Σύγκριση αλγορίθμων ανακατασκευής εικόνας στη σύγχρονη αξονική τομογραφία

Καζάκος, Παναγιώτης

A comparison of modern computed tomography image reconstruction algorithms

Διπλωματική εργασία

Author

Καζάκος, Παναγιώτης

Date

2022-03-21

Advisor

Kalyvas, Nektarios

KAZAKOS_THESIS_v2_nk_SD_k.pdf (1.147Mb)

Keywords

Αλγόριθμοι ανακατασκευής ; Αξονικός τομογράφος ; Παράμετροι ποιότητας εικόνας ; Σύγκριση αλγορίθμων ανακατασκευής ; CT ; Reconstruction algorithm comparison ; Algorithm reconstruction

Abstract

Η παρούσα εργασία στοχεύει στην επεξήγηση και σύγκριση των πιο διαδεδομένων αλγορίθμων ανακατασκευής εικόνας στην σύγχρονη αξονική τομογραφία. Αρχικά, γίνεται μια μικρή περιγραφή των βασικών μερών και του πως λειτουργεί ένας αξονικός τομογράφος, ενώ στη συνέχεια πραγματοποιείται περιγραφή των παραμέτρων ποιότητας των εικόνων που προκύπτουν. Έτσι, στο επόμενο κεφάλαιο αναλύονται οι βασικότεροι αλγόριθμοι που χρησιμοποιούνται για να γίνει ανακατασκευή των εικόνων από τις λήψεις του αξονικού τομογράφου. Επίσης, σημαντικό είναι το γεγονός ότι παρουσιάζονται σύγχρονα δεδομένα από την εφαρμογή αυτών των αλγορίθμων στη κλινική πρακτική, ενώ παράλληλα συγκρίνονται ως προς την αποτελεσματικότητα τους.Γίνεται μια χρονική αναδρομή με άυξοντα αριθμό σε μελέτες που έγιναν πάνω στη σύγκριση αλγορίθμων στην ανακατασκευή εικόνας απο το 2016 εως το 2021. Στη συνέχεια αναλύεται το πως επηρεάζει κάθε φορά ο χρησιμοποιούμενος αλγόριθμος την απαιτούμενη δόση ακτινοβολίας, γεγονός που αποτυπώνεται στην ποιότητα της εικόνας που προκύπτει.Τέλος γίνεται σύγκριση των αλγορίθμων μέσω ενός πίνακα Excel που κατασκευάστηκε για την ευκολότερη κατανόηση και για να γίνονται πιο ευδιάκριτες οι διαφορές

Abstract

The present work aims to explain and compare the most common image reconstruction algorithms in modern computed tomography. First, a brief description of the basic parts and how a CT scannerworks is made, followed by a description of the quality parameters of the resulting images. Thus, the next chapter analyzes the main algorithms used to reconstruct the images from the CT scans along with the mathematical sequences that accompany them.It is also important the fact that modern data from the application of these algorithms in clinical practice are presented, while at the same time they are being compared in terms of their effectiveness. Between 2016 and 2021 were compared some studies that was conducted for the comparison of algorithms in image reconstruction. In the meantime the thesis analyzed how the algorithm used each time affects the required dose of radiation, which is reflected in the quality of the resulting image. Finally, the algorithms are compared through an Excel spreadsheet that was built for easier understanding and to make the differences more visible.