Calidad de Imágenes Médicas

Fundamentos de Imágenes Médicas.
Calidad de Imágenes Médicas
Juan Pablo Graffigna
Calidad de Imágenes Médicas
• La valoración de los sistemas es compleja.
• Requiere de mediciones objetivas y
subjetivas.
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Calidad de Imágenes Médicas
tro
ec
S/
N
p
Es
Ruido
W
ien
Re
lac
ión
de
Curvas de DetalleContraste
er
Curvas ROC
Contraste
Resolución
Función de Transferencia
de Modulación
Fantomas
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Calidad de Imágenes Médicas
Contraste
• Se refiere a la diferencia de amplitud (brillo, intensidad,
etc.) entre un área de interés y su entorno.
• La existencia de contraste permite:
– Distinguir entre diferentes tejidos.
– Analizar relaciones anatómicas.
– Cuantificar funciones fisiológicas.
• En RX se definen:
– Contraste radiográfico.
– Contraste del detector.
– Contraste de visualización.
• Definición Matemática:
Calidad de Imágenes Médicas
Contraste
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Calidad de Imágenes Médicas
Contraste de memoria
Calidad de Imágenes Médicas
Resolución.
tro
ec
S/
N
p
Es
Ruido
W
ien
Re
lac
ión
de
Curvas de DetalleContraste
er
Curvas ROC
Contraste
Resolución
Función de Transferencia
de Modulación
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Calidad de Imágenes Médicas
Resolución.
• Definición: es la mínima distancia que debe existir
entre dos objetos para poder distinguirlos
separadamente.
• Función de dispersión de punto (PSF) D.Matem.
– Ancho de doble lado a la mitad del máximo.(FWHM)
• Función de dispersión de línea (LSF) D.Matem.
• Función de dispersión de borde (ESF) D.Matem.
PSF-LSF-ESF
a
b
c
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Resolución.
PSF-LSF-ESF
ESF( x ) = 0
=A
LSF( x ) =
−B ≤ x < x 0
x0 ≤ x ≤ B
d[ESF( x )]
dx
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Calidad de Imágenes Médicas
Resolución espacial de memoria.
Calidad de Imágenes Médicas
Resolución.
•
•
•
•
Distorsión Geométrica.
Distorsión por Movimiento del Paciente.
Distorsión del Detector.
Distorsión por Digitalización.
– Aliasing. Solución FPB. Afecta la resolución.
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Función de Transferencia de Modulación.
tro
ec
S/
N
p
Es
Ruido
W
ien
Re
lac
ión
de
Curvas de DetalleContraste
er
Curvas ROC
Contraste
Resolución
Función de Transferencia
de Modulación
Calidad de Imágenes Médicas
Función de Transferencia de Modulación.
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Calidad de Imágenes Médicas
Función de Transferencia de Modulación.
•
•
•
•
•
La resolución no se puede
expresar únicamente en
términos de tamaño del objeto.
El contraste afecta al FWHM
=> resolución.
La MTF describe el contraste
producido por un sistema de
imágenes en términos de la
frecuencia espacial.
Se describe en términos de
funciones sinusoidales.
Vinculación con la PSF.
Descrip. Matemática.
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Función de Transferencia de Modulación.
∞
MTF(u ) = F[LSF( x )] = ∫ [LSF(X).e − 2 πj. x .u ]dx
−∞
ESF
x
b
a
MTF
LSF
d
f
c
x
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Función de Transferencia de Modulación.
a
b
d
e
c
Calidad de Imágenes Médicas
Función de Transferencia de Modulación.
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Calidad de Imágenes Médicas
Ruido
tro
ec
S/
N
p
Es
Ruido
W
ien
Re
lac
ión
de
Curvas de DetalleContraste
er
Curvas ROC
Contraste
Resolución
Función de Transferencia
de Modulación
Calidad de Imágenes Médicas
Ruido
• Ruido: El ruido es la información no deseada que
contamina la imagen.
• Variación en los valores de los píxeles provocada
por factores externos, no deseados.
• Existen distribuciones estadísticas para modelarlo.
• Se mide como la varianza de los valores de gris en
una región con un nivel de base uniforme.
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Calidad de Imágenes Médicas
Relación Señal a Ruido (S/N)
• Es conveniente medir el
ruido en relación al nivel
de señal.
• Ej. Ruido: 2mV
S1=20mV S/N=10
S2=20V S/N=10000
• S y N deben medirse en
las mismas unidades.
Calidad de Imágenes Médicas
Relación Señal a Ruido (S/N)
DQE: Eficiencia cuántica de detección.
• Bloque perfecto (en términos de ruido) es
aquel que produce una S/N de salida igual a
la S/N de entrada.
• DQE = SNsal/SNent
• Bloque perfecto DQE=1
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Calidad de Imágenes Médicas
Aumento de S/N por promediación
Calidad de Imágenes Médicas
Espectro de Wiener.
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Calidad de Imágenes Médicas
Curvas de Detalle-Contraste.
Calidad de Imágenes Médicas
Curvas ROC
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