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Tesi etd-09042013-181140


Thesis type
Tesi di specializzazione (4 anni)
Author
BASSI, SARAH
URN
etd-09042013-181140
Title
Radiologia diagnostica per immagini estese e soluzioni di stitching con pannelli DR
Struttura
FISICA
Corso di studi
FISICA MEDICA
Commissione
relatore Lazzari, Alessandro
relatore Baldini, Stefano
Parole chiave
  • stitching
  • immagini radiologiche
  • filtri
  • elaborazioni immagini
  • DR
  • CR
Data inizio appello
04/10/2013;
Consultabilità
completa
Riassunto analitico
In radiologia diagnostica, talvolta, grandi aree del corpo umano vengono esaminate tramite l’utilizzo dei raggi x, per esempio vengono eseguiti esami alla colonna vertebrale oppure agli arti inferiori. Con le cassette digitali (CR), per via della loro estesa area superficiale, è possibile eseguire questo tipo di investigazioni tramite una singola esposizione utilizzando una singola cassetta, di dimensione 35 x 84 cm (Kodak) oppure 35 x 91 cm (Carestream) oppure 43 x 129 cm (Carestream). Con i pannelli digitali (DR), a causa della loro dimensione ridotta e dei loro alti costi, allo stato dell’arte non è possibile fare tali investigazioni con una unica esposizione, ma è necessario effettuare diverse esposizioni in accordo con l’estensione dell’area esaminata, unendo due o più immagini radiologiche. Questa operazione è chiamata “stitching” poiché varie immagini sono unite (stitch ossia cucite) insieme. Sono state introdotte e sviluppate tre tecniche che permettono di effettuare un esame di stitching con pannelli DR: rotazionale, lineare e wide. L’obbiettivo di questo lavoro è quello di sottolineare le differenze e di evidenziare le problematiche, prendendo in considerazione la qualità dell’immagine e la semplicità di utilizzo, con lo scopo di trovare la tecnica migliore. Le metodologie sono state valutate tramite tre diversi parametri: la qualità dell’immagine, la comodità d’uso (prendendo in considerazione il tempo per effettuare un esame) e la semplicità dello sviluppo meccanico ed elettronico della tecnica.<br>Ciascun metodo possiede delle qualità buone, ma anche criticità: pertanto la scelta della tecnica migliore non è semplice perché ognuna ha i suoi vantaggi e i suoi svantaggi. Al giorno d’oggi lo stitching rotazionale è il più utilizzato perché la qualità delle immagini è molto buona e non ci sono errori di parallasse. Però non è un sistema semplice da sviluppare perché ci sono due diversi movimenti meccanici da gestire. Per questa ragione è stato introdotto il sistema di stitching lineare, che è più semplice dal punto di vista meccanico ed elettronico, ma peggiora la qualità delle immagini. Il wide stitching è la tecnica più vicina alla tecnica con cassetta CR e possiede una qualità dell’immagine molto buona, ma la difficoltà nello sviluppo di un collimatore in grado di effettuare questa tecnica e la richiesta di alte prestazioni per il tubo radiogeno sono un grande ostacolo. La conclusione è che sebbene sia complesso e costoso, lo stitching rotazionale risulta la tecnica migliore tra quelle investigate. Un ruolo importante, che è andato perso con l’avvento dei sistemi digitali, era offerto dai filtri compensativi. Essi avevano il compito di proteggere i tessuti che assorbono di più la radiazione (es. ossa) rispetto alle parti del corpo più trasparenti (tessuti molli), permettendo di avere in un’unica esposizioni entrambe le tipologie di tessuti senza zone di sovra o sotto esposizione nell’immagine. Con i sistemi CR i filtri a cuneo erano di uso comune nelle investigazioni agli arti inferiori che comprendevano anche la zona del bacino, per esaminare patologie come l’inclinazione dell’anca. Con i sistemi DR i filtri a cuneo non sono utilizzati e sono dannosi per i metodi di stitching lineare e rotazionale. Per simulare l’effetto del filtro a cuneo, nei sistemi DR deve essere applicato un filtraggio, ad esempio la LUT logaritmica, prima di procedere con l’unione delle immagini. <br>Rispetto ai sistemi CR, la dinamica più ampia dei sistemi DR riduce le zone dell’immagine sovra o sotto esposte, rendendo quindi possibile il recupero dell’immagine di quasi tutti i tessuti. Questo, unito alla filtrazione software, ha consentito di evitare il filtro compensativo per i sistemi DR negli esami di stitching.<br>Allo stato attuale dell’arte le cassette CR che vengono utilizzate per esami di stitching hanno un grosso vantaggio rispetto ai sistemi DR: l’esame viene effettuato in un’unica esposizione, annullando tutti gli artefatti da movimento. Tuttavia le prestazioni dei pannelli, in termini di contrasto, risoluzione e dose, sono migliori rispetto a quelle delle CR e compensano lo svantaggio delle esposizioni multiple.<br>Lo studio e il miglioramento dei pannelli digitali è rivolto a superare i limiti di questa tecnica. A tale scopo sono da poco tempo in commercio sistemi digitali cassette size, con sistema di scaricamento delle immagini wi-fi, che sono competitivi con le cassette CR.<br><br>
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