مطالعه‌ي مقايسه‌اي روش‌هاي تحليلي براي كاهش آرتيفكت فلزي در تصاوير CT

طي چند دهه گذشته، مقطع‌نگاري كامپيوتري با اشعه ايكس (CT) به عنوان يكي از روش‌هاي اصلي تصويربرداري مقطعي در طيف وسيعي از كاربردهاي باليني در راديولوژي تشخيصي، انكولوژي و تصويربرداري مولكولي چند حالته، معرفي شده است. علي‌رغم ارزش اذعان شده اين روش تصويربرداري، در مواردي به دليل وجود كاشت‌هاي فلزي، كيفيت تصاوير CT تحت تأثير قرار مي‌گيرد. وجود اجسام فلزي مانند پركردگي دندان، پروتز مفصل ران يا زانو، ضربان‌سازهاي قلب، تركش‌هاي جنگي و قفس‌هاي نخاعي باعث بروز و تشديد آرتيفكت‌هاي تصوير مي‌شوند. اين نوع آرتيفكت‌ها، به شكل خطوط سياه و سفيد در تصوير نمايان مي‌شوند كه باعث پنهان شدن ساختارها و بافت‌هاي اطراف كاشت فلزي مي‌شود و ارزش تشخيصي تصاوير CT را از بين مي‌برند. هم‌چنين اين آرتيفكت‌ها بر دقت طراحي درمان پرتو درماني كه به تصاوير سي‌تي براي مشخص كردن تراكم الكترون و برآورد توان متوقف‌كننده نسبي ذرات متكي هستند، تأثير مي‌گذارد. بنابراين براي رفع اين مشكل، طي 4 دهه، الگوريتم‌هايي با عنوان كاهش‌دهنده آرتيفكت فلزي (MAR) ارايه شده‌اند. در اين پژوهش، پنج الگوريتم MAR با استفاده از شبيه‌سازي و مطالعات باليني ارزيابي شده است. الگوريتم‌ها شامل درون‌يابي خطي (LI_MAR) داده‌هاي تخريب شده در سينوگرام، كاهش آرتيفكت‌هاي فلزي به روش نرمال‌سازي (NMAR)، روش حذف فلز (MDT)، كاهش‌دهنده آرتيفكت فلزي براي كاشت‌هاي ارتوپدي (OMAR) و يك روش بر پايه الگوريتم‌هاي مبتني بر تكرار (MAP) است. تصاوير باليني، در نواحي مختلف بدن، با ابعاد و جنس‌هاي مختلف كاشت فلزي، براي ارزيابي عملكرد الگوريتم‌هاي MAR، مورد مطالعه قرار گرفته است. به منظور بررسي كمي كيفيت تصاوير اصلاح شده با الگوريتم‌هاي MAR، معيار خطاي ميانگين مربعات نرمال شده NRMSE، محاسبه و ارزيابي شده است. نتايج حاصل از ارزيابي الگوريتم‌ها، نشان از عملكرد مؤثر الگوريتم NMAR در كاهش آرتيفكت فلزي به نسبت‌ الگوريتم‌هاي ديگر، در اغلب موارد بوده است. هم‌چنين بررسي پارامتر زمان پردازش الگوريتم، ارزش كلينيكي الگوريتم NMAR را نمايان مي‌كند.