|
|
Method for Extending the Field of View for X-ray Computed Tomography with Submicron Resolution
Zemek, Marek ; Chmelík, Jiří (oponent) ; Mézl, Martin (vedoucí práce)
Computed tomography is a tool for nondestructive evaluation of samples, commonly used in many industrial and scientific fields. Some tomographic devices produce images with sub-micrometer spatial resolution. The field of view of such devices can be very small, in the range of single millimeters or less. This restricts possible sizes of samples, which is a major limitation. Various field-of-view extension techniques exist which are able to overcome this restriction. In this thesis, a previously published technique was adapted and implemented specifically for the Rigaku Nano3DX X-Ray microscope. This technique almost doubles the lateral extent of the field of view without the need for a larger detector array. The approach was tested using both synthetic and real data, and its performance is evaluated subjectively and objectively, through visual inspection and image quality metrics. The evaluation is largely based on comparing images reconstructed using this method to ones acquired using a larger detector array. The field-of-view extension method yields faithful reconstructions of samples, comparable in quality to their larger-detector counterparts.
|
|
|
Laboratorní úlohy z RTG zobrazovacích systémů
Kuchař, Otakar ; Macíček, Ondřej (oponent) ; Mézl, Martin (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá studií rentgenového záření a výpočetní tomografie. První část této práce obsahuje vysvětlení základních fyzikálních principů, je věnována elementárním částicím, atomu a ionizujícímu záření. Následující části objasňují témata od vzniku a druhu rentgenového záření, přes interakce záření s tkání, po detekci RTG záření. U výpočetní tomografie práce objasňuje sběr dat, rekonstrukci obrazu pomocí metod prosté zpětné projekce, filtrované zpětné projekce a algebraické rekonstrukce. V praktické části je popsáno několik provedených měření na rentgenové komoře pro výukové účely od firmy Leybold. Témata řeší útlum rentgenového záření v závislosti na druhu a tloušťce materiálu a spektrum RTG záření. V oblasti výpočetní tomografie jsou zařazeny úlohy řešící změnu kontrastu, akvizičních parametrů a metody pro rekonstrukci. Práce zahrnuje vypracovaná ukázková řešení k laboratorním úlohám.
|
|
|
Algoritmy pro rekonstrukci obrazu z projekcí
Zemek, Marek ; Chmelík, Jiří (oponent) ; Mézl, Martin (vedoucí práce)
Práce je zaměřena na problematiku rekonstrukce obrazu z jeho projekcí a na hodnocení kvality této rekonstukce pomocí různých typů algoritmů. Obzvláštní pozornost je věnována aplikaci těchto algoritmů v lékařské zobrazovací modalitě CT. Úvodní část se zabývá teoretickým rozborem algoritmů používaných v současnosti. Následně je popsána realizace několika jednoduchých rekonstrukčních metod v prostředí Matlab, jejich aplikace na simulovaná i reálná data a následné zhodnocení a porovnání z hlediska kvality rekonstrukce a výpočetní náročnosti.
|
|
|
Segmentace meziobratlové ploténky v obrazových datech
Meloun, Jan ; Nemček, Jakub (oponent) ; Mézl, Martin (vedoucí práce)
Práce je zaměřena segmentaci meziobratlové ploténky v obrazových datech. Úvod prácese věnuje problematice páteře, výhřezu meziobratlové ploténky. Dále se věnuje zobrazo-vacím modalitám, především výpočetní tomografii a magnetické rezonanci. V praktickéčásti práce je popsána segmentace obrazových dat a následně provedena. realizace tří zpublikovaných segmentačních metod.
|
|
|
Segmentace meziobratlové ploténky v obrazových datech
Meloun, Jan ; Nemček, Jakub (oponent) ; Mézl, Martin (vedoucí práce)
Práce je zaměřena na segmentaci meziobratlových plotének v obrazových datech z dvou medicínských zobrazovacích modalit - výpočetní tomografie (CT) a zobrazovaní pomocí magnetické rezonance (MRI). Teoretický úvod práce se věnuje problematice výhřezu meziobratlové ploténky a popisu relevantních zobrazovacích modalit. Též je uveden teoretický popis základních a pokročilých segmentačních metod. V praktické části byly vybrány a implementovány tři různé segmentační metody (jedna pro CT data a dvě pro obrazy z MRI), které byli aplikovány na obrazy získané z Radiodiagnostického oddělení Nemocnice Havlíčkův Brod. Úspěšnost segmentace byla vyhodnocena kvantitativně porovnáním výsledků jednotlivých metod s manuálně vytvořenou referenční segmentací meziobratlových plotének.
|
|
|
Konstrukce motorizovaného výměníku filtrů pro tomografický systém Rigaku Nano3DX
Maleček, Lukáš ; Nožičková,, Dominika (oponent) ; Zikmund, Tomáš (vedoucí práce)
Rentgenová výpočetní tomografie je technika, která v dnešní době nachází široké uplatnění. Prvotní využití této techniky bylo zejména v lékařské diagnostice. Postupem času ovšem docházelo k vylepšování dosažitelných přesností, a proto nachází dnes počítačová tomografie uplatnění i v průmyslu. Jedná se o nedestruktivní metodu trojrozměrného zobrazení vnitřních struktur zkoumaných objektů. Kvalitu výsledných CT dat ovlivňuje hned několik faktorů. Jedním z nich jsou vlastnosti rentgenového záření, které pro měření využíváme. Vlastnosti rentgenového záření jsme schopni částečně měnit a tím získat kvalitnější CT data, bez výskytu některých tomografických artefaktů. Hlavním způsobem změny vlastností generovaného rentgenového záření je tzv. přídavná filtrace. Tato práce se zabývá studiem spekter rentgenového záření, na jejichž základě jsou optimalizovány filtry rentgenového záření, pro dosažení co nejefektivnější filtrace. Hlavním cílem této bakalářské práce je také konstrukce a výroba motorizovaného výměníku těchto filtrů, jehož účelem je urychlení procesu nastavování celého CT měření a rozvoj nových technik výpočetní tomografie.
|
|
|
Výuka zobrazovacích systémů na Ústavu biomedicínského inženýrství FEKT VUT v Brně
Mézl, Martin ; Jiřík, Radovan
Příspěvek pojednává o výuce zobrazovacích systémů v rámci studijních programů v oblasti biomedicínského inženýrství na Ústavu biomedicínského inženýrství FEKT VUT v Brně. V rámci jednotlivých kapitol je představeno zařazení předmětů do studijních plánů, jejich obsah a formy výuky. Další kapitola představuje dostupné přístrojové vybavení na pracovišti a jejich užití v laboratorních úlohách. Samostatná podkapitola je věnována také softwarové podpoře výuky a exkurzím na brněnských pracovištích, se kterými spolupracujeme.
|
|
|
CT a MR a jejich vzájemné využití v diagnostice
KOCHWASSER, Jiří
Tato bakalářská práce se zabývá výpočetní tomografií a magnetickou rezonancí a jejich vzájemným využitím v diagnostice. Výpočetní tomografie a magnetická rezonance jsou nedílnou součástí moderní radiologie a mají nedílnou roli pro stanovení přesné diagnózy u mnoha onemocnění. V tomto oboru je důležitá kvalitní a moderní přístrojová technika a profesionální přístup zdravotnického personálu, která vyšetření provádí. V první, teoretické části jsou detailně popsány fyzikální principy výpočetní tomografie a magnetické rezonance, jejich historie a jejich vlastnosti. Teoretická část je zpracována z odborné literatury dostupné v tištěné a internetové formě, a práce jako taková je zpracována formou rešerše. Tato práce má za cíl popsat detailní fyzikální principy obou diagnostických metod, analyzovat využitelnost těchto zobrazovacích metod v nemocnicích a analyzovat vzájemné využití výpočetní tomografie a magnetické rezonance. Práce jako taková je koncipována jako ucelený přehled týkající se využití a fungování zobrazovacích metod CT a MR. Pro splnění cílů a výzkumných otázek byly použity roční výkazy, od roku 2012 až 2021, o přístrojovém vybavení zdravotnických zařízení z Ústavu zdravotnických informací a statistiky ČR (ÚZIS), které jsou poskytovány v rámci Programu statistického zjišťování Ministerstva zdravotnictví. Tento cíl byl podpořen výzkumnou otázkou: Jaké je nejčastější využití CT a MR v algoritmu vyšetření zobrazovacími metodami?
|
|
|
Implementace modelu hlubokého učení pro segmentaci obratlů v CT datech
Blažková, Lenka ; Chmelík, Jiří (oponent) ; Nohel, Michal (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se věnuje problematice segmentace obratlů v CT datech s využitím hlubokého učení. Nejprve je vytvořena teoretická rešerše zaměřená na anatomii a patologie páteře a obratlů, na CT systémy a na modely hlubokého učení pro segmentaci obratlů z 3D dat. Další část obsahuje podrobnější popis vybraného modelu pro segmentaci obratlů. V páté části je popsána samotná implementace vybraného modelu a navržená modifikace společně s výsledky na příslušné databázi. Nakonec je model s modifikací použit na klinická data poskytnutá vedoucím a popsána jeho úspěšnost na nich.
|
|
|
Noise reduction in high resolution computed tomography data
Tkadlecová, Markéta ; Chmelík,, Jiří (oponent) ; Zikmund, Tomáš (vedoucí práce)
Due to the complexity of the computed tomography (CT) data acquisition process, the noise in captured X-ray images is inevitable and can distort acquired information. Therefore, the noise should be controlled. Noise reduction in CT data has primarily been studied in low-dose medical CT, and there is little known about the properties of noise in sub-micron CT and its suppression. The denoising strategies can take place in the X-ray images, CT slices, or during the reconstruction process. This work primarily focuses on the reduction of noise in X-ray images and CT slices. The first step to finding a complex denoising methodology is to determine the distribution and mathematical model of the noise in the X-ray images. The model was established using bright field images taken under different exposure times. With the estimated model, the artificial noise in a phantom dataset could be simulated. Selected algorithms were tested in the X-ray images and the tomogram slices of the phantom and compared subjectively and objectively, through visual inspection and image quality metrics. The denoising strategies with the best outcomes were further evaluated on measured submicron CT datasets from the CT system Rigaku nano3DX, and their advantages, limitations, and possible usage were described.
|
host ::
RSS.