thuật số máy dị trường đầy đủ thụ hình ảnh đặt đơn vị nhũ ảnh thông thường bảng chuyên dụng, nơi mà bệnh nhân nằm nghiêng bàn với mặt dây chuyền vú qua lỗ hổng bảng vào khu vực hình ảnh Hình 14 Các hình học cho sinh thiết vú Stereotactic hiển thị Các ống tia X quay vú để sản xuất hai quan điểm Độ sâu Z đối tượng xác định bên 29 (X) chuyển quan sát thấy hai quan điểm 10 Liều xạ Có ba lượng dosimetric sử dụng cho chụp nhũ ảnh: (i) kerma vụ khí (iak) (Ki), (ii) kerma độ bề mặt lối vào (Kẻ) (iii) có nghĩa liều vào mơ tuyến vú, gọi giá trị trung bình liều tuyến (MGD) (Dg) MGD số lượng chính lãi suất liên quan đến nguy ung thư xạ gây hình ảnh vú Chi tiết tính MGD đưa phần 22.5.3.2 MGD tính toán sử dụng yếu tố thu bằng thực nghiệm bằng cách tính toán vận chuyển xạ Carlo Monte, mà chuyển đổi từ iak liều vú thành phần kích thước cụ thể Các hệ số chuyển đổi trình bày ấn phẩm khác nhau, bao gồm báo cáo IAEA kỹ thuật hàng loạt không 457 [9,1] Các MGD hệ số chuyển đổi tăng với lượng trung bình quang phổ tia X để sản xuất hình ảnh có chất lượng phù hợp, thụ hình ảnh đòi hỏi số lượng cụ thể lượng tia X truyền vú hấp thụ thụ thể thể hình 9.2, suy giảm vú giảm theo lượng ngày tăng, iak cần thiết để có lượng hấp thu quy định thụ thể giảm cho phù hợp Như lượng tăng, iak cần giảm nhanh so với việc chuyển đổi hệ số tăng lên, kết rịng MGD rơi với tăng lượng Liều dùng không thiết phải giống cho tất loại phim hay hệ thống chụp nhũ ảnh kỹ thuật số, đặc biệt cho sau mà công nghệ khác rõ rệt Chương trình tầm sốt vú ontario (canada), phép đo thực năm 2009 2010, tìm thấy phép đo tiêu chuẩn với bóng ma mà liều cho vú từ việc kiểm tra hai chế độ xem chuẩn 3,2 ; 2,72 2,36 MGY cho hình chụp nhũ ảnh phim, chụp nhũ ảnh kỹ thuật số với băng cassette photostimulable phosphor (CR) chụp nhũ ảnh kỹ thuật số với máy dò bị giam cầm (DR), tương ứng Trong khảo sát này, hệ thống sử dụng máy dò photon đếm dẫn đến liều lượng 41% so với u cầu trung bình cho hình ảnh với cơng nghệ phim hình 30 Liều nhũ ảnh phụ thuộc vào kích thước thành phần vú, thiết lập phơi sáng chọn Trong hình chụp nhũ ảnh phim, mà mục đích để trì giá trị mục tiêu cho od phim, iak sẽ tăng độ dày vú phần mô fibroglandular (thường gọi mật độ) tăng điều sẽ gây gia tăng tương ứng MGD Sự gia tăng lượng chùm (điện áp ống, lựa chọn vật liệu mục tiêu, lọc tia) sẽ giảm nhẹ so với số tăng liều Tuy nhiên, độ tương phản hình ảnh sẽ bị giảm số thời điểm sẽ trở nên chấp nhận chụp nhũ ảnh kỹ thuật số, mục tiêu để đạt mục tiêu SNDR máy dò lần nữa, liều sẽ tăng theo chiều dày vú mật độ vú Tuy nhiên, với hệ thống kỹ thuật số nơi tương phản điều chỉnh trình hiển thị hình ảnh, thỏa hiệp chấp nhận đạt lượng cao so với phim hình điều cho phép tận dụng giảm tương đối lớn liều so với phim cho ngực lớn dày đặc Hình 15 cho thấy ảnh hưởng độ dày vú vào liều lượng cần thiết, tính toán sử dụng mơ hình lý thuyết đây, sDnR liên tục thực máy dò điều đòi hỏi liều tăng cho ngực dày lượng thấp, nơi ngực đục với tia X, cho lượng cao mà khác biệt tín hiệu tương phản trở nên ít 31 Tuy nhiên, đề cập trước đây, gia tăng lượng tăng thấp sẽ yêu cầu cho chụp nhũ ảnh phim Hình 15 Tính liều lượng cần thiết để đạt SNR cố định máy dò cho độ dày ngực 2-8 cm Những liều thấp, ảnh hưởng xạ rải rác độ tương phản tiếng ồn chưa xem xét, tia giả định monoenergetic Có nguy ung thư cảm ứng kết hợp với liều lượng xạ nhận chụp nhũ ảnh đó, điều quan trọng phải hiểu tầm quan trọng nguy liên quan với liều xạ giao chụp nhũ ảnh tác dụng sinh học ion hóa báo cáo xạ (beiR) Vii quan kiểm tra liệu liều lượng gia tăng tỷ lệ mắc ung thư từ số nhóm nghiên cứu cho phép phát triển mơ hình rủi ro xạ bệnh ung thư vú [2] Báo cáo cung cấp mơ hình cho tất khối u rắn, dựa công việc Preston et al [3] cho chụp nhũ ảnh, mơ hình dự đốn nguy tuyệt đối dư thừa (EAR) cảm ứng ung thư như: 32 Cho phụ nữ độ tuổi 50 năm đây, tai rủi ro cảm ứng xạ loại ung thư sẽ "bề mặt" khoảng thời gian năm phụ nữ độ tuổi, A, liều để ngực số độ tuổi sớm, Ax, tiếp xúc xảy ví dụ, rủi ro với người phụ nữ từ 60 tuổi từ liều để vú 0,0024 gy, trước nhận từ chụp X quang vú tuổi 45 năm dự báo 1,06 × 10-6 lưu ý rằng mơ hình này, rủi ro quan hệ tuyến tính với liều nhận giảm theo độ tuổi tiếp xúc quy định rõ ràng cho độ trễ xây dựng theo mơ hình Tuy nhiên, nguy dự báo không tăng theo tuổi tác đạt sau tiếp xúc, tỷ lệ tăng chậm sau tuổi 50 năm Tích hợp cách thích hợp, mô hình hữu ích việc dự đốn nguy đời sau kiểm tra X quang vú từ tiếp xúc nhiều lứa tuổi khác nhau, sẽ xảy việc kiểm tra định kỳ Ví dụ, phác đồ sàng lọc mà bao gồm kỳ thi chụp nhũ ảnh hàng năm từ độ tuổi từ 40 đến 55 năm, kiểm tra hai năm lần sau tuổi 74 năm (tức 25 chiếu) với liều 2,4 MGY để hai vú, ước tính rằng 100 000 phụ nữ, 56 bệnh ung thư xạ gây sẽ gây ra, kết 6,9 người chết 88,5 phụ nữ-năm sống Như phép tính này, độ trễ mười năm áp dụng, ví dụ tai = cho A