IDENTIFIKACE ARTEFAKTŮ V DIGITÁLNÍ RADIOGRAFII. Martin Homola Lada Skácelová

Transkript

1 IDENTIFIKACE ARTEFAKTŮ V DIGITÁLNÍ RADIOGRAFII Martin Homola Lada Skácelová

2 ARTEFAKTY jakékoli struktury na obraze, které nepřísluší hodnocenému objektu bývají způsobené chybou při akvizici snímku; čtecím zařízením; paměťovou deskou; následným zpracováním artefakty v digitální skiagrafii lze do jisté míry rozdělit do skupin v některých případech může být takové rozdělení poněkud neurčité neboť jev jde zařadit do několika takto vymezených skupin najednou

3 ARTEFAKTY VZNIKAJÍCÍ V PRŮBĚHU VYŠETŘENÍ závada příčina projev artefaktu náprava dvojitý artefakt (twin artefakt) dvě vyšetření na jednu kazetu ev. dvojí expozice duplikace obrazu, dvojité kontury dobrá znalost provozování RTG přeclonění chybná kolimace ořezané okraje snímku správné clonění v souladu s velikostí kazety a snímkované oblasti nedoclonění chybná kolimace zachycena velká plocha oblasti zájmu v důsledku rozptýleného záření vysoký šum správné clonění v souladu s velikostí kazety a snímkované oblasti opožděné zpracování prodleva mezi expozicí a vyvoláním obrazu vyblednutí obrazu snaha o RA o co nejkratší prodlevu mezi expozicí a zpracováním exponování přes zadní stranu kazety neznalost konstrukce kazety, nepozornost různé vzory stínů podle designu kazety kvalitní zaškolení RA v manipulaci s kazetou údržba kazet nesprávná manipulace s kazetou; chybné čištění škrábance a šmouhy na snímku zacházet s kazetami a fóliemi šetrně

4 twin artefakt (dvojí expozice) CR CR Hong Kong j.emerg.med. 2000;7:27-32 film AJR:196, January 2011

5 opožděné skenování (zpracování v digitizéru) rentgenový snímek krku byl naskenován v digitizéru po cca. 48 hodinách na snímku je patrná snížená denzita v okrajových částech krku při porovnání s centrem snímku Shetty C M et al. AJR 2011;196:W37-W47

6 nedoclonění

7 exponování přes zadní stranu kazety agfa kodak

8 exponování přes zadní stranu kazety chyba provedená v praxi British Journal of Radiology (2001) 74,

9 škrábance; šmouhy; špatné čištění technické nedostatky digitálních skiagramů typy, zdroje a možnosti odstranění bakalářská práce autor: Karel Kožíšek vedoucí práce: MUDr. Zdeněk Chudáček, PhD. 16.srpna 2010

10 škrábance; šmouhy; špatné čištění

11 pravidla čištění paměťových fólií jednou měsíčně vyjmout paměťové fólie z kazety a zkontrolovat, zda se na jejich povrchu nenahromadily nečistoty (otevřít víko kazety a opatrně vyjmout paměťovou fólii) k čištění je vhodné použít bavlnu nepouštějící chlupy např. netkaná textilie, nebo hadříky k čištění optiky čistícím hadříkem jemně se otírat povrch fólie tahy hadříkem pro čištění volit podobně jako na obrázku nepoužívat jiné čisticí prostředky než je doporučení výrobce, např. rozpouštědla. vložit fólii zpět do kazety (ve stejné orientaci jako při vyjímání). před uzavřením zkontrolovat, zda obrazová deska nevyčnívá (riziko mechanického poškození). technické nedostatky digitálních skiagramů typy, zdroje a možnosti odstranění bakalářská práce autor: Karel Kožíšek vedoucí práce: MUDr. Zdeněk Chudáček, PhD. 16.srpna 2010

12 vpáčený artefakt v důsledku poškození paměťové fólie (obdoba měsíčkových artefaktů u systému film fólie) vylučovací urografie rentgenový snímek vylučovací urografie ukazuje, zakřivené stopy (šipky) v blízkosti pravého a dolního pólu kalichů, které mohou napodobovat pyelosinus,nebo extravazaci kontrastní látky ostatní vpáčené stopy jsou vidět v průběhu levého močovodu, ty mohou být zaměněny za kameny Shetty C M et al. AJR 2011;196:W37-W47

13 ARTEFAKTY VZNIKLÉ CHYBNÝM NASTAVENÍM EXPOZIČNÍCH PARAMETRŮ závada příčina projev artefaktu náprava přeexpozie chybné nastavení expozice tmavý snímek správné nastavení expozice vzhledem k proporcím pacienta podexpozice chybné nastavení expozice zrnitý obraz s vysokým šumem; setřené kontury znalost dynamického rozsahu paměťové fólie rozptýlené záření kazeta umístěna v prostoru působení rozptýleného záření zhoršená kvalita snímku a stíny předmětů položených na kazetě chránit kazetu před sek. zářením; při delší nečinnosti kazetu před použitím přemazat nesprávné použití mřížky mřížka se špatnou fokusací; chybná funkce bucky clony různé typy vzor moiré ev. projasnění okrajů snímku užití mřížky s min počtem lamel 60/cm; správná vzdálenost efekt žárovky (light bulb effect) vstup sek. záření z vyšší expozice na paměťovou fólii z těla obézního pacienta nebo díky nevyclonění snímku ztmavnutí okrajových částí snímku ve vztahu ke zbytku snímku Snížit sek. záření ubráním kv; přesnější clonění

14 přeexpozice Shetty C M et al. AJR 2011;196:W37-W47

15 podexpozice

16 KONTROLA SPRÁVNÉ EXPOZICE PODLE HODNOT EXPOZIČNÍHO INDEXU Sensitivity (FUJI) LgM index (AGFA) Exposure index (KODAK) expozice (µgy) >1000 <1,45 <1250 < 2, ,45 1, ,0 3, ,75 2, ,3-6,7 QC indikátor silně podexponováno zopakovat podexponováno povolit pouze vyjímečně podexponováno povolit po přezkoumání ,05 2, ,7 13,3 akceptovatelný rozsah ,36 2, ,3-26, ,66 2, ,6-40 <50 >2,95 >2750 >40 přeexponováno povolit po přezkoumání přeexponováno povolit pouze vyjímečně silně přeexponováno zopakovat

17 rozptýlené záření obraz paměťové fólie z kazety zapomenuté několik dní na vyšetřovně na snímku jsou patrné různé předměty, které byly na kazetu v průběhu provozu vyšetřovny odloženy můžeme zde pozorovat písmenka; okraje kazet; vykrývací gumy apod.

18 nesprávné použití mřížky vzor moiré princip vzniku

19 nesprávné použití mřížky Shetty C M et al. AJR 2011;196:W37-W47 vzor moiré na snímku vzniká nesprávným použitím sekundárních clon (mrížek) první možnost zobrazení vzoru na snímku je defokusace, nebo malý počet lamel/1cm doporučeno je použití mřížky s min. počtem 60lamel/1cm druhou možností je nefunkční bucky clona třetí variantou je pootočení kazety pod lysholmovou clonou viz. předchozí obrázek

20 nesprávné použití mřížky; defokusace snímek fantomu omylem vložena mřížka s fokusací 180 cm snímek pořízen ze vzdálenosti 100 cm na okrajích snímku jsou vidět světlejší pruhy

21 PŘÍKLADY ARTEFAKTŮ light bulb effect (efekt žárovky) Shetty C M et al. AJR 2011;196:W37-W47

22 ARTEFAKTY VZNIKLÉ PŘI ZPRACOVÁNÍ SNÍMKU hardwarové artefakty způsobené kazetou závada příčina projev artefaktu náprava poškození paměťové fólie poškození fólie častým užíváním a transporty trhliny na snímku výměna kazety nečistoty na paměťové fólii nečistoty vnikající do kazety a znečištění během akvizice paměťové folie zobrazení nečistot pravidelné čištění fólií doporučeným přípravkem poškozená kazeta prasklá nebo jinak poškozená kazeta svítivé světlé linie na snímku výměna kazety hardwarové artefakty válečkové artefakty (chyba čtečky) nerovnoměrné zobrazení poškození válečků v digitzéru chybné konečné zobrazení změny v kontrastu snímku pravidelné čištění a údržba poškození paměťové fólie válečkem mechanické poškození fólie při průchodu přes válečky digitizéru kontrastní lineární světlé artefakty okamžitá kontrola a vyčištění válečků nečistoty na válečcích Nečistoty ulpívající na paměťové fólii při průchodu přes válečky nepravidelně lokalizované světlé artefakty pravidelná údržba; čištění; dvakrát ročně servisní kontrola nefunkční válečky prokluzování válečků při transportu paměťové fólie zobrazení pouhé části snímku pravidelné čištění; kalibrace a kontrola posuvných válečků chybná funkce čtečky nečistoty na světlovou nebo vychylovači laserového paprsku čtečky tmavé pravidelné linie na snímku pravidelné čištění servisním technikem

23 PŘÍKLADY ARTEFAKTŮ poškozená kazeta Shetty C M et al. AJR 2011;196:W37-W47

24 polití fólie; znečištění

25 nerovnoměrné zobrazení Shetty C M et al. AJR 2011;196:W37-W47 tento artefakt se vyskytuje z důvodu selhání válce v digitizéru dochází k chybnému naskenování snímku důsledkem je změna v kontrastu snímku, který je rozdělen na dvě části horní polovina snímku hrudníku byla vystavena působení laserového paprsku delší časový úsek což mělo za následek ostřejší a tmavší část snímku celkový výstupní obraz není ve výsledku homogenní

26 poškození paměťové fólie válečkem Shetty C M et al. AJR 2011;196:W37-W47 rentgenový snímek hrudníku ukazuje lineární prosvětlení (šipky) v pravé polovině hrudníku podél hrudní stěny může snadno dojít k chybné diagnóze se závěrem, že jde o kalcifikované granulomy v plicích

27 nečistoty (prach) na válečcích Na snímku pánve se zobrazují horizontální rentgenkontrastní linky (šipky), které lze najít i mimo oblast pánve. Shetty C M et al. AJR 2011;196:W37-W47

28 nefunkční válečky přední polovina bočního rentgenogramu C - páteře není zobrazena problém je způsoben prokluzováním vkládacích válců čtečky část výsledného obrazu byla načtena dvakrát (černá šipka) RTG kontrastní linka (bílá šipka) je artefakt způsobený nečistotami ve světlovodu Shetty C M et al. AJR 2011;196:W37-W47

29 plate reader artefakt (deskový artefakt) - chybná funkce čtečky rastr nepravidelných linek zobrazený na šikmém snímku kyčle k problému dochází v nepravidelných intervalech příčina artefaktu byla zjištěna v desce elektroniky digitizéru náprava: elektronická deska, která řídila fotomultiplierní trubici byla vyměněna British Journal of Radiology (2001) 74,

30 chybný postprocessing nesprávná volba rozhraní W/L špatně zvoleným rozhraním W/L (okno/střed) vznikají v okolí zavedených implantátů s vysokou materíálovou hustotou projasnění, které mohou simulovat uvolnění nebo infekční změny zvolením optimálních hodnot rozhraní byly artefakty odstraněny Hong Kong j.emerg.med. 2000;7:27-32

31 ARTEFAKTY VZNIKLÉ PŘI ZPRACOVÁNÍ SNÍMKU softwarové artefakty chyba v přenosu dat závada příčina projev artefaktu náprava chyba v komunikaci výpadek napájení během akvizice snímku z fólie chybějící linky nebo body ve výsledném snímku opakovat snímek porušený datový kabel porucha datových kabelů mezi čtečkou a serverem nebo mezi severem a prac. stanicí na snímku střídavé tmavé linie výměna datového kabelu chybné mazání fólie špatná funkce halogenové žárovky na paměťové fólii přetrvává reziduální obraz kontrola procesu mazání kazety ev. výměna halogen žárovky

32 chyba v komunikaci spodní část snímku (šipky) kolenního kloubu nebyla zobrazena z důvodu chybějících dat (řádky, pixely) přenos obrazu byl přerušen z důvodu náhlého selhání přenosového signálu Shetty C M et al. AJR 2011;196:W37-W47

33 porušený datový kabel laterální snímek bederní páteře ukazuje střídající se tmavé linky, které komplikují čtení detailů obrazu problém byl odhalen v poruše datového kabelu spojující digitizér se serverem Shetty C M et al. AJR 2011;196:W37-W47

34 chybné mazání fólie nativní nefrogram překrývá zbytkový obraz snímku hrudníku, který je vidět ve formě žeber a klíčních kostí (černé šipky) artefakt byl způsoben nedostatečným vymazáním předchozího rentgenového snímku za povšimnutí stojí také dva kontrastní markery v pravé části snímku (bílé šipky) Shetty C M et al. AJR 2011;196:W37-W47

35 chybné mazání fólie při opakování podobných jevů je nutné požadovat nápravu (servisní zásah výměna zářivek ve čtečce obrazových desek) dočasným řešením je opakovat smazání po načtení snímku technické nedostatky digitálních skiagramů typy, zdroje a možnosti odstranění bakalářská práce autor: Karel Kožíšek vedoucí práce: MUDr. Zdeněk Chudáček, PhD. 16.srpna 2010

36 PREVENTIVNÍ VYMAZÁNÍ KAZET slouží k odstranění šumu způsobeného expozicí z pozadí nebo zbytkového signálu předchozí expozice při nepravidelném používání jednotlivých kazet po vymazání musí být hodnota expozičního indexu po průchodu čtečkou v toleranci s hodnotami uvedenými v tabulce na snímku nesmí být patrny žádné stíny ani artefakty provádí se jednou měsíčně u všech kazet používaných v klinickém provozu výrobce označení exp. in. hodnota Kodak EI < 380 Konika S-Value 5000 Agfa LgM < 0,28 Fuji S < 10

37 HLEDÁNÍ PŘÍČINY ARTEFAKTU v říjnu 2013 několikrát po sobě se na snímcích plic objevuje nespecifický artefakt artefakt věrohodně simuluje diagnózu pneumomediastina vzhledem k tomu, že se totožný útvar objevil i u jiného pacienta padlo podezření na závadu CR kazety

38 HLEDÁNÍ PŘÍČINY ARTEFAKTU pacient u kterého byl poprvé artefakt zaznamenán byl na oddělení JIP opakovaně vyšetřen v rozmezí pěti dnů byly provedeny tři kontrolní skiagrafická vyšetření artefakt se objevil pouze ve dvou případech

39 HLEDÁNÍ PŘÍČINY ARTEFAKTU posouzením drobných mechanických artefaktů v obraze byly vybrány dvě CR kazety po provedení snímků se zkušebním hliníkovým filtrem artefakt na paměťové fólii nebyl zobrazen zajímavý byl nález na snímku celé kazety provedený DR systémem

40 HLEDÁNÍ PŘÍČINY ARTEFAKTU srovnáním rozměrů a tvarů artefaktů na snímku kazety a snímku pacienta vyvstalo podezření, že artefakt snímku je způsoben poškozením zadní strany kazety byly podniknuty další kroky k potvrzení této teorie

41 HLEDÁNÍ PŘÍČINY ARTEFAKTU pro zjištění příčiny artefaktu, byla provedeno rozebrání vyřazené kazety výsledkem byla nenávratně zničená kazeta pod zvlněnou ochrannou vrstvou jsme objevili kovovou fólii, která byla dlouhodobým používáním porušena funkcí fólie je zabránění průniku rozptýleného záření zpět na paměťovou fólii kazety

42 HLEDÁNÍ PŘÍČINY ARTEFAKTU srovnáním tvaru artefaktu na snímku, tvaru poškození na skiagramu kazety a poškození fólie, jsme definitivně usoudili, že projasnění na snímku plic je způsobeno trhlinou v kovové fólii na zadní stěně kazety otázkou stále zůstává mechanismus vzniku artefaktu poškozená fólie je umístěna v primárním svazku až za citlivou vrstvou paměťové fólie, tím pádem by se její obraz neměl ve zobrazení projevit

43 HLEDÁNÍ PŘÍČINY ARTEFAKTU vzhledem k tomu, že artefakt byl zaznamenán výhradně na snímcích plic prováděných pojízdným přístrojem na lůžku a byl viditelný pouze v oblasti mediastina dospěli jsme k názoru, že projasnění se objeví díky působení rozptýleného záření, které vzniká v materiálu pod pacientem, proniká zpět porušenou ochrannou vrstvou a exponuje paměťovou fólii

44 HLEDÁNÍ PŘÍČINY ARTEFAKTU Faktory odpovědné za projevení artefaktu i přes minimální expozici rozptýleným zářením velký rozdíl mezi PV (pixel value) event. denzitami mezi plicními poli a mediastinem velký dynamický rozsah zobrazení digitálního systému

45 HLEDÁNÍ PŘÍČINY ARTEFAKTU prvním testem pro ověření hypotézy bylo změření rozptýleného záření vycházejícího z materiálu pod pacientem k měření byl použit dozimetrický přístroj UNFORS Xi Platinum Edition F měřící komůrka přístroje byla nasměrována k zdroji rozptýleného záření pro tvorbu rozptýleného záření bylo použito několik vrstev materiálu, které s vyskytují v lůžku pacienta: kovová deska, dvě vrstvy PMMA desek a tři vrstvy molitanu měření bylo provedeno na rozebrané kazetě v místě pokrytém fólíí a v místě kde byla fólie odstraněna naměřené hodnoty rozptýleného záření v místě s fólií 98,6 ngy v místě bez fólie 661,5 ngy

46 HLEDÁNÍ PŘÍČINY ARTEFAKTU druhým pokusem pro ověření teorie byla simulace předpokládaných podmínek vzniku artefaktu porovnání simulace a zobrazení artefaktu u reálného pacienta materiál pro umělé mediastinum tvořila olovnatá guma a cca 5 cm silný blok plexiskla prostor kde by měly být plicní pole jsme ponechali bez jakéhokoliv stínícího materiálu expoziční hodnoty byly nastaveny co nejblíže standardu pro snímek plic na lůžku 65 kv; 4 mas

47 HLEDÁNÍ PŘÍČINY ARTEFAKTU ZÁVĚR Posouzením a vyhodnocením provedených testů a měření jsme došli k závěru, že zobrazený artefakt odpovídá svým tvarem a neostrostí zobrazené simulaci. Teorii odpovídají i naměřené hodnoty energie rozptýleného záření. Artefakt je způsoben průnikem vyššího množství rozptýleného záření poškozenou částí stínící fólie použité v konstrukci kazety. Rozptýlené záření vzniká v materiálech umístěných pod snímkovaným objektem.