کالیبراسیون سیستم های تصویربرداری

کالیبراسیون سیستم های تصویربرداری بخش بسیار مهمی از تحقیقات بالینی و پیش بالینی با استفاده از PET، SPECT، CT و سیستم های تصویربرداری اپتیکال است. این روش‌های تصویربرداری تصاویر غیرتهاجمی و با وضوح بالا از ساختارها و فرآیندهای بیولوژیکی ارائه می‌کنند، اما دقت و قابلیت اطمینان تصاویر به شدت به عملکرد سیستم تصویربرداری بستگی دارد. کالیبراسیون در واقع فرآیند تنظیم سیستم تصویربرداری برای اطمینان از تولید تصاویر دقیق و قابل تکرار است و انجام کالیبراسیون سیستم های تصویربرداری برای حصول اطمینان از نتایج در تحقیقات بالینی و پیش بالینی ضروری می باشد. همچنین جهت اطمینان از مقایسه نتایج در بین سیستم‌های تصویربرداری مختلف و امکان تأیید یافته‌های تصویربرداری بر اساس استانداردهای تعیین‌شده ضروری است.

کالیبراسیون سیستم های تصویربرداری برای دستیابی به داده های تصویربرداری پیش بالینی با کیفیت بالا، دقیق و قابل تکرار بسیار مهم است. گروه کارا خدمات جامع کالیبراسیون سیستم تصویربرداری پیش بالینی را جهت اطمینان از عملکرد صحیح این دستگاه ها را ارئه می دهد. تیم تکنسین های باتجربه ما ارزیابی کاملی از سیستم تصویربرداری شما انجام می دهند و گزارش مفصلی همراه با توصیه هایی برای هرگونه تنظیمات لازم را ارائه می دهند. با انتخاب خدمات کالیبراسیون ما، می توانید مطمئن باشید که داده های تصویربرداری بالینی شما از بالاترین کیفیت برخوردار است و به شما این امکان را می دهد که با اطمینان بیشتری پروژه های تحقیقاتی خود را انجام دهید.

در ادامه برخی از پارامترهایی که باید برای هر سیستم تصویربرداری پیش بالینی کالیبره شوند ارائه شده است.

کالیبراسیون سیستم های تصویربرداری

  • تصحیح واپاشی (Decay Correction): اولین مرحله در کالیبراسیون پت، تصحیح واپاشی رادیواکتیو است که تابع زمان می‌باشد. این کار با اندازه‌گیری مقدار مشخصی از رادیواکتیویته در اسکنر در آغاز و پایان اسکن و اعمال یک عامل تصحیح واپاشی به داده‌ها انجام می‌شود.
  •     رزولوشن انرژی (Energy resolution): رزولوشن انرژی توانایی سیستم در تشخیص پرتوهای گامای با انرژی‌های مختلف را اندازه‌گیری می‌کند. رزولوشن انرژی برای تعیین دقیق توزیع رادیوایزوتوپ‌ها در نمونه‌ای که در حال تصویر‌برداری است، اهمیت دارد.
  •     رزولوشن فضایی (Spatial resolution): رزولوشن فضایی توانایی سیستم در تمایز بین دو منبع رادیواکتیویته نزدیک به هم را اندازه‌گیری می‌کند. رزولوشن فضایی یک پارامتر مهم برای تشخیص محل دقیق  رادیوایزوتوپ‌ها در نمونه‌ای که در حال تصویر‌برداری است، می‌باشد.
  •     تصحیح حساسیت (Sensitivity correction): آشکارسازهای پت دارای حساسیت غیر یکنواخت در میدان دید یا FOV (Field of View) هستند که می‌تواند منجر به بروز آرتیفکت‌ها و نواقص در تصویر شود. تصحیح حساسیت شامل اندازه‌گیری پاسخ آشکارساز به یک منبع یکنواخت از رادیواکتیویته و تنظیم داده‌ها به‌طور متناسب است.
  •     تصحیح جذب (Attenuation correction): فوتون‌های پت می‌توانند توسط بافتی که از آن عبور می‌کنند، جذب یا پراکنده شوند، که می‌تواند منجر به آرتیفکت‌ها و نواقص در تصویر شود. تصحیح جذب شامل اندازه‌گیری جذب در داده‌ها و تنظیم داده‌ها به‌طور متناسب است.
  •     تصحیح زمان مرده (Dead time correction): زمان مرده، بازه‌ای از زمان است که در آن سیستم قادر به تشخیص رخدادهای جدید به دلیل اثرات بعدی یک رخداد قبلی نیست. آشکارسازهای پت می‌توانند دارای نرخ شمارش محدودی باشند که می‌تواند منجر به داده‌های نادرست شود. تصحیح زمان مرده شامل اندازه‌گیری زمان مرده آشکارساز و تنظیم داده‌ها به‌طور متناسب است. این تصحیح برای جبران از دست رفتن شمارش‌ها به دلیل زمان مرده ضروری است.
  •     تصحیح پراکندگی (Scatter correction): کسری پراکندگی، کسری از شمارش‌های تشخیص‌داده‌شده را که از پراکندگی پرتوهای گامای داخل جسم تصویر‌برداری‌شده ناشی می‌شود، اندازه‌گیری می‌کند. تصحیح برای تولید تصاویر کمی دقیق ضروری است.
  •     پارامترهای بازسازی تصویر (Image reconstruction parameters): تصاویر پت از داده‌های خام با استفاده از الگوریتم‌های مختلف بازسازی می‌شوند که می‌تواند بر کیفیت و دقت تصویر تأثیر بگذارد. پارامترهای بازسازی باید بهینه‌سازی و کالیبره شوند تا بهترین تصاویر ممکن تولید شود.
  •     نرمال‌سازی (Normalization): تصاویر پت می‌توانند تحت تأثیر پاسخ‌های غیر یکنواخت آشکارساز و حساسیت به دلیل تفاوت‌های تولید قرار گیرند. نرمال‌سازی شامل اندازه‌گیری پاسخ آشکارساز به یک منبع یکنواخت از تابش و تنظیم داده‌ها برای جبران این تفاوت‌ها است.
  •     کنترل کیفیت (Quality control): سیستم‌های پت نیاز به کنترل کیفیت مکرر دارند تا اطمینان حاصل شود که سیستم به درستی کار می‌کند و تصاویر دقیقی تولید می‌شوند. آزمون‌های کنترل کیفیت ممکن است شامل اندازه‌گیری حساسیت، رزولوشن و یکنواختی سیستم باشد.
  •     کالیبراسیون انرژی (Energy calibration): آشکارسازهای اسپکت دارای پاسخ غیر خطی به انرژی پرتوهای گاما هستند که می‌تواند منجر به نواقص در داده‌های تصویر شود. کالیبراسیون انرژی شامل اندازه‌گیری پاسخ آشکارسازها به یک منبع شناخته‌شده از پرتوهای گاما در انرژی‌های مختلف و ایجاد یک منحنی کالیبراسیون برای تنظیم داده‌ها است.
  •     تصحیح یکنواختی (Uniformity correction): آشکارسازهای اسپکت دارای حساسیت غیر یکنواخت در میدان دید یا FOV (Field of View) هستند که می‌تواند منجر به بروز آرتیفکت‌ها و نواقص در تصویر شود. تصحیح یکنواختی شامل اندازه‌گیری پاسخ آشکارساز به یک منبع یکنواخت از پرتوهای گاما و تنظیم داده‌ها به‌طور متناسب است. تصحیح یکنواختی برای تولید تصاویر کمی دقیق ضروری است.
  •     کالیبراسیون کولیماتور (Collimator calibration): تصاویر اسپکت با استفاده از کولیماتورها به‌دست می‌آیند که می‌توانند بر رزولوشن فضایی و حساسیت سیستم تأثیر بگذارند. کولیماتورها برای کالیبره کردن پرتوهای گامای ساطع‌شده از نمونه‌ای که در حال تصویر‌برداری است، استفاده می‌شوند. کولیماتور یک جزء حیاتی از سیستم اسپکت است که کنترل‌کننده رزولوشن فضایی و حساسیت سیستم می‌باشد. کالیبراسیون کولیماتور شامل اندازه‌گیری پاسخ کولیماتور به پرتوهای گاما در زوایا و فاصله‌های مختلف و تنظیم داده‌ها به‌طور متناسب است.
  •     بازیابی رزولوشن (Resolution recovery): تصاویر اسپکت می‌توانند تحت تأثیر از دست رفتن رزولوشن به دلیل پاسخ کولیماتور و آشکارساز قرار گیرند. بازیابی رزولوشن شامل استفاده از الگوریتم‌های بازسازی تکراری برای بهبود رزولوشن فضایی تصاویر است. رزولوشن فضایی یک پارامتر مهم برای تعیین دقیق محل رادیوایزوتوپ‌ها در نمونه‌ای که در حال تصویر‌برداری است، می‌باشد.
  •     کالیبراسیون حساسیت سیستم (System sensitivity calibration): آشکارسازهای اسپکت دارای حساسیت محدودی هستند که می‌تواند در میدان دید متغیر باشد. کالیبراسیون حساسیت سیستم شامل اندازه‌گیری پاسخ سیستم به یک منبع یکنواخت از تابش و تنظیم داده‌ها به‌طور متناسب است. حساسیت یک پارامتر مهم برای بهینه‌سازی زمان تصویر‌برداری و دوز است.
  •     خطی بودن سیستم (System linearity): خطی بودن سیستم، خطی بودن پاسخ سیستم را در یک دامنه‌ای از غلظت‌های فعالیت اندازه‌گیری می‌کند. خطی بودن سیستم یک پارامتر مهم برای کمی‌سازی دقیق توزیع رادیوایزوتوپ است.
  •     تصحیح پراکندگی (Scatter correction): فوتون‌های اسپکت می‌توانند توسط بافتی که از آن عبور می‌کنند، پراکنده شوند که می‌تواند منجر به آرتیفکت‌ها و نواقص در تصویر شود. تصحیح پراکندگی شامل اندازه‌گیری پراکندگی در داده‌ها و تنظیم داده‌ها به‌طور متناسب است.
  •     تصحیح جذب (Attenuation correction): تصحیح جذب، فرآیند تصحیح جذب پرتوهای گاما به هنگام عبور از بدن است. تصحیح جذب برای تولید تصاویر کمی دقیق ضروری است.
  •     کالیبراسیون هندسی (Geometry calibration): سیستم‌های سی‌تی دارای چندین مؤلفه هستند که باید به‌دقت هم‌راستا شوند تا تصاویر دقیقی تولید کنند. اعوجاج هندسی زمانی رخ می‌دهد که پرتو ایکس به آشکارساز عمود نباشد که منجر به اعوجاج در تصویر می‌شود. کالیبراسیون هندسی شامل اندازه‌گیری هم‌راستایی منبع پرتو ایکس، آرایه آشکارساز و تنظیم سیستم به‌طور متناسب است.
  •     کالیبراسیون واحد هانسفیلد (Hounsfield unit calibration): تصویر سی‌تی بر اساس جذب پرتوهای ایکس از طریق بافت است که به واحدهای هانسفیلد (HU) بیان می‌شود. کالیبراسیون شامل اندازه‌گیری جذب یک ماده شناخته‌شده با دامنه‌ای از مقادیر HU و ایجاد یک منحنی کالیبراسیون برای تنظیم داده‌ها است.
  •     کاهش نویز (Noise reduction): نویز یک پارامتر مهم برای بهینه‌سازی کیفیت تصویر و دوز است. تصاویر سی‌تی می‌توانند تحت تأثیر انواع مختلف نویز، از جمله نویز الکترونیکی و نویز فوتونی قرار گیرند. کالیبراسیون شامل اندازه‌گیری نویز و آرتیفکت‌ها در سیستم و تنظیم پردازش داده‌ها و پارامترهای بازسازی برای کاهش تأثیر آن‌ها است.
  •     کالیبراسیون ولتاژ و جریان لامپ ایکس (The X-ray tube voltage and current calibration): تصاویر سی‌تی با استفاده از پرتوهای ایکس به‌دست می‌آیند که باید کالیبره شوند تا تصاویر دقیقی تولید کنند. ولتاژ و جریان لامپ ایکس باید کالیبره شوند تا کیفیت تصویر بهینه و دوز تابش کاهش یابد.
  •     کالیبراسیون رزولوشن فضایی (Spatial resolution calibration): رزولوشن فضایی توانایی سیستم در تمایز بین دو جسم نزدیک به هم را اندازه‌گیری می‌کند. تصاویر سی‌تی تحت تأثیر رزولوشن فضایی قرار می‌گیرند که می‌تواند بر کیفیت و دقت تصویر تأثیر بگذارد. کالیبراسیون رزولوشن فضایی شامل اندازه‌گیری پاسخ سیستم به یک جسم شناخته‌شده با جزئیات دقیق و تنظیم سیستم به‌طور متناسب است. رزولوشن فضایی یک پارامتر مهم برای تعیین دقیق محل ساختارها در نمونه‌ای که در حال تصویر‌برداری است، می‌باشد.
  •     تصحیح آرتیفکت‌ها (Artifacts correction): تصاویر سی‌تی می‌توانند تحت تأثیر انواع مختلف آرتیفکت‌ها، از جمله سخت شدن پرتو، آرتیفکت‌های حرکتی و آرتیفکت‌های حلقه‌ای قرار گیرند. کالیبراسیون شامل شناسایی و تصحیح منابع این آرتیفکت‌ها برای بهبود کیفیت و دقت تصویر است.
  •     ثبت تصویر (Image registration): تصاویر سی‌تی ممکن است نیاز به انطباق با سایر مدالیت‌های تصویربرداری یا اسکن‌های قبلی داشته باشند. ثبت تصویر شامل هم‌راستایی تصاویر به یک سیستم مختصات مشترک برای امکان‌پذیر کردن تحلیل کمی است.
  •     کالیبراسیون دوز (Dose calibration): اسکن‌های سی‌تی شامل تابش یونیزه‌کننده هستند که می‌تواند برای نمونه تحت تصویربرداری مضر باشد. کالیبراسیون دوز شامل اندازه‌گیری دوز تابش تحویل‌شده به نمونه و تنظیم پارامترهای اخذ به‌منظور حداقل کردن دوز در حین حفظ کیفیت تصویر است.
  •     تصحیح سخت شدن پرتو (Beam hardening correction): سخت شدن پرتو زمانی رخ می‌دهد که پرتو ایکس که از نمونه عبور می‌کند، به‌طور ترجیحی توسط مواد متراکم‌تر جذب می‌شود که منجر به آرتیفکت‌ها در تصویر می‌شود. تصحیح سخت شدن پرتو برای تولید تصاویر کمی دقیق ضروری است.
  •     تصحیح پاسخ آشکارساز (Detector response correction): تصحیح پاسخ آشکارساز فرآیند تصحیح ناهنجاری‌ها در پاسخ آشکارسازها به پرتوهای ایکس با انرژی‌های مختلف است. تصحیح پاسخ آشکارساز برای تولید تصاویر کمی دقیق ضروری است.
  •     قابلیت تشخیص کنتراست پایین (Low contrast detectability): قابلیت تشخیص کنتراست پایین توانایی سیستم در تمایز بین اشیاء با ضریب جذب پرتو ایکس مشابه را اندازه‌گیری می‌کند. قابلیت تشخیص کنتراست پایین یک پارامتر مهم برای شناسایی دقیق تغییرات جزئی در نمونه‌ای که در حال تصویر‌برداری است، می‌باشد.
  •     تصحیح روشنایی (Illumination correction): سیستم‌های تصویربرداری نوری دارای روشنایی غیر یکنواخت در میدان دید هستند که می‌تواند منجر به بروز آرتیفکت‌ها و نواقص در تصویر شود. تصحیح روشنایی شامل اندازه‌گیری الگوی روشنایی و تنظیم داده‌ها به‌طور متناسب است.
  •     تصحیح نویز تاریک (Dark noise correction): آشکارسازهای نوری می‌توانند حتی در غیاب نور نیز نویز تولید کنند که می‌تواند منجر به آرتیفکت‌ها و نواقص در تصویر شود. تصحیح نویز تاریک شامل اندازه‌گیری نویز آشکارساز در غیاب نور و کسر آن از داده‌های تصویر است.
  •     کالیبراسیون طیفی (Spectral calibration): سیستم‌های تصویربرداری نوری می‌توانند طول موج‌های مختلف نور را ثبت کنند که باید به‌دقت کالیبره شوند تا تصاویر دقیقی تولید کنند. کالیبراسیون طیفی شامل اندازه‌گیری پاسخ طیفی سیستم و ایجاد یک منحنی کالیبراسیون برای تنظیم داده‌ها است.
  •     تنظیم صفحه کانونی (Focal plane adjustment): سیستم‌های تصویربرداری نوری دارای صفحه کانونی هستند که باید برای هر آزمایش تنظیم شود. تنظیم صفحه کانونی شامل اندازه‌گیری فوکوس سیستم و تنظیم داده‌ها به‌طور متناسب است.
  •     کسر پس‌زمینه (Background subtraction): تصاویر نوری می‌توانند تحت تأثیر نویز پس‌زمینه و فلورسانس قرار گیرند که می‌تواند منجر به آرتیفکت‌ها و نواقص در تصویر شود. کسر پس‌زمینه شامل اندازه‌گیری سیگنال پس‌زمینه و کسر آن از داده‌های تصویر است. کسر پس‌زمینه برای تولید تصاویر کمی دقیق ضروری است.
  •     کالیبراسیون کمی (Quantitative calibration): سیستم‌های تصویربرداری نوری می‌توانند برای اندازه‌گیری غلظت پروب‌های فلورسانس در بافت استفاده شوند. کالیبراسیون کمی شامل اندازه‌گیری شدت فلورسانس غلظت‌های شناخته‌شده پروب‌ها و ایجاد یک منحنی کالیبراسیون برای اندازه‌گیری دقیق غلظت پروب در بافت است.
  •     تصحیح میدان صاف (Flat field correction): تصحیح میدان صاف فرآیند تصحیح ناهنجاری‌ها در روشنایی نمونه است. تصحیح میدان صاف برای تولید تصاویر کمی دقیق ضروری است.
  •     ثبت (Registration): ثبت فرآیند هم‌راستایی چندین تصویر از یک نمونه مشابه است که در زمان‌های مختلف یا با مدالیت‌های تصویربرداری مختلف گرفته شده است. ثبت برای مقایسه دقیق تصاویر ضروری است.
  •     رزولوشن فضایی (Spatial resolution): رزولوشن فضایی توانایی سیستم در تمایز بین دو جسم نزدیک به هم را اندازه‌گیری می‌کند. رزولوشن فضایی یک پارامتر مهم برای محلی‌سازی دقیق ساختارها در نمونه‌ای که در حال تصویر‌برداری است، می‌باشد.
  •     حساسیت (Sensitivity): حساسیت توانایی سیستم در تشخیص فوتون‌ها را اندازه‌گیری می‌کند. حساسیت یک پارامتر مهم برای بهینه‌سازی زمان تصویر‌برداری و دوز است.
  •     دامنه دینامیکی (Dynamic range): دامنه دینامیکی دامنه شدت‌های سیگنال که می‌تواند توسط سیستم تشخیص داده شود را اندازه‌گیری می‌کند. دامنه دینامیکی یک پارامتر مهم برای ثبت دقیق تمام دامنه‌های شدت سیگنال در نمونه‌ای که در حال تصویر‌برداری است، می‌باشد.
  •     کالیبراسیون خطی بودن (Linearity calibration): تصاویر نوری می‌توانند تحت تأثیر پاسخ‌های غیر خطی آشکارسازها قرار گیرند که می‌تواند منجر به آرتیفکت‌ها و نواقص در تصویر شود. کالیبراسیون خطی بودن شامل اندازه‌گیری پاسخ آشکارساز به منابع فلورسانس شناخته‌شده با شدت‌های مختلف و تنظیم داده‌ها به‌منظور جبران هر گونه ناهنجاری است

ما در کارا چگونه می‌توانیم به شما کمک کنیم؟

گروه کارا خدمات تخصصی کالیبراسیون سیستم های تصویربرداری را برای اطمینان از نتایج دقیق و قابل اعتماد را ارائه می دهد. ما در کالیبره کردن سیستم‌های تصویربرداری مختلف، از جمله PET پیش بالینی، SPECT، CT و سیستم‌های تصویربرداری اپتیکال تخصص داریم. تیم متخصصین ما از تجهیزات و تکنیک های پیشرفته جهت اطمینان از عملکرد بهینه سیستم های تصویربرداری از روش ها و تجهیزات نوین این زمینه استفاده می نماید. ما همچنین پروتکل های کالیبراسیون سفارشی را برای رفع نیازهای خاص سیستم های تصویربرداری مختلف ارائه می دهیم. هدف ما این است که اطمینان حاصل کنیم که سیستم های تصویربرداری به طور دقیق کالیبره شده و ایمن هستند.

جهت درخواست خدمات، لطفاً از طریق صفحه “تماس با ما” اطلاعات پروژه خود را ثبت نموده و فیلدهای مورد نیاز شامل نام، آدرس ایمیل و جزئیات پروژه را تکمیل نمایید.

پس از دریافت اطلاعات پروژه، همکاران ما جهت برگزاری جلسه مشاوره رایگان با شما تماس خواهند گرفت.