یک مشخصه اساسی برای بازسازی بدون آرتیفکت در تصویربرداری برش نگاری رایانه ای گسیل تک فوتون (spect)، داشتن تغییرات کمتر از 0.5 پیکسل از محور چرخش (aor) یا مرکز چرخش (cor) مکانیکی و الکترونیکی است. تغییرات بیشتر از 0.5 پیکسل یک جابجایی را در محور چرخش ایجاد می کند و آرتیفکت دو شاخه ای را در تصاویر بازسازی شده چشمه نقطه ای بوجود می آورد. غیرهمترازی بین aor یا cor سخت افزاری و نرم افزاری دلیل این جابه جایی می باشد. معمولی ترین علت پیدایش این غیرهمترازی ناشی از خطاهای غیر عمدی (همتراز نبودن دوربین و میز تصویربرداری، ضربه خوردن به میز و غیره) در هنگام جمع آوری داده ها است. استفاده از باریکه ساز نامناسب دلیل دیگری برای تولید آرتیفکت محوری تولید شده به دلیل خطای محور چرخش است که در اینجا بررسی شده است. در این آزمون ها از سامانه های تصویربرداری دوربین گامای تک سر و دو سر استفاده شد که اجزای الکترونیکی و مکانیکی این سامانه ها به صورت مناسبی مطابق با توصیه های سازنده همتراز شده است. میدان دید در امتداد محور چرخش به هفت ناحیه مساوی تقسیم بندی شد و هفت چشمه نقطه ای از ماده پرتوزای technetium-99m را در این ناحیه های مشخص قرار دادیم. تصویربرداری در سه مرحله صورت گرفت؛ مرتبه اول با سامانه تک سر و با باریکه ساز تفکیک بالا-انرژی پایین (lehr) و مرتبه دوم با استفاده از همان سامانه اما با باریکه ساز کاربرد عمومی-انرژی پایین (legp) تکرار شد. در مرحله سوم تصویربرداری با شرایطی مشابه آزمون قبل و با سامانه دوسر با باریکه ساز lehr انجام شد. این بررسی حاکی از آن است که سامانه تک سر و باریکه ساز lehr به ترتیب نسبت به سامانه دوسر و باریکه ساز legp در بیشتر ناحیه های میدان دید، کمینه خطاها را دارد و برای تصویربرداری کلینیکی مناسب تر است.

اولین گام در برنامه های کنترل کیفیت بررسی دیداری دستگاه است که نقص های موجود در سیستم تصویر برداری را آشکار می کند. در این تحقیق ضمن معرفی آزمون های کنترل کیفیت به بررسی کنترل کیفیت دستگاه spect دو سر، موجود در مرکز تحقیقات کشاورزی و پزشکی هسته ای در کرج با مدل dst-xساخت شرکت فرانسه و با استفاده از دستورالعمل های موجود(nema) پرداخته شده است. مراحل آزمون spect شامل محاسبه قدرت تفکیک فضایی ذاتی، قدرت تفکیک انرژی ذاتی، خطی بودن ذاتی، کارایی سرعت شمارش بالا در یکنواختی، یکنواختی ذاتی، خطای مرکزمحور چرخش، حساسیت و زمان مرگ دوربین بوده است. آزمونها دردو مرحله برگزار شدند. مرحله اول قبل از اعمال کنترل کیفی و مرحله دوم بعد از گذشته سه ماه و اعمال کنترل کیفی بر روی دستگاه برگزار گردید.

در سال های اخیر فیزیک، تمامی جنبه های پزشکی و به خصوص تصویربرداری پزشکی را تحت تأثیر قرار داده است. چراکه کیفیت تصاویر گرفته شده رابطه ی مستقیم با نحوه ی درمان و میزان تأثیر آن دارد. امروزه تصویربرداری پزشکی هسته ای به یکی از مراحل اصلی تشخیص و درمان ارگان های حساس و پیچیده مبدل شده است. یکی از ارگان های حیاتی که نقص در عملکرد آن منجر به ناتوانی در ادامه زندگی می شود قلب است. در میان روش های مختلف تصویربرداری از این ارگان حیاتی، spect یکی از متداول ترین و کارآمد ترین روش ها می باشد. این روش طی سال ها تکامل پیدا کرده و نقصان های آن تا حد زیادی کاهش یافته است. همچنین با پیشرفت این روش استفاده از آن نیز بیشتر رواج یافته است. یکی از جنبه های مثبت این روش اینست که با ما اجازه بررسی جریان خون داخل بطن چپ را می دهد و با استفاده از این اطلاعات می توان درباره آنژیوگرافی یا عمل باز قلب تصمیم گیری کرد. همچنین در خیلی از موارد با استفاده از این تصاویر دیگر نیازی به آنژیوگرافی که پرهزینه تر است و با عوارض بیشتری نیز همراه است نیست. هدف کلی در این تحقیق و پروژه بررسی جنبه های مختلف spect قلب و شاخه های مرتبط با آن است. در این ارتباط به بررسی روش های مختلف تصویربرداری قلب و جنبه های مثبت و منفی هر کدام از این روش ها می باشد. همچنین میزان همخوانی نتایج بدست آمده از spect قلب با نتایج آنژیوگرافی مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته شده است. به همین منظور از نتایج تصویربرداری 29 بیمار استفاده شده است.

تصویر برداری spect خون رسانی عضله قلب نقش مهمی را در ارزیابی بیماران برای پتانسیل بیماری های شریان های اکلیلی ایفا می کند. حرکت بیمار در طول تصویربرداری spect خون رسانی عضله قلب می تواند تصاویری با نقایص ساختگی خون رسانی ایجاد کند. در این پروژه اندازه نقایص ایجاد شده به وسیله حرکت شبیه سازی شده و توانایی نرم افزار اصلاح حرکت موجود در سیستم spect مدل symbia در کاهش نقایص حرکتی بررسی شد. برای این منظور، از فانتوم ncat و برنامه simind مونت کارلو برای ایجاد نگاره های spect استفاده شد. حرکت با انتقال داده های نگاره ای خام در جهات x و y شبیه سازی شده و داده های نگاره ای قبل و بعد از اصلاح حرکت بازسازی شدند. تصاویر بازسازی شده با استفاده از نرم افزار qps برای یافتن تاثیر حرکت ارزیابی شدند. نتایج نشان داد که حرکت یک پیکسلی (cm 63/0) در بیشتر تصاویر باعث کاهش اندکی در جذب رادیودارو و در بعضی موارد باعث کاهش جذب متوسط و حرکت دو پیکسلی در تمام تصاویر باعث کاهش جذب متوسط شد. اصلاح حرکت در هیچ یک از موارد سبب از بین رفتن خطای حرکتی نشد بلکه در بعضی موارد باعث کاهش شدید جذب گردید.

روش برش نگاری رایانه ای گسیل تک فوتون (spect)، یکی از ابزارهای مهم تشخیصی در پزشکی هسته ای است که در تصویربرداری از بافت های مختلف بدن کاربرد دارد. در این پروژه از شبیه سازی این سیستم تصویربرداری پزشکی هسته ای به منظور داشتن تصاویر بافت ریه استفاده شده است. با توجه به اسکن تهویه ای- خون رسانی ریه، استفاده از سیستم تصویربرداری spect برای تشخیص بیماری آمبولی ریوی گسترش یافته است. هدف این پایان نامه شبیه سازی بافت ریه به کمک دو فانتوم و همین طور شبیه سازی بیماری آمبولی ریوی به کمک فانتوم zubal است. هدف دیگر این پایان نامه نیز شبیه سازی چند ضایعه در ریه با اندازه های مختلف و نشان دادن توانایی سیستم تصویربرداری spect برای تصویربرداری از ضایعات کوچک است. به عبارتی این ضایعات به صورت واقعی می توانند نشاندهنده بیماری های ریوی باشند. از دو فانتوم دیجیتال، برنامه شبیه سازی simind و همین طور برنامه matlab جهت بازسازی تصاویر شبیه سازی شده ریه استفاده شده است. در ابتدا به کمک فانتوم رایانه ای ncat، فانتوم ریه ها ساخته شد و سپس فانتوم ساخته شده به برنامه شبیه ساز simind داده شد تا مورد شبیه سازی قرار گیرد. برای داشتن یک شبیه سازی مناسب برای بافت ریه توسط فانتوم رایانه ای zubal، تعدادی از پارامترها در برنامه change در simindتغییر داده شدند. سپس از نرم افزار matlab برای ساخت چند ضایعه متفاوت استفاده شد. در ادامه بافت ریه همراه با ضایعه مجدداً مورد شبیه سازی قرار گرفت. از بررسی تصاویر شبیه سازی شده می توان نتیجه گیری کرد که این روش تصویربرداری قادر است اندازههای کوچک ضایعات را به خوبی نشان دهد. البته تصاویر پلانار برای اندازه های کوچک تر از 2.5 سانتی متری مناسب نمی باشند و احتمال تشخیص ناصحیح در مورد آن ها بالاست. با این حال تصاویر پلانار برای اندازه های کمی بیشتر به خوبی قادر به نشان دادن ضایعات می باشند.

آشکارسازی فوتون های پراکنده شدهء کامپتونی در بازهء فوتوپیک یکی از منابع اصلی خطا در تصویربرداری spect می باشد، که منجر به کاهش کنتراست، و در نتیجه کاهش دقت کمی و کیفی تصاویر به دست آمده می شود. در این مطالعه، هفت روش مختلف برای اصلاح پراکندگی تصاویر spect بر پایهء قرار دادن بازه های انرژی در طیف 99mtc مورد ارزیابی قرار می گیرند. از میان این روش ها ، شش روش که عبارتند از روش دو بازهء انرژی (dew)، روش تحلیل توزیع انرژی فوتوپیک (peda)، روش دو بازهء فوتوپیک (dpw)، روش نسبت کانالی (crm)، روش سه بازهء انرژی با تقریب ذوزنقه ای (tew1) و روش سه بازهء انرژی با تقریب مثلثی (tew2)، پیشتر توسط محققان پیشنهاد شده اند، و هفتمین روش، روش پیشنهادی (pm)، تقریب جدیدی است که برای اولین بار در این تحقیق توصیف خواهد شد. روش ها: ابتدا با استفاده از برنامهء شبیه سازی مونت کارلو simind یک فانتوم استوانه ای شامل شش کره ء سرد (بدون اکتیویته) در زمینهء گرم (با اکتیویتهء یکنواخت 99mtc) شبیه سازی می شود، و عملکرد هفت روش اصلاحی با استفاده از چهار معیار ریاضی، کنتراست تصویری (c)، نسبت سیگنال-به-نویز (snr)، نویز نسبی (rn) و پارامتر جفت سازی r-square مورد ارزیابی قرار می گیرد. در مرحلهء بعد، روش های مشخص شده با بهترین عملکرد در فانتوم کره های-سرد در زمینه-گرم، جهت بررسی وضعیت های واقعی تر (بالینی) با استفاده از فانتوم 3d ncat ارزیابی می شوند، و تغییر ایجاد شده در کنتراست تصویری بر اساس منحنی خطی به دست آمده از یک نگاره و یک برش از تصویر بازسازی شدهء این فانتوم مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج: با توجه به نتایج به دست آمده از این مطالعه، تمام روش های اصلاح پراکندگی بررسی شده منجر به یک میانگین افزایش کنتراست تصویری، در محدودهء 20%-5/2%، برای پنج کره ء سرد می شوند، که حد پایین و بالای این محدوده به ترتیب مربوط به روش دو بازهء فوتوپیک (dpw) و روش پیشنهادی (pm) می باشد. هم چنین، نویز نسبی در روش dpw کمترین مقدار (3%) و در روش سه بازهء انرژی با تقریب ذوزنقه ای (tew1) بیشترین مقدار (27/7%) را نشان می دهد. نتیجه گیری: با توجه به مقادیر به دست آمده برای معیارهای ارزیابی، از میان شش روش اول، روش سه بازهء انرژی با تقریب مثلثی (tew2) به علت عدم نیاز به عامل واسطه در مرتبهء اول و روش دو بازهء انرژی (dew) در مرتبهء دوم به عنوان روش ها با بهترین عملکرد پیشنهاد می شوند. از سوی دیگر، روش پیشنهادی (pm) در مقایسه با شش روش بررسی شده، افزایش قابل توجه کنتراست تصویری را به همراه سطح قابل قبولی از نویز نسبی نتیجه می دهد.

چکیده ندارد.