Implementation of tomosynthesis ın dental x-ray ımaging

Abstract

Dijital tomosentez, X ışını kaynağının nesne etrafında dairesel bir hareketle, sınırlı bir açı diliminde aldığı görüntüleri kullanarak istenen kesitleri oluşturma yöntemidir.Bazı durumlarda, oluşturulan kesitlerin kalitesi, odaklanılan kesitin dışında kalan kesitlerdeki yapıların oluşturduğu bulanıklığın sebep olduğu gürültüden etkilenebilir. Bu çalışmanın amacı çoğul Görüntüleme Algoritmasını uyarlamak ve gürültüyü azaltmak için kesit-dışı bulanıklığı giderme metodlarını kullanarak oluşturulan kesitlerin görüntü kalitesini arttırmaktır.Bu amaç doğrultusunda görüntü kalitesini etkileyen etkenleri değerlendirmek için yazılımsal bir fantom kullanılmıştır. Farklı açılarda ve projeksiyon sayılarında gruplar oluşturulmuştur. Bu görüntüler MATLAB ortamında yazılan çoğul Görüntüleme Algoritmasını kullanarak yeniden oluşturulmuştur.Oluşturulan kesitlerin hem görsel olarak hem de SSIM analizi kullanılarak görüntü kalitesi değerlendirilmiştir. MPA algoritması ve bunu takiben uygulanan gürültü azaltma algoritması, az gürültülü tomosentez görüntüleri, yüksek işaret-gürültü oranı ve yüksek kontrast sağladığı görülmüştür.Algoritma ayrıca diş fantomu kullanılarak elde edilen görüntü setine de uyarlanmıştır. Sonuçlar, tomosentez görüntü oluşturmanın, dijital diş röntgenlerinin değerlendirilmesinde umut vaadeden, düşük maliyetli ve hastanın düşük radyasyona maruz kaldığı bir yöntem olduğunu göstermiştir.

Digital tomosynthesis is a method of reconstructing any number oftomographic planes, by using a set of limited angle projections,acquired as the X-ray source moves in an arc around the object.In some cases the quality of the reconstructed planes is affectedby structured noise, due to blur from planes other than thefulcrum plane. The purpose of this project is to implement theMultiple Projection Algorithm along with the out-of-plane blurremoval method that could remove the noise from the reconstructedplanes and improve their quality.For this purpose, one software phantom was used to evaluate theparameters that affect the image quality. Different groups werecreated with varying arc lenghts and projection counts . Theseimages were reconstructed with the Multiple ProjectionsReconstruction Algorithm (MPA) written in MATLAB.Blur removal method was implemented to increase image quality.Image quality was assessed by evaluation of the reconstructedplanes in terms of both visual assessment and SSIM analysis. TheMPA followed by the proposed noise removal algorithm resulted inless noisy tomosynthesis images.The algorithm was also tested with dental phantom data set. Theresults showed that the tomosynthesis image reconstruction is apromising and a low cost method to evaluate digital dental x-rayswithout excess radiation to the patient.