ارزیابی اثر اعمال فیلترهای مختلف برای ارتقاء کیفیت تصاویر توموگرافی کامپیوتری با انتشار تک فوتون پرفیوژن میوکارد

مقدمه: تصویربرداری توموگرافی کامپیوتری با انتشار تک فوتون (single photon emission computed tomography) spect به طور گسترده در پزشکی هسته‌ای استفاده می‌شود. این روش غیر تهاجمی برای بررسی خون‌رسانی به عضله‌ی قلب و تشخیص بیماری‌های قلبی بسیار مفید است. برای افزایش دقت تشخیص، بهبود کیفیت تصاویر spect که به دلیل وجود نویز کاهش یافته است، ضروری است. هدف از این مطالعه، ارزیابی اثربخشی استفاده از فیلترهای butterworth، gaussian، wiener با اندازه کرنل‌های 3‍‍×3 و 5×5، wiener اصلاح شده‌ی میانه (mmwf) با اندازه‌ی کرنل‌های 3‍‍×3 و 5×5 برای افزایش کیفیت تصاویر spect پرفیوژن میوکارد با99mtc-mibiمی‌باشد.روش‌ها: داده‌ها در این مطالعه که از نوع مقطعی کاربردی می‌باشد، با استفاده از دستگاه spect/ct scanner siemens symbia t2 dual head که با یک کولیماتور کم انرژی و با وضوح بالا (lehr) نصب شده است، تهیه شد. کیفیت تصاویر spect پرفیوژن میوکارد 30 بیمار پس از اعمال فیلترهای ذکر شده بر روی آن‌ها با شاخص‌های نسبت سیگنال به نویز (signaltonoise ratio) snr، پیک نسبت سیگنال به نویز (psnr) و نسبت کنتراست به نویز (contrast to noise ratios) cnr ارزیابی شد.یافته‌ها: فیلتر wiener با کرنل 5×5 بالاترین مقادیر شاخص‌های snr و cnr را کسب کرد که به ترتیب برابر با 0.69 ± 4.90 و 0.57 ± 2.65 می‌باشد. در حالی‌که دارای کم‌ترین مقدار psnr با مقدار (db) 3.13 ± 29.93 است. بالاترین psnr مربوط به فیلتر gaussian با مقدار (db) 50.09 ± 10.63 می‌باشد.نتیجه‌گیری: نتایج این مطالعه نشان داد که فیلتر wiener با کرنل 5×5 برای بهبود کیفیت تصاویر spect پرفیوژن میوکارد مورد مطالعه‌ی ما نسبت به فیلترهای دیگر عملکرد بهتری از خود نشان می‌دهد.

comparison of different denoising filters in myocardial perfusion single photon emission computed tomography (spect) images

background: single photon emission computed tomography (spect) imaging is widely implemented in nuclear medicine for detecting coronary artery diseases. to increase the accuracy of the diagnosis, it is necessary to improve the quality of the spect images that can be degraded by noise. the aim of this study was to evaluate the effectiveness of using different filters such as butterworth, gaussian, wiener with kernel sizes 3×3 and 5×5, and median modified wiener filters (mmwf with kernel sizes 3×3 and 5×5 to improve the quality of myocardial perfusion spect images with 99mtcmibi.methods: a siemens symbia t2 dual head spect/ct scanner equipped with a lowenergy and highresolution collimator (lehr) was used for collecting data for this crosssectionalapplied study. the noise ratio (snr), peak to noise ratio (psnr) and contrast to noise ratio (cnr) were the indices used to asses the quality of the myocardial perfusion spect images of 30 patients after the filters mentioned above have been applied to the images.findings: wiener filter with kernel size of 5×5 4.90 ± 0.69 and 2.65 ± 0.57 were found be the highest snr and cnr indices respectively. however, it had the lowest psnr in the range of 29.93 ± 3.13 (db). in addition, the highest psnr values were associated with the gaussian filter as 50.09 ± 10.63 (db).conclusion: the results of this study show that the wiener filter of kernel size of 5×5 outperformed the others to improve the quality of myocardial perfusion spect images used in this study.