Bevezetés.

   Tankönyv Fizikusoknak  »  Az orvosi képalkotás matematikai alapjai  »  Lineáris Modell Alapú Képi Információ Feldolgozás Matematikai Módszerei  »  Bevezetés.

Azon matematikai eljárások és eszközök összefoglalása történik meg e témakörben, melyek segítségével egy rendszer (mely adott esetben lehet 1D, 2D, 3D leképező rendszer) információ átviteli és jel/zaj viszonyai vizsgálhatók, analizálhatók, mind a rendszerre jellemző valós paraméter térben, mind a paraméter változások mértékére és tulajdonságaira jellemző ún. frekvencia térben. A paraméterek valós és frekvencia térbeli kapcsolat leírása alapján feltérképezhető egy rendszer válasza az őt érő hatások (bemenő jelek) alapján. Mindezen ismeretek segítségével a rendszer minőség jellemzői (pl. zaj eliminiáció, torzító hatások, felbontóképesség) javíthatók - szintézis -, ill. a bemenő és válasz információk feldolgozása alapján a rendszer működési jellemzői és azok optimálistól vagy megadott referenciáktól való eltérése meghatározható - analízis -. Az elmondottak az alábbi ábrák, illusztrációk alapján tehető még érthetőbbé a képi információ feldolgozás témaköréhez kapcsolódóan (1.,2.,3.ábra).

1.ábra Egy pajzsmirigyben akkumulálódó Tc-99m radio-pharmacon-t mutat. A bal oldali „Original Image” a leképező rendszer által natívan előállított 2D képet mutatja. A mellette lévő feldolgozott (2D szűrés eredményeként) kapott képből látható, hogy a zaj miként fedi el a valós radio-pharmacon eloszlás térképet (a leképezés zaja összemérhető szintű a detektált jellel).'

2.ábra Tomográfiás vizsgálatok (SPECT) esetén az optimális előszűrés meghatározására ad példát. A bal oldali képen egy helytelenül megválasztott (magas frekvenciás, túlzott élkiemelő) előszűrés, míg a jobb oldali képen egy optimalizált előszűrés eredményeként kapott rekonstrukció látható.

3.ábra. Időben lejátszódó radio-pharmacon koncentráció válasz függvény (RIR = Residual Impulse Response) meghatározása azon perem feltétel alapján, hogy a bemenő bolus aktivitás egyetlen pillanat alatt (azaz impulzus szerűen) jut be a vizsgált szervbe (esetünkben a vesékbe). A folyamat lejátszódását követve a perem feltételben megfogalmazottak helytálló feltételeknek tesz eleget (igen jó közelítés), hisz a „szívműködés által vezérelt” bolus folyamat sec. nagyságrendű, míg a vese kiválasztás pharmacon-kinetikája több min. nagyságrendben zajlik le.