En oppsummering med enkelte highlights, men solformørkelse på badet. Jacob Nøtthellen 2010

En oppsummering med enkelte highlights, men solformørkelse på badet. Jacob Nøtthellen 2010

Presentasjon av NTH-studenten Jacob Hatet ioniserende stråling Elsket biokjemi Drømte om jobb ved samlebåndet Var innom metabolic modelling Lagde et plystrende EKG-apparat

En oppsummering av det jeg har lært og det jeg har gjort innen faget røntgenfysikk 1988 2010.

Gy 8 Huddose s.f.a. KAP 514 pasienter på lab 5 gamle RH mars 97 - april 98 7 6 5 y = 1,4E-04x 4 3 2 1 0 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 cgycm²

Fordeling av maksimal huddose for 514 pasienter på lab 5 70 % 60 % 50 % 40 % P(D H /Gy>x) = e -x 30 % 20 % 10 % 0 % 0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 Maksimal huddose / Gy 6-7 7-8 8-9 9-10

Andreas Abildgaard, Jacob Nøtthellen: Increasing contrast when viewing radiographic images. Lyskasse Røntgenbilde Radiolog

MODELL

MODELL

MODELL

MODELL

MODELL

MODELL

PHYS. MED. BIOL., 1979, Vol. 24, No. 3: Computation of Bremsstrahlung X-ray Spectra and Comparison with Spectra Measured with a Ge(Li) Detector (R. BIRCH and M. MARSHALL). Spektrene er på formen I N A T T 0 1 T m c 0 2 Q dt dx 1 exp C T 2 0 T 2 cot dt og derfor upraktiske i bruk.

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 BIRCH & MARSHALL-spektrum I N N D A T A kv : 80 mas : 2 Kalibreringsfaktor : 1,000 Anodevinkel er 10 cm : 150 Filtrering : mm Be mm C mm Al mm Cu mm Pb cm PMMA cm vann cm luft cm muskel cm ben 0,0 0,0 3,50 0,10 0,000 0,0 0,0 100 0 0,0 U T D A T A Luftkerma : 0,021377 mgy ( 2,45 mr ) Fotoner/mm² : 5,172E+05 4,344E-04 mj/cm² Fotoner/mm²mGy : 2,420E+07 20,32 mj/gycm² Middelenergi : 49,5 kev HVL : 4,919 mm Al HVL : 0,198 mm Cu

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 Måling handler om å fremskaffe mer korrekte data enn før måling. I N N D A T A kv : 80 mas : 2 Kalibreringsfaktor : 1,000 Anodevinkel er 10 cm : 150 Filtrering : mm Be mm C mm Al mm Cu mm Pb cm PMMA cm vann cm luft cm muskel cm ben 0,0 0,0 3,50 0,10 0,000 0,0 0,0 100 0 0,0 U T D A T A Luftkerma : 0,021377 mgy ( 2,45 mr ) Fotoner/mm² : 5,172E+05 4,344E-04 mj/cm² Fotoner/mm²mGy : 2,420E+07 20,32 mj/gycm² Middelenergi : 49,5 kev HVL : 4,919 mm Al HVL : 0,198 mm Cu Beregning handler om å fremskaffe mer korrekte data enn før beregning.

Barracuda gir noen ganger mer korrekte data enn regnearket SPEKTRUM. SPEKTRUM gir noen ganger mer korrekte data enn Barracuda. Måling + beregning er alltid best.

Det er nyttig å bruke matematiske modeller og beregninger når man skal gjøre målinger. På samme måte som det er nyttig å bruke kart og kompass når man skal løpe orientering. Det er mulig å løpe fortere uten kart og kompass, men da vet man ikke alltid hvor man er og hvor man skal.

Eksempel på måling med Barracuda MPD. Barracuda-målinger Barracuda mm Al mm Cu fokus kv ma ms mas pps kv ms K A /μgy TF HVL T Cu KF μgy (1m) % μgy %kv 0 0 FF 70 10,18 70,265 20,672 343,1 3,38 2,84 1,00 1,02 373 392 5 % 0 % 0 0 GF 70 10,18 70,04 20,675 342,4 3,45 2,87 1,00 1,08 395 391-1 % 0 % 0 0 GF 70 10,24 70,21 13,086 350,9 3,30 2,80 1,00 1,08 398 401 1 % 0 % 0 0,1 GF 60 20,21 59,911 25,718 221,5 6,97 3,52 0,45 1,08 257 253-2 % 0 % 0 0,2 FF 90 10,19 89,554 26,727 223,6 10,84 6,36 0,44 1,02 265 256-4 % 0 % 0 0 FF 66 63 28,18 66,157 65,0235 836,7 3,50 2,73 1,00 1,02 916 956 4 % 0 % 0 0 GF 90 20 9,2 89,425 21,6545 511,0 3,39 3,67 1,00 1,08 581 584 0 % -1 % 0 0 GF 81 20 14,22 80,541 21,181 650,6 3,34 3,25 1,00 1,08 736 744 1 % -1 % 0 0,1 FF 81 20 5,13 79,541 19,664 119,3 7,20 4,76 0,58 1,02 144 136-6 % -2 % 0 0,1 FF 73 20 3,72 72,469 20,676 65,9 6,89 4,24 0,53 1,02 79 75-5 % -1 % 0 0,1 FF 73 20 3,72 72,469 20,676 65,9 6,89 4,24 0,53 1,02 79 75-5 % -1 % 0 0 FF 63 2,97 62,808 6,0605 80,1 3,49 2,60 1,00 1,02 88 92 5 % 0 % 0 0 FF 60 1,94 59,723 4,059 46,3 3,44 2,46 1,00 1,02 51 53 3 % 0 % 0 0 FF 58,5 1,39 57,568 3,03 31,2 3,25 2,30 1,00 1,02 35 36 2 % -2 % Modell

Radiologens dose (DAP) Fysikerens dose Serviceingeniørens dose

Monte Carlo, vannfantom, sylindrisk geometri

K W = 0,6 mgy DI E m All energi avsatt i vannfantomet Vekt av vann ( tykkelse felt) K A = 1 mgy The dose index, DI, is defined as the energy imparted to the water phantom divided by the mass of a water cylinder with height equal to the phantom thickness and a surface area equal to the area of the X-ray beam in the center of the phantom.

90 kv 3,0 mmal 0,1 mmcu 40 35 30 100 % 90 % 80 % 70 % EI EI P EI S P out S out 25 60 % 50 % 20 40 % 15 30 % 10 20 % 10 % / K a (g/cm²) 5 0 0 % 1 10 100 Thickness of water phantom [cm]

60 kv 3,0 mmal 0,0 mmcu 40 35 30 100 % 90 % 80 % 70 % EI EI P EI S P out S out 25 60 % 50 % 20 40 % 15 30 % 10 20 % 10 % / K a (g/cm²) 5 0 0 % 1 10 100 Thickness of water phantom [cm]

μ G y Eksempel på måling av dose til fantom. Lab 6 BORD Siemens FD 0.00 1.00 mmal 3.465 GF 1.079 FF 1.019 1.3 Målinger Luft 70 ESD Vann Dato mm Al mm Cu Fokus kv ma ms mas pps PMMA Dose Felt SPD SID T Cu DF μgy g/cm² mgy cm μgy g/cm² g/cm² P ut Pei Sei 1-P ut E avs P E avs S E avs 16.12.09 0 0 FF 66 58.8 28.88 16.4 400/0 130.4 150 1.00 1.02 552 552 12.3 2.5 16 259 8.7 8.7 0.02 0.26 0.46 0.98 0.26 0.45 0.71 16.12.09 0 0 GF 90 13.1 9.06 20.4 400/0 88.9 115 1.00 1.08 724 724 18.2 1.5 20 335 11.7 11.7 0.01 0.21 0.45 0.99 0.20 0.44 0.64 16.12.09 0 0 GF 81 17.5 13.50 20.4 400/0 88.9 115 1.00 1.08 884 884 16.1 1.9 20 377 10.8 10.8 0.01 0.22 0.46 0.99 0.22 0.45 0.67 16.12.09 0 0 GF 81 7.7 5.94 16.4 400/0 92.9 115 1.00 1.08 356 356 16.1 0.82 16 188 10.2 10.2 0.02 0.22 0.43 0.98 0.21 0.42 0.64 16.12.09 0 0.1 FF 81 12.5 5.35 16.4 560/0 92.9 115 0.58 1.02 175 175 20.1 0.40 16 111 12.3 12.3 0.03 0.20 0.43 0.97 0.19 0.42 0.61 16.12.09 0 0.1 FF 73 7.7 3.62 12.4 560/0 96.9 115 0.53 1.02 82 82 17.9 0.20 12 61.3 10.5 10.5 0.06 0.21 0.41 0.94 0.20 0.39 0.59

Dosemåling på røntgenlab. Kristin P: mammografi. Jacob: skjelett, thorax, gjennomlysning, angio/intervensjon. Kristin P Fantom-målinger med eksponeringsparametre som ved pasientundersøkelse. Tykkelse av PMMA-fantom velges for å gi typiske eksponeringsverdier. Eksponering med AEC. Måling av luftkerma og HVL ved de aktuelle kombinasjoner av kv, mas og anode. Konversjonsfaktorer mellom luftkerma og organdose finnes fra tabeller for bryst simulert med PMMA. Organdose beregnes ut fra målt luftkerma og tabulert konversjonsfaktor. Jacob Måling av luftkerma ved utvalgte kombinasjoner av kv, mas og filtrering. Beregning av totalfiltrering (TF) og kalibreringsfaktor (KF) for luftkerma. Luftkerma kan da beregnes for alle kombinasjoner av kv, mas og filtrering Fantom-målinger med eksponeringsparametre som ved pasientundersøkelse. Tykkelse av PMMA-fantom velges for å gi typiske eksponeringsverdier. Eksponering/gjennomlysning med AEC. Beregning av luftkerma ved de aktuelle kombinasjoner av kv, mas og tilleggsfiltrering. Konversjonsfaktorer mellom KAP og energy imparted i vann beregnes fra Monte Carlo-beregninger på vannfantom. Doseindeks i vann beregnes ut fra beregnet luftkerma og beregnet konversjonsfaktor.

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 0.00118 8 7 9 0 3.933 3.917 3.5 % LF SF fl mf 0.921 0.929 6.2 % Angio 6 Siemens 0.968 0.957 0 0 1 0.926 0.925 mmal 3.933 mmal 3.933 LF 0.921 LF 0.921 SF 0.968 SF 0.968 fl 0.926 fl 0.926 mf mf 6 % 1 % Barracuda MPD Model Barracuda -2 % -2 % Focal μgy (1m) Date SDD /cm mm Al mm Cu 19.07.06 89.4 0 0.2 fl 80 7.1 5.2 12.5 79.149 12451.8 101.1 11.50 5.79 0.40 0.93 76 81 6 % -1 % 19.07.06 89.4 0 0.2 fl 80 8.2 8 12.5 79.137 7503.87 155.8 11.50 5.79 0.40 0.93 117 125 6 % -1 % 19.07.06 89.4 0 0.2 fl 83.9 8.2 7.5 12.5 82.724 4489.22 163.5 11.50 6.04 0.42 0.93 128 131 2 % -1 % 19.07.06 89.4 0 0.2 fl 100 8.6 5.6 12.5 98.779 6979.58 205.7 11.50 7.06 0.50 0.93 159 164 4 % -1 % 19.07.06 89.4 0 0.2 fl 100 9.7 6.3 12.5 100.86 9404.41 227.1 11.50 7.19 0.50 0.93 178 182 2 % 1 % 19.07.06 89.4 0 0.2 fl 100 11.3 7.4 12.5 100.7 10485.8 272.9 11.50 7.18 0.50 0.93 209 218 4 % 1 % 19.07.06 89.4 0 0.2 fl 125 14.1 6.7 12.5 126.37 6455.29 419.0 11.50 8.55 0.58 0.93 331 335 1 % 1 % 19.07.06 89.4 0 0.2 fl 125 14.1 6.7 12.5 126.48 7569.4 431.0 11.50 8.55 0.58 0.93 331 344 4 % 1 % 19.07.06 89.4 0 0.2 fl 100 10.7 7 12.5 100.77 9207.81 253.6 11.50 7.18 0.50 0.93 198 203 2 % 1 % 19.07.06 89.4 0 0 LF 79.2 802 6.9 69.173 12.5 77.96 7852.33 3130.3 3.93 3.44 1.00 0.92 2466 2502 1 % -2 % 19.07.06 89.4 0 0 LF 79.2 802 6.9 69.173 12.5 77.975 7852.3 3124.7 3.93 3.44 1.00 0.92 2466 2497 1 % -2 % 19.07.06 89.4 0 0 SF 81.2 343 6.5 27.869 12.5 80.169 7852.33 1418.0 3.93 3.54 1.00 0.97 1098 1133 3 % -1 % 19.07.06 89.4 0 0 SF 96 310 6.8 26.35 12.5 94.272 7852.33 1872.8 3.93 4.20 1.00 0.97 1438 1497 4 % -2 % 19.07.06 89.4 0 0 LF 75.9 802 6.9 69.173 12.5 75.032 7852.33 2853.6 3.93 3.30 1.00 0.92 2263 2281 1 % -1 % 19.07.06 89.4 0 0 LF 105 708 9.4 83.19 12.5 103.04 7854.85 6735.0 3.93 4.61 1.00 0.92 5121 5383 5 % -2 % 19.07.06 89.4 0 Measured 0 LF Tube 125 voltage 596 is too 10 high for 74.5 the selected 12.5 range. 7855.86 Click "adjust 7981.5 meter" - and select - another 1.00range. 0.92 6325 6379 1 % 19.07.06 89.4 Tube voltage 0 cannot 0 be LFmeasured, 125 the 596 exposure 10 rate 74.5 is too 12.5 high. Click the 7855.86 "Adjust 7983.8 meter" button - and change - 1.00 "Tube 0.92 voltage 6325 sensitivity". 6381 1 % 19.07.06 89.4 0 0 LF 125 596 10 74.5 12.5 125.02 7855.86 8386.2 3.93 5.61 1.00 0.92 6325 6703 6 % 0 % 19.07.06 89.4 0 0 SF 87.6 327 6.5 26.569 12.5 86.467 7851.82 1607.8 3.75 3.74 1.00 0.97 1215 1285 6 % -1 % 19.07.06 89.4 0 0.2 SF 70 224 4.1 11.48 12.5 69.51 7849.31 137.6 10.66 4.91 0.34 0.97 113 110-2 % -1 % 19.07.06 89.4 0 0.2 LF 70 270 3.6 12.15 12.5 69.363 7849.31 138.3 10.66 4.90 0.34 0.92 113 111-2 % -1 % 19.07.06 89.4 0 0.2 SF 70 249 4.5 14.006 12.5 69.581 7849.81 171.4 10.66 4.92 0.34 0.97 137 137 0 % -1 % 19.07.06 89.4 0 0 SF 70 241 4.4 13.255 12.5 69.391 7850.32 494.0 3.71 2.95 1.00 0.97 386 395 2 % -1 % 19.07.06 89.4 0 0 SF 81.3 342 6.5 27.788 12.5 80.177 7852.33 1429.1 3.85 3.50 1.00 0.97 1097 1142 4 % -1 % Table Quality Control in a conventional X-ray laboratory routine application of theoretical spectra Jacob Nötthellen, Ellinor Bilet Section of diagnostic Physics, Clinic of Oncology and Radiation Therapy, Oslo University Hospital, Norway I N P U T S kv : 90 mas : 12 Calibration factor : 1.050 Anode angel 10 cm : 115 Filtration : mm Be mm C mm Al mm Cu mm Pb cm PMMA cm water cm air cm muscle cm bone mm I 0.0 0.0 3.50 0.10 0.000 0.0 0.0 100 0 0.0 0.0 O U T P U T S Air kerma : 0.309 mgy ( 35.38 mr ) Photons/mm² : 7.819E+06 7.106E-03 mj/cm² Photons/mm²mGy : 2.531E+07 23.00 mj/gycm² Mean energy : 53.1 kev HVL : 5.562 mm Al HVL : 0.239 mm Cu A. The theoretical spectra of Birch and Marshall (1), supplemented with data for characteristic radiation from the tungsten target, have been implemented in an Excel-worksheet. With the use of attenuation data for Al, Cu, water and some other materials this worksheet provides mean energy, air kerma, energy fluency, photon fluency and half value layer. 0 4 0 2006 2008 0 0 0 spot kv ma ms mas pps kv ms K A/μGy TF HVL TCu CF % μgy %kv B. A parameterized representation of the air kerma is provided by an Excel-worksheet. An x-ray multimeter measures the X-ray kilovoltage and the radiation yield. By calibrating the air kerma measurements against the corresponding calculated values it is possible to estimate the total filtration and a calibration factor for the radiation yield. Poster i Malmö 2009. INPUTS 90 kv 3.50 mmal 0.1 mmcu 80 cgycm² 25 cm H2O OUTPUTS cm H2O mj g/cm² 4 4.0 5.0 8 7.3 9.2 12 9.3 11.6 16 10.4 13.0 20 11.1 13.8 24 11.4 14.3 30 11.7 14.7 25 11.5 14.4 g/cm² 35 30 25 20 15 10 5 0 100 % 90 % 80 % 70 % 60 % 50 % 40 % 30 % 20 % 10 % 0 % P out S out EI P EI S EI 1 10 100 Phantom thickness / cm water C. The energy imparted to a homogeneous phantom is calculated by combining the nominal kv, mas and filtration with the theoretical spectra and results of a set of Monte Carlo-simulations. Selected results Modality II 1999 II 1999 FD 2007 FD 2007 Modality II 1993 FD 2008 Modality CR 1993 CR 1999 FD 2008 Examination Card fluoro Card DCM Card fluoro Card DCM Examination ERCP fluoro ERCP fluoro Examination Chest front Chest front Chest front kv 100 78 82 79 kv 103 87 kv 125 125 140 Cu mm 0.2 0 0.2 0.1 Cu mm 0 0.3 Cu mm 0 0 0.3 PMMA cm 24 24 24 24 PMMA cm 24 24 PMMA cm 12 12 12 ESD/s mgy/s 0.5 7.5 1.1 5.5 ESD/s mgy/s 0.4 0.1 ESD mgy EI/KAP [g/cm²] 14.7 9.8 13.5 12.0 EI/KAP [g/cm²] 13.7 14.8 EI/KAP [g/cm²] 11.2 12.3 14.1 EI/m²s [mj/cm²s] 22 250 48 225 EI/m²s [mj/cm²s] 16 2.7 EI/m² [mj/cm²] 30 10 7.1 Angio 6 Siemens 0.30 0.93 Set-ups and readings mm Al mm Cu Measurements with Barracuda MPD TF: 3.935 Total filtration Date 29.12.08 Angio 6 LF: 0.922 Calibration factor SF: 0.969 Calibration factor fl: 0.926 Calibration factor SDD 89.4 mmal 3.917 LF 0.929 SF 0.957 fl 0.925 μgy og m² relate to the exit surface of the phantom. Date mm Al mm Cu Focus kv ma ms mas pps PMMA Dose FOV SPD SID T Cu CF μgy μgy g/cm² mgy H2O mj/m² g/cm² g/cm² P out P ei S ei 1-P out EI P EI S EI 29.12.08 0 0.2 fl 80 3.8 5.8 3.8 12.5 16 F 17 80.3 100 0.40 0.93 60 52 23.4 0.2 16 7.2 13.7 12.0 0.03 0.19 0.42 0.97 0.18 0.41 0.59 29.12.08 0 0 SF 70 322 5.6 22.5 12.5 16 DCM 8s 17 80.3 100 1.00 0.96 702 605 14.2 2.0 16 57.9 9.6 8.2 0.02 0.24 0.45 0.98 0.23 0.44 0.67 29.12.08 0 0.2 fl 80 7.4 7.5 7.4 12.5 20 F 17 76.3 100 0.40 0.93 117 102 23.4 0.3 20 14.7 14.5 12.6 0.01 0.19 0.44 0.99 0.18 0.43 0.62 29.12.08 0 0 LF 70 752 6.3 59.2 12.5 20 DCM 8s 17 76.3 100 1.00 0.93 1789 1542 14.2 5.2 20 154.7 10.0 8.6 0.01 0.24 0.48 0.99 0.24 0.47 0.71 29.12.08 0 0.2 fl 100 6.5 9.6 6.5 12.5 24 F 17 72.3 100 0.50 0.93 199 175 28.3 0.6 24 29.1 16.6 14.7 0.01 0.17 0.42 0.99 0.17 0.42 0.59 29.12.08 0 0 LF 82.5 804 6.4 64.3 12.5 24 DCM 8s 17 72.3 100 1.00 0.93 2713 2365 17.4 7.9 24 280.2 11.9 10.3 0.01 0.21 0.47 0.99 0.21 0.47 0.68 29.12.08 0 0.2 fl 125 6.3 13.0 6.3 12.5 28 F 17 68.3 100 0.58 0.93 336 299 32.0 1.0 28 54.6 18.2 16.3 0.00 0.16 0.41 1.00 0.16 0.41 0.57 29.12.08 0 0 LF 96 787 7.5 73.8 12.5 28 DCM 8s 17 68.3 100 1.00 0.93 4178 3675 20.6 12.3 28 499.0 13.6 11.9 0.00 0.19 0.47 1.00 0.19 0.47 0.66 29.12.08 0 0.2 fl 125 6.8 14.1 6.8 12.5 32 F 17 64.3 100 0.58 0.93 363 323 32.0 1.1 32 59.8 18.5 16.5 0.00 0.16 0.42 1.00 0.16 0.42 0.58 29.12.08 0 0 LF 103 726 8.9 80.8 12.5 32 DCM 8s 17 64.3 100 1.00 0.93 5226 4615 22.2 15.5 32 668.1 14.5 12.8 0.00 0.19 0.47 1.00 0.19 0.47 0.65 Barracuda MPD Model Barracuda Focal spot kv pma ms ma pps kv ms μgy/s TF HVL pps μgy/p TCu CF μgy/mas (1m) % μgy %kv Comments 0 0 GF 81.4 804 6.4 64 12.5 78.8 7852 3064.0 4.37 3.68 12.6 27.73 1.00 0.92 37.7 38.1 1 % -3 % 0 0 GF 81.4 804 6.35 64 12.5 78.8 7852 3062.5 4.37 3.68 12.6 27.71 1.00 0.92 37.7 38.4 2 % -3 % 0 0 GF 86.3 806 6.4 64 12.5 83.2 7852 3472.0 4.41 3.91 12.6 31.42 1.00 0.92 42.3 43.0 2 % -4 % 0 0 GF 70 684 5.9 50 12.5 68.7 7851 1727.8 4.23 3.14 12.6 15.63 1.00 0.92 27.7 27.4-1 % -2 % 0 0.2 FF 70 312 5.5 21 12.5 68.9 7851 250.4 11.6 5.04 12.6 2.27 0.34 0.97 9.8 9.3-5 % -2 % 0 0.2 FF 70 312 5.5 21 12.5 68.9 7851 250.9 11.6 5.04 12.6 2.27 0.34 0.97 9.8 9.3-5 % -2 % 0 0.2 GF 70 404 4.1 21 12.5 68.8 7849 252.2 11.6 5.04 12.6 2.28 0.34 0.92 9.3 9.7 4 % -2 % 0 0 GF 99 754 8.9 84 12.5 98.0 7854 5965.4 4.0 4.40 12.6 54.00 1.00 0.92 55.1 56.8 3 % -1 % 0 0 GF 113 653 8.7 71 12.5 113.2 7854 6780.0 4.0 5.10 12.6 61.38 1.00 0.92 70.6 76.3 8 % 0 % 0 0.2 fl 125 6.8 12.5 126.1 13624 420.1 11.2 8.36 12.6 3.82 0.58 0.93 49.4 49.4 0 % 1 % 0 0.2 fl 100 6.4 12.5 102.1 11137 226.8 11.2 7.17 12.6 2.06 0.50 0.93 28.3 28.3 0 % 2 % 0 0.2 fl 80 8.8 12.5 78.7 14098 162.1 - - 12.6 1.46 0.40 0.93 14.7 14.8 1 % -2 % Air 1.3 This is a complete set of measurements 60 ESD Water Ellinor har langt på vei utviklet dette videre til en artikkel. D. As a result the energy imparted can be compared between different laboratories, procedures and techniques. E. A spin-off product of this method is an Excel-worksheet where the measured and calculated air kerma can be compared immediately after the exposure. Reference List (1) R.Birch, M.Marshall. Computation of Bremsstrahlung X-ray Spectra and Comparison with Spectra Measured with a Ge(Li) Detector. Phys Med Biol 1979;24(3):505-17.

Birch & Marshall SPEKTRUM10 PARAMETRISERING av spektrum. Monte Carlo PARAMETRISERING av primær K A. PARAMETRISERING av sekundær K A. PARAMETRISERING av primær og sekundær K W. EXCEL-ark for tilbakespredt stråling. EXCEL-ark for Barracuda EXCEL-ark for avsatt energi i vannfantom. Barracuda PMMA-fantom

Monte Carlo, vannfantom, sylindrisk geometri

Beregning av luftkerma for tilbakespredt stråling 110 kv [40-150] 3 mm Al totalfiltrering uten Cu [2-6] 0.2 mm Cu tilleggsfiltrering [0-0,5] 30 cm tykt vannfantom 100 cm avstand fra feltsenter på fantom 30 fra rett tilbake [20-90] 11.3 m² 280 mgy cm² (KAP) 2.467 Gy BLÅ tall er input. RØDE tall er svar.

Beregning av luftkerma for tilbakespredt stråling 70 kv [40-150] 3 mm Al totalfiltrering uten Cu [2-6] 0 mm Cu tilleggsfiltrering [0-0,5] 20 cm tykt vannfantom 100 cm avstand fra feltsenter på fantom 60 fra rett tilbake [20-90] 25.1 m² 280 mgy cm² (KAP) 1.115 Gy BLÅ tall er input. RØDE tall er svar.

Optimalisering av thoraxfotografering av barn. Optimalisering av barnethorax. Effektiv dose etter optimalisering. 100 % 90 % 80 % 70 % 60 % 50 % 40 % 30 % 20 % 10 % 0 % 0-2 år 2-9 år 9-16 år

Contrast Output Signal Optimalisering av thoraxfotografering av barn. LUT 2-15 Optimalisering av barnethorax. Effektiv dose etter optimalisering. 4096 100 % 3584 3072 2560 2048 1536 1024 512 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 90 % 80 % 70 % 60 % 50 % 40 % 30 % 20 % 10 % 0 % 0-2 år 2-9 år 9-16 år LUT 2-15 4,50 4,00 3,50 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0 0 512 1024 1536 2048 2560 3072 3584 40965 Intput Signal (log) 0,00 0,0 0,3 0,6 0,9 1,2 1,5 1,8 2,1 2,4 2,7 3,0 ST-G ST-L ST-G ST-L 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 1024 1536 2048 2560 3072 3584 4096 Input Signal (log) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

ICRU REPORT 54 MEDICAL IMAGING THE ASSESSMENT OF IMAGE QUALITY 88 sider. Alle som skal måle bildekvalitet bør lese denne. Men det er tungt stoff. Ble forståelig takket være forelesningene til James T Dobbins III i Malmö 1999. Fikk også hjelp av Andreas Abildgaard og senere av Bente Konst.

The Ideal Bayesian Observer observert i høstmørket 1999 av Jacob Nøtthellen. 20 sider kommentarer til 2 sider i ICRU 54. Den store dagen min var da jeg skjønte PWMF. Et lite regneeksempel i to deler.

ICRU REPORT 54 MEDICAL IMAGING THE ASSESSMENT OF Definisjon på bildekvalitet. IMAGE QUALITY.. the effectiveness with which the image can be used for its intended task. ICRU REPORT 54 p. 1

Et astronomisk eksempel: Karlsvogna

Et astronomisk eksempel: Karlsvogna

Et astronomisk eksempel: Karlsvogna

RELEVANS/VIKTIGHET Slik øker vi bildekvaliteten. SYNBARHET/SYNLIGHET

To typer bildekvalitet 1. Alle interessante strukturer skal være synlige i bildet samtidig. 2. Man kan godta at visse interessante strukturer kun blir synlige etter optimal bruk av windowing og zoom.

Jacob Nøtthellen DQE MTF NEQ NPS PSF ROC SNR VI 15 sider. Et simulert eksempel som demonstrerer hvorfor det er mer effektivt å telle fotoner (NEQ) i et homogent bilde enn det er å telle synlige strukturer i bilder av et fantom. TELLER Metoden som er beskrevet her kan brukes i praksis. FOTONER En innføring i måling av bildekvalitet hvorfor og hvordan røntgenfotoner telles Versjon 10 19.6.2002

Hvordan man teller fotoner ut fra pixelverdier i røntgenbilder. NEQ 2 2 Simulert Ekte

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 Jacob Nøtthellen DQE MTF NEQ NPS PSF ROC SNR DQE (0) NEQ(0) VI TELLER FOTONER En innføring i måling av bildekvalitet hvorfor og hvordan røntgenfotoner telles I N N D A T A Versjon 10 19.6.2002 kv : 90 mas : 25 Kalibreringsfaktor : 1.000 Anodevinkel er 10 cm : 100 Filtrering : mm Be mm C mm Al mm Cu mm Pb cm PMMA cm vann cm luft cm muskel cm ben mm 0.0 0.0 3.00 0.20 0.000 20.0 0.0 100 0 0.0 0.0 U T D A T A Luftkerma : 0.00477 mgy ( 0.55 mr ) Fotoner/mm² : 1.471E+05 1.502E-04 mj/cm² Fotoner/mm²mGy : 3.085E+07 31.49 mj/gycm² Middelenergi : 61.4 kev HVL : 8.411 mm Al HVL : 0.451 mm Cu

DQE (0) Detektor i bord 16 mas. 75 % 74 % 73 % 72 % 71 % 70 % 69 % 68 % 67 % 66 % 65 % 01.07.06 01.07.07 01.07.08 01.07.09 01.07.10 01.07.11

NEQ. Fotoner pr. mm² Dekorrelasjonskurve sammenlignet med Siemens (lab 7 WS). MTF 1.0E+06 1.0 0.9 0.8 0.7 1.0E+05 GE Siemens 0.6 0.5 0.4 GE Siemens GE MTF 0.3 0.2 1.0E+04 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 Pixelpar pr. mm 0.1 0.0 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 lp/mm MTF lab 3 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 25.11.09 25.10.10 0.3 0.2 0.1 0.0 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 Lp/mm " MTF"( ) (" NEQ"(0) /" NEQ"( )) (0,072 0,665 0,5 )

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 Fantom og scatter. I N N D A T A kv : 90 mas : 25 Kalibreringsfaktor : 1.000 Anodevinkel er 10 cm : 100 Filtrering : mm Be mm C mm Al mm Cu mm Pb cm PMMA cm vann cm luft cm muskel cm ben mm I 0.0 0.0 3.00 0.20 0.000 20.0 0.0 100 0 0.0 0.0 U T D A T A Luftkerma : 0.00477 mgy ( 0.55 mr ) Fotoner/mm² : 1.471E+05 1.502E-04 mj/cm² Fotoner/mm²mGy : 3.085E+07 31.49 mj/gycm² Middelenergi : 61.4 kev HVL : 8.411 mm Al HVL : 0.451 mm Cu SNR 2 C 2 P 2 C 2 P 1 P S 1 SPR

Bilde uten raster

Bilde uten raster Beam stops

Bilde uten raster Beam stops S

P Bilde uten raster Beam stops S

P Hull Bilde uten raster Beam stops S SNR 2 C 2 P 2 P S 25

P Hull Hull Bilde uten raster Beam stops S

How to make a decision on using grid or not? Jacob Nøtthellen, Bente Konst, Arne Skretting, Andreas Abildgaard SNR if ² can now be expressed by the formula SNR 2 if T P 1 1 SPR SPR without grid with grid. Since SNR is not an explicit part of this formula it is not necessary to know SNR with grid and SNR without grid to calculate SNR if ². Alternatively, SNR if ² can be expressed with the equivalent equation SNR 2 if T 2 P B.

How to make a decision on using grid or not? Jacob Nøtthellen, Bente Konst, Arne Skretting, Andreas Abildgaard In these maps the white areas represent SNRif² 1. They are regions where the grid causes a reduction in the SNR. Black areas, if present, represent SNRif² 2. SNRif² = 1 corresponds to unchanged SNR. SNRif² = 2 corresponds to the same increase in the SNR as will doubling the dose. In each SNRif²-map there is a scale for SNRif², 1.00 (white) 1.25 1.50 1.75 2.00 (black).

Rekursiv filtrering. K-faktor.

Rekursiv filtrering Input Add A /(1+K) Memory Output M K

Standardavvik/standardavvik(1s) Gjennomlysning 2-3 mm Cu 2 Philips Allura 12 pps 1.5 GE Innova 15 pps Siemens AXIOM Artis 10 pps K=Auto2 1 0.5 Bilde av 4 mm Cu med Xres 0 0.1 1 10 Sekunder gjennomlysning

Philips Allura. Gjennomlysning med og uten Xres. Tilsvarer ekvivalent dosefaktor 40.

Jacobs TID-i-meter

Mach-bånd

Mach-bånd

Skarphet og romlig oppløsning 1.6 MTF Gauss Meksikansk hatt 1.4 1.2 1.0 Gauss 0.8 Meksikansk hatt 0.6 0.4 0.2 0.0

Skarphet og romlig oppløsning

Skarphet og romlig oppløsning

Skarphet og romlig oppløsning Objekt Gauss Meksikansk hatt

Hva er dette?

To nålehullmatriser BLY PAPP

Fokusstørrelsen måles bedre med pin-hole-camera enn med en konvolusjon. Men en solformørkelse kan med fordel oppleves som en konvolusjon.