A CT működése Nagy Sándor honlapjára Nagy Sándor: Nukleáris Címszavak Glosszáriumába, melyhez ez a lap is tartozik A Tékába, mely ehhez hasonló animációkhoz/szimulációkhoz vezet Nagy Sándor webhelyén

Bevezetés az applethez

A Physics2000 webhelyén található Java szimuláció jogtulajdonosa Dr. Martin Goldman. Közvetlenül e sorok alatt egy rolloveres bevezetést talál a látogató az appletről. Az applet maga egy angol párbeszédbe ágyazódik, melyet lentebb olvashatunk a magyarítással együtt.
Amit most lát, az a rollover kép

Érdemes megnézni ezt a helyet, mely egy hangosított videó segítségével mutatja meg, hogyan is készül egy igazi CT egy szakrendelőben.

Fedőkép Balra egy rollover fedőképe látszik

Az applet, mely egyszerűbb, mint a balra látszó képernyőfelvétel, lentebb található. Ez a kép ugyanis a szövegben említett automatikusan forgató apletet mutatja az első szkennelés után. A bal ablakban egy sematikus mellkas keresztmetszetét látjuk. A középsőben az első szkennelés eredménye látszik: a sötétebb részek a röntgenárnyékok, melyek a nagyobb rendszámú elemeket tartalmazó szöveteket jelentik (mint a csontok, melyek jobban elnyelik a röntgenfotonokat). A jobb oldali ablak egy olyan rétegfelvételnek felel meg a mellkasról, amikor a CT „elakadt”, vagyis a kamera nem mozgott a testhez képest.

Rollover kép Húzzuk a kurzort a bal oldali képre, hogy a rollover előjöjjön!

A CT nagy varázslata! Egy teljes körbeforgatás eredményét látjuk. Oldalról szondáztuk körbe a testet, ám a kép szemből mutatja a test egy rétegének belső felépítését. (Az automatikus appletet csak az „érzés” miatt érdemes kipróbálni, mert ha 1-nél többet állítunk be, a forgatás hajlamos néhány léptetés után leállni. A régi applet nem teljesen kompatíbilis már az új Java meghajtóval.

Az eredeti angol párbeszéd a beágyazott applettel és a szöveg magyarítása

Sajnos, az applet tartalmaz egy apró hibát, melyet a Java 2015 utáni változatai már nem tolerálnak, ezért az én laptopomon például már nem működik. Azért hagyom fent mégis ezt az oldalt, hátha sikerül valami más szimulációval pótolni.

 

 

Mellkas rétegfelvétele CT-vel

– Működik ez a vetületes dolog bonyolultabb tárgyakra is?

– Igen. Próbáljuk ki pl. egy mellkasra.

– Hm... Ez itt egy mellkas akarna lenni?

– Igen Alex: egy kis képzelőerővel!

 

 

 

 

 

 

  1. Nyomd meg a „Scan” gombot, és már kész is a pásztázás.
  2. Kattints a stilizált mellkasra, és fordíts rajta egy kicsit vonszolással. (Lehet, hogy azért egy picit várni kell az eredményre...) Ha az egeret az alábbi képre húzod, láthatod a várható eredményt.





  3. CT


  4. Nyomd meg a ismét a „Scan” gombot. Most az új pásztázás árnyképe összeadódik az előzőével.
  5. Folytasd a forgatást és a pásztázást. Akkor lesz legtisztább a kép, ha egyenletes lépésekkel forgatsz. 30°-onkénti léptetés pl. megfelel.
  6. Ha azt akarod, hogy a komputer dolgozzon helyetted, akkor kattints, bár az új Java meghajtóval nem működik rendesen az automatikus forgatás.

 

 

 

– Ezt nem értem. Mi történik a jobb oldali ablakban?

– Amikor pásztázunk egyet, a középső ablakban látható röntgenárnyékot átvetítjük a jobb oldali ablakba: mintegy „szétkenjük” benne. Amikor a vizsgált tárgyat/testet forgatjuk, a jobb oldali ablak is elfordul. Így, amikor egy újabb pásztázást végzünk, az eredmény „hozzáadódik” ahhoz, ami előtte az ablakban volt.

– Aha, mint amikor a Photoshopban két áttetsző rétegeket teszünk egymásra.

– Pontosan! És a rétegek száma akárhány lehet. Ha végeztünk a körbeforgatással, meg is van egy rétegfelvétel.

– Aztán jön a következő réteg és így tovább, míg végül a sok rétegfelvételből összeáll a 3D kép egy test belsejéről!

 

Hibából erényt!

Sajnos, még a CheerpJ Applet Runner sem képes tökéletesen lejátszani ezt a Java appletet, ami nem a CheerpJ hibája. A Java sokat változott 1999 óta, amikor a szimuláció készült, és közben elromlott az a rész, amelynek az volt a dolga, hogy a különböző forgatási szögeknél felvett fény-árnyék "vonalkódokat" a megfelelő szöggel elfordítva pakolja (stackelje) egymásra, és így felülnézetben láthatóvá váljanak azok az ányékgócok, melyeket az árnyékvonalak metszéspontjai kijelölnek, megjelenítve ezáltal azt, amit CT felvételnek hívnak. Az alábbi GIF-eket azért készítettem, hogy jobban megértsd, miről van szó:

CT-felvétel készítése kis hibával

A fenti animációt 12 képernyőfelvételből állítottam össze 30 fokonként körbeforgatva a testet a pásztázó sugarak előtt (vagy a pásztázó sugarakat a test körül). Minden felvétel után reseteltem, hogy a hibásan (azaz párhuzamosan) egymásra pakolt "vonalkódok" ne mossák szét egymást.

Az alábbi animációk azt mutatják, mi a különbség a jelenlegi hibás (párhuzamos) és az eredeti helyes (elforgatott) rétegezés között:

Párhuzamos opak rétegek Elforgatott opak rétegek

Az alábbi animációt (balra) a jobb felsőből készítettem oly módon, hogy a felhalmozott rétegek opacitását (átlátszatlanságát) fokról fokra csökkentettem felfelé, hogy az egyes képek kb. egyforma mértékben járuljanak hozzá ahhoz a képhez, amelyet felülről látunk. A teljes pásztázás eredményét a jobb oldali kép mutatja. Az a benyomásom, hogy nemcsak a stilizált bordák és a gerincoszlop látszik, hanem a test kontúrja is, holott a "vonalkódok" nem voltak elég hosszúak.

Elforgatott áttetsző rétegek A CT eredménye

Megjegyzés. Az opacitást exponenciálisan csökkentettem az alsó (1.) réteg 100%-ától a legfelső (12.) réteg 7%-áig, hogy kompenzáljam a fényerő Lambert–Beer-törvény szerinti gyengülését. Bár ki tudja, mit jelent pontosan a Photoshop Opacity paramétere. Mindenesetre a dolog működött. Ahogy működött az is, amikor lineárisan rendeltem százalékokat az egyes rétegekhez. Pl. 1 réteg: 100%, 2 réteg: 100% és 50%, 3 réteg: 100%, 67% és 33%; 4 réteg: 100%, 75%, 50% és 25% stb.

Igazából kész csoda, hogy fekete-szürke-fehér pixelekből ki lehet hámozni valami CT-félét. Az igazi CT egyszerűbb abban az értelemben, hogy a komputer (ne feledd, hogy a CT Computer Tomography-t - számítógépes rétegfelvétel-készítést - jelent) közvetlenül sugárintenzitásokat rendel a sík pontjaihoz az egyes pásztázások eredményét összegezve. Ugyanezt csinálta az eredeti szimuláció is. Itt most közbeiktatódott egy grafikus közjáték a vonalkóddal, amit valahogy fel kellett dolgozni egy olyan programmal, amelynek paraméterei nem teljesen világosak számomra.


Vissza Nagy Sándor honlapjára. Releváns |tIt| kínálat: Nukleáris Glosszárium, Asimov Téka