Digital Reconstructed Radiography

Abstract

Röntgenové vyšetrenie zohráva v medicínskej praxi doležitú rolu, no popri všetkých výhodách, ktoré prináša, obsahuje aj isté obmedzujúce nedostatky. V tejto práci detailne popisujeme techniku, ktorá na základe vopred získaných CT dát dokáže zrekonštruovať digitálny röntgenový snímok tak, aby sa odstránilo čo najviac nevýhod tradičného snímkovania. Medzi hlavné vylepšenia nad klasickou rádiografiou patrí tvorba snímku z úplne lubovolného pohladu a interaktívne otáčanie snímku v reálnom čase. Počas rekonštrukcie sa kladie velký doraz na presné simulovanie fyzikálnych vlastností röntgenového žiarenia, s cielom obdržať čo najkvalitnejší finálny obrázok. Nemalé úsilie je takisto vynaložené na dosiahnutie krátkeho výpočetného času, potrebného k vygenerovaniu jedného snímku. Za týmto účelom uvádzame model paralelizácie, ktorý rozložením práce niektorých komponentov na viacero jadier procesorov významne urýchluje algoritmus.

X-ray examination is an important part of the medical treatment. Despite all the advantages it introduces, it brings some limitations as well. In the present work we describe a technique that from the acquired CT data reconstructs a digital x-ray image and removes some drawbacks of traditional x-ray screening. Among the most significant improvements over the classical radiography belong generation of the screen from very arbitrary angle and interactive rotation of the image in real-time. In order to obtain the most realistic final image, we put the emphasis on the accurate simulation of physical properties of the x-ray radiation. We also try to get as low computational time needed to gain one image as possible. For this purpose we present a parallelization model that decomposes the required work of some components into several processors' cores and thus noticeably decreases the running time of the algorithm.