Tomodensitométrie Manuel utilisateur
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1. et quantitative L accent est mis sur la pr paration didactique du processus d acquisition scanner et sur l exploitation des coupes Le kit Tomodensitom trie Pro 554 820P comprend outre le logiciel aussi le capteur pour radiographie 554 828 et le chariot de positionnement de pr cision 554 829 Un appareil rayons X adapt et un ordinateur performant sont galement n cessaires Caract ristiques techniques T te de capteur analogique Capteur CMOS sans lignes de pixels d fectueuses Premium Grade Surface du capteur 49 2 mm x 48 0 mm blind e pour une long vit accrue R solution 1024 pixels x 1000 pixels Taille des pixels 48 um x 48 um Sortie vid o analogique 0 5 uV lectron Connexion connecteur DVI femelle Dual Link Bo tier acier inoxydable Dimensions 75 mm x 88 mm x 34 mm Masse 500 g Module USB num risant R solution du convertisseur AN Temps de lecture Connexion Dimensions Masse Logiciel Commande Nombre de projections R solution angulaire Taille de la s rie d images TDM Versions niveaux de gris 12 bits env 3 3 S USB 2 0 Full Speed 186 mm x 165 mm x 30 mm 700g appareil rayons X goniom tre et capteur pour radiographie via USB 1 4 15 45 90 180 360 720 images par s rie d images TDM jusqu 0 5 200 940 pixels par dimension 8 830 m ga voxels 32 bits et 64 bits pour de plus grandes s ries d images TDM by LD2. le volume radiographi est de maximum 4 x 4 x 4 cm8 Le module de tomodensitom trie 554 821 permet avec une r solution nettement plus faible un volume radiographi maximal plus grand de 8 x 8 x 8 cms Voici quelques exemples d exp riences qui valent vraiment la peine d tre r alis s e Cuve eau en plastique pour la d termination du coefficient d att nuation Ueau Le scanner peut ainsi tre calibr pour les nombres CT Veuillez tenir compte de la possibilit de r glage et des erreurs syst matiques e De petits organismes morts lyophilis s tels que des grenouilles peuvent tre tout simplement plac s sur un porte objet r alis en legos de 554 826 ou bien emball s avec de l ouate dans une boule de polystyr ne creuse Il est possible de masquer les ventuelles ombres g nantes de l ouate sur les coupes avec limiter le d grad La densit variable des diff rentes substances os yeux chair se voit tr s bien e Des petites figurines en plastique pour les enfants peuvent tre radiographi es sans aucun probl me avec ou sans emballage et mesur es par ex dans n importe quelle position ou bien examin es en vue de la d tection d ventuelles inclusions d air e Les accessoires pour la tomodensitom trie 554 826 disponibles en option ou l adaptateur lego 554 825 permettent de soumettre de petites constructions en legos et personnages lego un examen tomodensitom trique by LD DIDACTIC GmbH Leyboldstra
3. 2233 604 222 E mail info ld didactic de Technical alterations reserved 11 Tomodensitome trie La taille de la projection devrait toujours tre sup rieure celle de la reconstruction La taille de la projection est visualis e avec le carr rouge dans l aper u La taille de la reconstruction ne doit pas tre choisie plus grande que ne le requiert l objet soumis l examen Remarques concernant le capteur pour radiographie En principe les s ries d images TDM sont calcul es avec la r solution r duite de moiti du capteur de 96 um Cela signifie que les projections ont une taille de maximum 500 x 500 pixels et que la longueur d ar te maximale utile d une s rie d images TDM de 460 pixels correspond environ 4 cm dans la r alit Le PC et la carte graphique traitent tout de m me jusqu 100 m ga voxels 100 millions de points volum triques Pour les ordinateurs particuli rement puissants il est possible d utiliser la pleine r solution du capteur de 48 um l aide de Pleine r solution demi longueur d ar te La taille maximale des projections augmente jusqu 1000 x 1000 pixels La longueur d ar te de 460 pixels ne correspond alors plus qu environ 2cm mais peut tre augment e jusqu 940 pixels auquel cas elle correspond environ 4 cm Les exigences satisfaire par l ordinateur et la carte graphique augmentent ainsi du fait de la n cessit de devoir traiter plus de 830 m ga voxels ceci ta
4. correct du logiciel Tout particuli rement les valeurs d termin es et repr sentations correspondantes n ont aucune validit m dicale Auteur du manuel utilisateur Dr Michael Hund En date du 10 06 2013 by LD DIDACTIC GmbH Leyboldstrasse 1 D 50354 Huerth www ld didactic com ID LD DIDACTIC Phone 49 2233 604 0 Fax 49 2233 604 222 E mail info ld didactic de Technical alterations reserved 2 Tomodensitom trie Table des mati res PES oaaae 4 Capteur pour radiographie nn nnnrnnnnnrrrenrrrnnernennennennennennnnnennnnnenenenennnenennennnnnnnns 5 Exigences informatiques minimales pour le capteur pour radiographie 44 6 Exigences minimales satisfaire par l appareil rayons X pour le capteur pour radiographie 6 Module de tomodensitom trie nnrrnnnnrrrrenernnnnnenennnnenenennnneneennnnneennnne 7 Exigences informatiques minimales pour le module de tomodensitom trie nsnnssssssessssserrnnrrtrtrrrrreresenneee 8 Exigences minimales satisfaire par l appareil rayons X pour le module de tomodensitom trie 0000 8 Logiciel Tomodensitom trie issssnrsreennerrrenennerrnnnnnnenenenenneneennennnennennns 9 Installation de la cam ra et de l appareil rayons X Us 10 Acquisition des projections et calcul des r troprojections balayage TDM non00nnnnnnannnnnnnnnnnnnnnnnnnnssennnnnnenne 13 Vue en 2D et correction d
5. de la fa on dont les rayons traversant celui ci sont absorb s suivant leurs angles de p n tration D j pendant l acquisition scanner le logiciel Tomodensitom trie fourni avec le module visualise le proc d de reconstruction en deux ou trois dimensions au choix Aussi bien des images en coupe que des images 3D de l objet en 3D encore inachev sont ainsi disponibles pour une tude imm diate avec tous les outils de visualisation rotation zoom effets de transparence coupes repr sentation st r oscopique illumination similaire au mod le de trac de rayons d Heidelberg Le processus de r troprojection compl te l objet en 3 D avec chaque nouveau pas de progression angulaire jusqu ce qu il soit finalement achev Malgr la m thode de mesure simple et la faible nergie de rayonnement X 35 keV d un appareil rayons X pour l enseignement on obtient des s ries d images tomodensitom triques haute r solution de diff rents objets qui permettent une valuation qualitative et quantitative L accent est mis ici sur la pr paration didactique de l acquisition scanner et l valuation des coupes Un appareil rayons X adapt et un ordinateur performant sont galement n cessaires Caract ristiques techniques Fixation de l objet sur le goniom tre de l appareil rayons X Dimensions max de l objet env 8 x 8 x 8 cm R solution de l objet env 0 25 mm R solution angulaire 1 360 projections par s rie d ima
6. id es et un guide pas pas pour des exp riences personnelles avec le scanner figurent dans le manuel d exp rimentation Exemples d exp riences Guide pas pas Nous recommandons la documentation suivante pour une tude plus approfondie des notions de base et de l algorithme de la tomodensitom trie A Kak and M Slaney Principles of Computerized Tomographic Imaging IEEE Press 1988 http www slaney org pct pct toc html by LD DIDACTIC GmbH Leyboldstrasse 1 D 50354 Huerth www ld didactic com ID LD DIDACTIC Phone 49 2233 604 0 Fax 49 2233 604 222 E mail info ld didactic de Technical alterations reserved 9 Tomodensitome trie Installation de la cam ra et de l appareil rayons X Vers le guide pas pas Actions Modifier les r glages Pour pouvoir proc der l acquisition des projections le capteur pour radiographie ou la cam ra du module de tomodensitom trie et le rayonnement X doivent tre enclench s de m me que la cam ra doit tre positionn e de mani re tre bien parall le l axe de rotation et parfaitement centr e Cam ra d roulable avec Si une cam ra est trouv e au lancement du logiciel celle ci sera alors enclench e automatiquement clignote et sa photo appara t peu apr s Les r glages de la cam ra incluent une possibilit de r glage de l appareil vid o Si le module de tomodensitom trie est connect l ordinateur le video g
7. lectionner 1 re position e Effectuer une correction de l axe de rotation pour z 75 bord droit et s lectionner 2 me position Ensuite le logiciel essaie d optimiser automatiquement la nettet de l image de 3 pixels S il choue ajuster manuellement puis res lectionner 2 me position e R gler les vis d ajustage du chariot de positionnement de pr cision ou du module de tomodensitom trie conform ment au croquis affich e Acqu rir de nouvelles coupes avec C Balayage TDM Lancer l acquisition scanner e Au plus tard apr s la deuxi me correction aucune autre correction de l axe de rotation ne devrait plus tre n cessaire by LD DIDACTIC GmbH Leyboldstrasse 1 D 50354 Huerth www ld didactic com ID LD DIDACTIC Phone 49 2233 604 0 Fax 49 2233 604 222 E mail info ld didactic de Technical alterations reserved 14 Tomodensitom trie Vue en 3D et valuation d une s rie d images tomodensitom triques Une s rie d images tomodensitom triques peut tre valu e ou repr sent e sous forme tridimensionnelle pendant ou apr s son acquisition ou apr s son chargement 3D Actions Visualiser vue en 3D Les axes x et y de la repr sentation pointent vers la droite et le haut L axe z sort du moniteur et forme un syst me de coordonn es dit main droite avec les axes x et y 3D Tourner Le bouton gauche de la souris tant maintenu enfonc il est ici possible de faire tourner l objet
8. une s rie d images tomodensitom triques sn 1nnnsnnsannneorrnrnrnsnnnrrnnrnnrnrnsrnrerenne 14 Vue en 3D et valuation d une s rie d images tomodensitom triques VU 15 Chargement et sauvegarde des r glages et des donn es 3D VV 18 10 4010 HAS UNS 1100 ONE 12 0 1 PNR EN nn nrn nreno annen 18 Exemples d exp riences et guide d exp rimentation nnne 19 G ide DAS q4 Pas done cons sonne dennte ess n en aiiai iiaia ai diaaa n De note speed ont inaina eti cime Done 20 Clich s de Laue avec le capteur pour radiographie ss 22 Index par MOIS CIS mennan nn nnnn mnnn 23 by LD DIDACTIC GmbH Leyboldstrasse 1 D 50354 Huerth www ld didactic com ID LD DIDACTIC Phone 49 2233 604 0 Fax 49 2233 604 222 E mail info ld didactic de Technical alterations reserved 3 Tomodensitome trie Pr face Ce manuel utilisateur doit donner un aper u des possibilit s offertes par le logiciel Tomodensitom trie Le texte est le m me que celui des aides accessibles tout moment dans le programme par simple clic avec la souris Remarques de s curit Le capteur pour radiographie le module de tomodensitom trie et le logiciel sont con us pour la formation dans les tablissements scolaires et les universit s Les valeurs d termin es et repr sentations correspondantes n ont aucune validit m dicale L appareil rayons X doit seulement tre utilis conform ment au mode d emploi qui l
9. Cormack 9 Correction 14 Correction de l axe de rotation 14 Cube 16 D D grad 14 16 Distances 15 E Exigences minimales 6 8 F Film de la reconstruction 18 Film des projections 18 Fournitures 7 H Hounsfield 9 AF DIDACTIC Images fant mes 14 Intensit 14 15 Introduction 9 L Laue 22 Lumi re 16 Mod le de trac de rayons d Heidelberg 9 Module de tomodensitom trie 7 O Ordinateur 6 8 Ouvrir 18 P Param tres de lumi re 16 Plein cran 17 R Rayonnement X 11 R glages 10 R glages graphique 3D 17 Repr sentation 14 R solution 11 S Sauvegarder 18 St r o 16 T Taille 11 Tomodensitom trie 9 Tourner 15 Transparence 15 Tube rayons X 6 8 Z Zoomer 15 by LD DIDACTIC GmbH Leyboldstrasse 1 D 50354 Huerth www ld didactic com Phone 49 2233 604 0 Fax 49 2233 604 222 E mail info ld didactic de Technical alterations reserved
10. DIDACTIC GmbH Leyboldstrasse 1 D 50354 Huerth www ld didactic com Phone 49 2233 604 0 Fax 49 2233 604 222 E mail info ld didactic de Technical alterations reserved AF DIDACTIC 5 Tomodensitome trie Accessoires Logiciel Tomodensitom trie Pro 554 820 Accessoires pour la tomodensitom trie 554 826 Lunettes rouge et cyan 554 827 Chariot de positionnement de pr cision pour le capteur pour radiographie 554 829 Collimateur trou avec cristaux pour clich s de Laue 554 8381 Exigences informatiques minimales pour le capteur pour radiographie L acquisition en temps r el et l valuation d une s rie d images tomodensitom triques impliquent une tr s grande puissance de calcul du processeur et de la carte graphique Malgr le degr d optimisation lev des algorithmes utilis s les exigences minimales satisfaire sont les suivantes Windows XP SP3 ou Windows Vista 7 8 32 bits ou 64 bits processeur Dual Core 2 4 GHz 3 Go de RAM carte graphique 3D Nvidia GT 630 AMD HD 6670 ou sup rieur 2 x port USB 2 0 lecteur de DVD Pour de plus grandes s ries d images tomodensitom triques nous vous recommandons une plus grande puissance de calcul Windows Vista 7 8 64 bits processeur Quad Core 3 GHz 8 Go de RAM carte graphique 3D avec 2 Go de RAM Nvidia GTX 660 Ti AMD HD 7870 ou sup rieur 2 x port USB 2 0 lecteur de DVD Exigences minimales satisfaire par l appareil rayons X po
11. Tomodensitom trie Tomodensitom trie Manuel utilisateur by LD DIDACTIC GmbH Leyboldstrasse 1 D 50354 Huerth www ld didactic com ID LD DIDACTIC Phone 49 2233 604 0 Fax 49 2233 604 222 E mail info ld didactic de Technical alterations reserved 4 Tomodensitome trie Copyright Le logiciel est disponible seul sous la d nomination Tomodensitom trie Pro 554 820 ou associ au module de tomodensitom trie 554 821 de la soci t LD DIDACTIC GmbH Il est con u pour la formation dans les tablissements scolaires et les universit s Le logiciel est conc d sous licence fournie sous la forme d un code d activation 554 820 ou conjointement l achat du module de tomodensitom trie 554 821 La transmission du code d activation des coll gues travaillant dans d autres tablissements est illicite La reconstruction ou la repr sentation de jeux de donn es enregistr s sont par contre aussi autoris s sans le code d activation et sans le module de tomodensitom trie auquel cas le logiciel peut alors tre install sur un nombre quelconque d ordinateurs et transmis sous une forme inchang e Il est interdit d utiliser le logiciel pour la reconstruction ou la repr sentation de jeux de donn es ayant une autre origine ou de d combpiler ou d sassembler le logiciel totalement ou en partie La soci t LD DIDACTIC GmbH n offre aucune garantie et rejette toute responsabilit quant au fonctionnement
12. accompagne Installation L installation se fait en deux temps a Installation du logiciel Tomodensitom trie L installation du logiciel a lieu soit e automatiquement apr s l insertion du CD ROM soit e manuellement en lan ant le fichier setup exe et en suivant les messages visualis s sur l cran Si n cessaire le Microsoft NET Framework 3 5 et le pack de composants d ex cution DirectX seront install s lors de l installation du logiciel b Installation du pilote vid o USB n cessaire seulement avec le module de tomodensitom trie Un video grabber USB module de capture de vid os est int gr dans le module de tomodensitom trie pour la conversion du signal vid o analogique de la cam ra Le video grabber requiert l installation d un pilote disponible sur le CD dans le sous r pertoire Driver Suivant le video grabber int gr il y a ici un programme d installation d marrable par ex Driver Setup exe ou le pilote vid o proprement dit par ex Video inf Dans le premier cas le programme d installation par ex Driver Setup exe devra tre ex cut avant de raccorder le module de tomodensitom trie au PC Dans le deuxi me cas Windows se charge de chercher le pilote sur le CD apr s le raccordement et la mise en route du module de tomodensitom trie Si vous souhaitez utiliser un autre video grabber celui ci peut alors tre branch la sortie vid o analogique du module de tomodensitom trie De tels video
13. actuel est inclus au programme Appareil rayons X disponible sous http www ld didactic com software xrsetup exe by LD DIDACTIC GmbH Leyboldstrasse 1 D 50354 Huerth www ld didactic com ID LD DIDACTIC Phone 49 2233 604 0 Fax 49 2233 604 222 E mail info ld didactic de Technical alterations reserved 8 Tomodensitome trie Logiciel Tomodensitom trie Introduction En 1963 et 1964 Allan Cormack publie sa th orie sur la tomodensitom trie TDM ou scanographie dans Journal of Applied Physics En 1972 le premier scanner rayons X a t mis au point par Godfrey Hounsfield et ensemble avec Allan Cormack ils ont obtenu le prix Nobel de physiologie et de m decine en 1979 Cette technique de balayage tomographique par ordinateur ou tomodensitom trie consiste reconstruire un objet partir de la fa on dont les rayons X le traversant sont absorb s suivant leurs angles de p n tration Un appareil rayons X pour l enseignement permet lui aussi de radiographier des objets et de visualiser les projections correspondantes sur l cran fluorescent La luminosit de ces projections est plut t faible ce pour quoi une cam ra haute sensibilit est n cessaire pour la saisie par ordinateur Le capteur pour radiographie 554 828 et la cam ra du module de tomodensitom trie 554 821 sont support s comme cam ras Si un objet est maintenant mis en rotation avec le goniom tre int gr et qu une proj
14. aire pour convertir les coefficients d att nuation mesur s en nombres CT Il est pr r gl mais il n est malheureusement pas constant voir Remarque Les nombres CT H se calculent partir des coefficients d att nuation u mesur s par H 1000 u Heau Heau Le nombre CT de l air est ainsi H 1000 HU unit s de Hounsfield et celui de l eau H 0 HU Remarque La valeur allou e de 35 kV entra ne un spectre d nergie polychromatique fonction du mat riau utilis pour l anode qui s tend jusqu 35 keV La base de l algorithme de reconstruction est l att nuation du rayonnement X au passage travers la mati re d une paisseur d avec le coefficient d att nuation u et Le coefficient d att nuation u d pend cependant de l nergie ce pour quoi l quation est seulement valable pour un rayonnement X monochromatique Un rayonnement X plus nerg tique est en r gle g n rale moins att nu Pour observer cet effet il suffit de radiographier un r cipient rempli d eau d paisseur variable Plus il y a d eau qui att nue le rayonnement X plus l nergie moyenne du rayonnement X qui en sort est importante parce que les faibles composantes nerg tiques sont plus fortement att nu es que les fortes composantes nerg tiques L eau durcit donc le rayonnement X C est ainsi que plus la quantit d eau radiographi e est grande plus le coefficient d att nuation H mesur est faible Du reste le coefficient d att
15. autour de l axe x et de l axe y suivant le d placement de la souris Une rotation autour de l axe z est seulement possible en cliquant sur la zone ext rieure la surface de l cran et en la faisant tourner pour ainsi dire autour de l objet 3D Zoomer Le bouton droit de la souris tant maintenu enfonc l objet peut tre zoom suivant le d placement de la souris Effets R initialiser angle et zoom Ram ne le r glage de l angle et celui du zoom leurs valeurs initiales Effets Tourner de 90 Tourne le volume visualis de 90 Il est ainsi facile de passer de la repr sentation initiale une repr sentation tourn e vers la source de rayons X Effets Repr senter seulement plan de coupe 2D Le pointeur en croix visualis de la souris se d place toujours seulement dans un plan bidimensionnel le plan de coupe z ce pour quoi les coordonn es visualis es en haut droite se rapportent aussi toujours ce plan de coupe Il est possible de d placer ce plan de coupe d avant en arri re avec la grande barre coulisse en bas de la fen tre Seules les parties de l objet situ es derri re le plan de coupe sont visualis es dans la repr sentation en 3D Plus la coulisse est d plac e vers la droite moins il y a de parties visualis es de l objet Pour passer la repr sentation en 2D il convient de s lectionner Y l n y a alors plus que le plan de coupe lui m me qui est repr sent Dans cett
16. bserv s au visionnement r p t d un film des projections est impressionnante par rapport ce que l on observe avec une seule radiographie Pour des valuations d une plus grande exactitude la s rie d images TDM calcul e convient bien mieux 8E Projet Exporter comme Film de la reconstruction xy xz ou zy Une s rie d images tomodensitom triques calcul e ou charg e peut tre export e comme film 2D dans les plans xy xz ou zy La totalit des informations de la s rie d images figure dans chacun de ces films Projet Exporter comme Film 3D Pendant la vue en 3D d une s rie d images tomodensitom triques il peut tre cr un clip vid o individuel qui restitue exactement les images actuellement g n r es dans la vue en 3D Il est interdit de modifier la taille de la fen tre pendant la r alisation du clip vid o La dur e du clip est limit e dans les r glages de l export AVI Il est toutefois possible d y mettre fin manuellement avant l coulement du temps sp cifi Si l enregistrement d un film 3D a t activ avant le lancement d une acquisition scanner ou d un nouveau calcul l enregistrement du film 3D red marre alors lui aussi au lancement de l acquisition scanner ou du nouveau calcul De cette mani re il est possible d exporter des vid os qui montrent le processus de r troprojection en 3D by LD DIDACTIC GmbH Leyboldstrasse 1 D 50354 Huerth www ld didactic com ID LD DIDACTIC Ph
17. constitu d un grand nombre de voxels petits cubes Suivant la r solution des reconstructions s lectionn e il peut s agir de jusqu 830 millions de voxels Chaque voxel correspond ici au coefficient d att nuation u du volume irradi cet endroit Les voxels survenant dans le volume sont visualis s dans un histogramme noir Compl tement gauche tous les voxels sont affich s avec u 0 cm Normalement la barre a une hauteur telle qu elle sort largement de l histogramme c est surtout de l air La valeur de droite de l histogramme d pend de la position du curseur de by LD DIDACTIC GmbH Leyboldstrasse 1 D 50354 Huerth www ld didactic com ID LD DIDACTIC Phone 49 2233 604 0 Fax 49 2233 604 222 E mail info ld didactic de Technical alterations reserved 15 Tomodensitome trie r glage de l intensit Plus ce curseur est d cal vers la droite et avec lui la r partition dans l histogramme plus la valeur du coefficient u affich droite est faible La valeur actuelle de u sous le pointeur de la souris appara t en haut droite dans l affichage de l tat Un coloris issu du d grad s lectionnable visualis en dessous est assign chaque position dans l histogramme et donc chaque voxel Le d grad peut encore tre d limit avec la souris par les deux lignes blanches Si le mat riau de bourrage utilis autour d un objet est par exemple de l ouate celui ci peut tre masqu en rehau
18. ctu e c est que l orientation de l axe de rotation n est pas parfaite Les images fant mes peuvent tre vit es avec une correction de l axe de rotation dans tous les plans du volume reconstruit Au cas o il s av rerait n cessaire de corriger l axe de rotation il faudra alors proc der un nouveau balayage TDM avec l ajustage ainsi modifi de la cam ra Si souhait le film des projections ainsi que les films des reconstructions peuvent tre export s apr s le balayage TDM 3D Vue en 3D Dans la vue en 3D il est possible de tourner et de zoomer le volume reconstruit avec la souris Pour l affichage des coordonn es et la mesure de la distance sur un plan de coupe en 2D il est recommand de ne repr senter que le plan de coupe qui peut tre modifi avec la grande barre coulisse inf rieure Les coloris repr sent s sont le r sultat du r glage de l intensit de la transparence et du d grad Les animations automatiques autour de l axe de rotation ou avec la souris ne conviennent finalement pas pour la r alisation de films 3D Pour une meilleure orientation la d limitation du balayage TDM peut tre voqu e par des ar tes de cube Une meilleure impression spatiale s obtient avec de la lumi re Les param tres de lumi re sont r glables La repr sentation st r oscopique permet une vraie repr sentation en 3D si on recourt des lunettes rouge et cyan par ex 554 827 Pour une plus grande vue en 3D il est
19. de stopper et de relancer l acquisition d une s rie d images TDM E Balayage TDM Terminer l acquisition scanner Il est tout moment possible de mettre fin l acquisition d une s rie d images TDM by LD DIDACTIC GmbH Leyboldstrasse 1 D 50354 Huerth www ld didactic com ID LD DIDACTIC Phone 49 2233 604 0 Fax 49 2233 604 222 E mail info ld didactic de Technical alterations reserved 13 Tomodensitome trie Vue en 2D et correction d une s rie d images tomodensitom triques Vers le guide pas pas Une s rie d images tomodensitom triques peut tre valu e ou repr sent e sous forme bidimensionnelle pendant ou apr s son acquisition ou apr s son chargement Effets D grad Il est possible de choisir parmi 5 d grad s diff rents Plus le d grad est nuanc plus de petits changements dans le coefficient d att nuation u prendront une couleur distincte Par contre les voxels au bord d un objet ne sont en principe pas compl tement remplis La valeur de u est alors une moyenne de coefficients et il peut se former des franges color es 2D Intensit d roulable avec Pendant ou apr s l acquisition scanner l intensit de la s rie d images TDM peut tre r gl e de mani re visualiser un maximum de d tails mais peu d artefacts 2D Repr sentation d roulable avec Le graphique droite montre pendant le calcul d une s rie d images TDM soit e les projections telles qu e
20. e repr sentation en 2D le pointeur en croix de la souris et avec lui l affichage des coordonn es correspondent exactement la partie de l objet qui est visualis e en dessous Outre les coordonn es le coefficient d att nuation u respectivement mesur et le nombre CT H sont eux aussi indiqu s ici Le nombre CT H se calcule partir du coefficient d att nuation u H 1000 u Heau Heau Le nombre CT de l air est ainsi H 1000 HU unit s de Hounsfield et celui de l eau H 0 HU Il est certes possible de r gler Heau Sachant toutefois que eau d pend aussi de la duret du rayonnement X Comme le logiciel n effectue pas cette correction le nombre CT d pend par cons quent lui aussi de la duret du rayonnement X donc par ex aussi de l paisseur de la mati re irradi e 3D D terminer les distances Apr s un simple clic avec le bouton gauche de la souris donc sans se d placer avec le bouton de la souris maintenu enfonc il appara t une ligne de marquage rouge d une longueur mesur e sur le plan de coupe Cette ligne de marquage est fix e par un deuxi me clic avec la souris Il est possible de modifier le plan de coupe durant une mesure de la distance l aide de la molette de la souris r glage grossier ou des touches de curseur r glage fin Il est ainsi possible de d terminer des distances tridimensionnelles 3D Intensit et transparence Les donn es de mesure 3D sont disponibles sous forme de cube
21. ection est acquise pour chaque pas angulaire l ordinateur peut alors reconstruire l objet irradi partir de ces projections Le logiciel didactique Tomodensitom trie illustre pas pas et parall lement au processus d acquisition des images le processus de r troprojection n cessaire la reconstruction et pr sente ensuite le mod le tridimensionnel de l objet ainsi r alis Contrairement ce qu il en est avec des appareils m dicaux ce n est pas la source de rayons X qui est en rotation mais l objet tudier Malgr les faibles nergies de rayonnement X 35 keV on obtient des s ries d images coupes plut t r ussies et d une assez haute r solution permettant l valuation qualitative et quantitative L accent est mis ici sur le processus didactique de l acquisition scanner et son valuation Code d activation Un code d activation est n cessaire pour pouvoir utiliser le logiciel avec le capteur pour radiographie 554 828 comme scanner Ce code d activation figure sur le bon de livraison du logiciel 554 820 et se compose d un nom et d un code Pour activer le logiciel il faut saisir ces deux informations ensemble sous fn Aide propos de Aucun code d activation n est n cessaire pour la r alisation de clich s de Laue ou pour l acquisition de s rie d images tomodensitom triques avec le module de tomodensitom trie 554 821 Premiers pas Pour pouvoir proc der l acquisition des projections le rayonneme
22. ement par le biais de Balayage TDM Lancer l acquisition scanner Hi Projet Sauvegarder Sauvegarde les propri t s actuelles du projet par ex l intensit la transparence les param tres de lumi re Une nouvelle sauvegarde des donn es 3D n a pas lieu De nouvelles donn es 3D sont sauvegard es automatiquement la fin du calcul d une s rie d images TDM avec les propri t s inh rentes au projet Export en bitmap et AVI Les possibilit s d export mises disposition sont vari es La visualisation ou le d filement n cessitent l utilisation d un lecteur normalement mis en route par double clic sur le fichier export L export AVI utilise les r glages de l export AVI amp Projet Sauvegarder comme image Il est possible de proc der la sauvegarde directe au format bitmap d images individuelles pendant l installation de la cam ra ou la vue en 3D Projet Exporter comme Film des projections Pendant l acquisition scanner toutes les projections acquises sont sauvegard es automatiquement dans le sous r pertoire Projections Nom du projet Cette collection d images est la base de donn es pour le calcul d une s rie d images TDM et elle permet galement la r alisation d un film des projections qui montre exactement toutes les projections enregistr es pendant un tour du goniom tre La base de donn es est ainsi aussi disponible pour l il humain dans un format judicieux La quantit de d tails o
23. ges TDM Taille de la s rie d images TDM 200 340 pixels par dimension Connexion l ordinateur port USB 2 0 Connexion de l appareil rayons X port USB 2 0 Sortie vid o s par e Cinch CCIR Alimentation secteur 230 V 50 60 Hz Dimensions I x H x P 53 cm x 34 cm x 24 5 cm Masse 13 5 kg Fournitures 1 module de tomodensitom trie avec cam ra noir blanc photosensible 1 logiciel Tomodensitom trie pour la commande l acquisition la vue en 3D et l valuation 1 objet petit animal s ch une grenouille par ex 1 cuve par ex pour de l eau 1 porte objet avec support en polystyr ne et lastiques 1 c ble USB Accessoires Adaptateur lego 554 825 Accessoires pour la tomodensitom trie 554 826 Lunettes rouge et cyan 554 827 by LD DIDACTIC GmbH Leyboldstrasse 1 D 50354 Huerth www ld didactic com ID LD DIDACTIC Phone 49 2233 604 0 Fax 49 2233 604 222 E mail info ld didactic de Technical alterations reserved 7 Tomodensitome trie Exigences informatiques minimales pour le module de tomodensitom trie L acquisition en temps r el et l valuation d une s rie d images tomodensitom triques impliquent une tr s grande puissance de calcul du processeur et de la carte graphique Malgr le degr d optimisation lev des algorithmes utilis s les exigences minimales satisfaire sont les suivantes Windows XP SP3 ou Windows Vista 7 8 32 bits ou 64 bits processeur Dua
24. grabbers requi rent eux aussi un pilote install qui met disposition un filtre DirectShow par le biais duquel le logiciel Tomodensitom trie acc de aux donn es vid o Important m me si le video grabber interne n est pas utilis le module de tomodensitom trie doit tout de m me tre reli l ordinateur par un c ble USB by LD DIDACTIC GmbH Leyboldstrasse 1 D 50354 Huerth www ld didactic com ID LD DIDACTIC Phone 49 2233 604 0 Fax 49 2233 604 222 E mail info ld didactic de Technical alterations reserved 4 Tomodensitom trie Capteur pour radiographie Le capteur pour radiographie 554 828 constitu d une t te de capteur et d un module USB sert la prise de radiographies dans la partie pour l exp rimentation d un appareil rayons X par ex 554 800 Pour ce faire le rayonnement X sur une feuille de scintillateur est converti en lumi re visible dans la t te de capteur Entre cette feuille de scintillateur et le capteur d images CMOS plac derri re le rayonnement X restant est intercept par un dispositif optique en fibre de verre afin de garantir une grande long vit du capteur Le signal de sortie analogique de la t te de capteur est transf r par le c ble DVI fourni au module USB situ en dehors de l appareil rayons X C est l que se forme l image radiographique num rique pour le transfert direct vers le PC Le chariot de positionnement de pr cision 554 829 disponible s
25. iser l export AVI du logiciel II est ensuite possible d allouer des titres ou de couper les vid os par ex avec le Windows Movie Maker Types d objets appropri s Le logiciel laisse une grande libert d action son utilisateur pour ce qui est de la r alisation de ses propres exp riences compte tenu du fait qu il est possible d examiner une grande vari t d objets Les crit res consid rer pour le choix des objets sont les suivants e Pas d tre vivant La dose d irradiation dans l appareil rayons X pendant un balayage TDM est tr s importante Suivant la dur e du balayage TDM la dose d irradiation mise peut tre sup rieure 1 Sv e Seulement des corps rigides L objet examin doit tre fix au goniom tre et effectue un tour autour de l axe du goniom tre pendant le balayage TDM Ce faisant sa g om trie ne doit pas changer Il se forme sinon des ombres dans la reconstruction e Pas de m taux pas de substances tr s denses L algorithme de reconstruction suppose que l att nuation du rayonnement X peut tre calcul e en tous points de l cran fluorescent Mais si cette att nuation est trop importante il se produit alors des artefacts bien visibles lors de la reconstruction parce que les projections sur l cran fluorescent pr sentent une certaine inconsistance e Seulement de petits objets Pour une reconstruction compl te les objets doivent rentrer dans le volume radiographi Avec le capteur pour radiographie
26. it e qu aucune impression spatiale ne survient avec la vue st r oscopique C Effets Plein cran Pour une plus grande repr sentation 3D l image peut tre agrandie afin de remplir tout l cran auquel cas les fonctionnalit s ne sont plus toutes disponibles Il est n anmoins encore possible de zoomer et de tourner et les effets du menu contextuel touche droite de la souris sont eux aussi encore disponibles Il est possible de quitter le plein cran soit par le biais du menu contextuel soit en appuyant sur une touche quelconque 3D R glages graphique 3D d roulable avec Suivant la carte graphique utilis e l anciennet du pilote de p riph rique et le syst me d exploitation utilis il peut s av rer n cessaire de modifier les r glages graphique sugg r s afin d obtenir une repr sentation optimale S il y a plusieurs cartes graphiques dans le syst me informatique la carte graphique 3D requise doit tre choisie comme adaptateur En cas de formation trop lente de l image il est possible de r duire la r solution en profondeur Les voxels existants ne sont alors pas tous trac s et il se produit une perte d information Une autre possibilit consiste en la r duction de la taille des reconstructions Par contre la reconstruction doit ensuite tre recalcul e Balayage TDM Recalculer les coupes Le calcul de l clairage requiert les vecteurs normaux de chaque l ment volumique Ceux ci peuvent tre
27. l cran fluorescent visualis Si ceci n est pas vraiment possible le d calage vertical de l cran peut alors tre adapt en cons quence Le d calage horizontal a d j t r gl L indication de la distance cran axe de rotation est elle aussi n cessaire pour le calibrage en longueur du scanner La distance conseill e de 40 mm avec le capteur pour radiographie ou 80 mm avec le module de tomodensitom trie correspond un goniom tre compl tement droite Taille de la s rie d images TDM Plus le nombre de projections acquises est faible plus les reconstructions sont petites et plus l acquisition scanner a lieu rapidement Les erreurs de reconstruction augmentent au fur et mesure que le nombre de projections diminue et le volume reconstruit diminue au fur et mesure que la taille des reconstructions diminue Plus le nombre de projections acquises est grand plus les reconstructions sont grandes et plus l acquisition scanner a lieu lentement Les erreurs de reconstruction diminuent au fur et mesure que le nombre de projections augmente et le volume reconstruit augmente au fur et mesure que la taille des reconstructions augmente Hormis certaines exp riences int r t didactique avec un petit nombre de projections le nombre de projections recommand est de 180 ou 360 angles by LD DIDACTIC GmbH Leyboldstrasse 1 D 50354 Huerth www ld didactic com ID LD DIDACTIC Phone 49 2233 604 0 Fax 49
28. l Core 2 GHz 2 Go de RAM carte graphique 3D Nvidia GT 610 AMD HD 6450 ou sup rieur port USB 2 0 lecteur de DVD Pour de plus grandes s ries d images tomodensitom triques nous vous recommandons une plus grande puissance de calcul Windows Vista 7 8 64 bits processeur Quad Core 2 4 GHz 4 Go de RAM carte graphique 3D Nvidia GT 630 AMD HD 6670 ou sup rieur port USB 2 0 lecteur de DVD Exigences minimales satisfaire par l appareil rayons X pour le module de tomodensitom trie L appareil rayons X doit tre compatible avec le module de tomodensitom trie utilis par ex e appareil rayons X Mo 554 801 ou 554 811USB tube au molybd ne et goniom tre inclus L appareil rayons X 554 81 avec port s rie n est pas utilisable Le tube rayons X utilis est responsable de l intensit des images projet es sur l cran fluorescent Nous recommandons par cons quent d utiliser un tube au tungst ne e appareil de base rayons X 554 800 e goniom tre 554 831 e tube rayons X W 554 864 ou e _ appareil rayons X Mo 554 801 goniom tre inclus e tube rayons X W 554 864 Firmware de l appareil rayons X Le firmware de l appareil rayons X doit lui aussi tre compatible avec le module de tomodensitom trie e pour 554 801 version 1 03 A 2 2 ou plus r cente e pour 554 81 1USB version 3 03 ou plus r cente La version est visualis e dans les r glages Le firmware
29. la se reconna t au clignotement du point rouge dans les r glages de la cam ra Si tel n est pas le cas v rifier les connexions l appareil vid o et l entr e vid o dans les r glages de la cam ra Si de la lumi re s infiltre dans le module de tomodensitom trie v rifier le positionnement du module et au besoin rapprocher celui ci de l appareil rayons X Si l image noire de la cam ra est parsem e de points clairs g nants ces derniers peuvent tre supprim s moyennant une liste de pixels d fectueux dans les r glages de la cam ra Une correction de champ plat serait ici galement possible mais elle n est en principe pas n cessaire Pour ce faire il conviendrait de retirer temporairement l objet soumis l examen et d enclencher le rayonnement X Pour que les images de la cam ra soient moins brouill es elles sont r alis es partir d une moyenne Dans les r glages de la cam ra la moyenne pr r gl e est de 20 trames vid o par image visualis e C est ainsi que chaque prise de vue dure peine une seconde En cas d utilisation du tube rayons X Mo ou Ag il est recommand d augmenter le nombre de trames prises en compte dans la moyenne parce que le tube g n re un rayonnement X nettement moins important que le tube rayons X W ou Au Enclencher le rayonnement X avec R Contr ler la luminosit et la nettet de l image Le diaphragme de l objectif de la cam ra doit tre enti rement ouvert et l objectif doi
30. lles ont t acquises par la cam ra soit e les projections logarithmis es soit e les projections logarithmis es filtr es telles qu elles sont r troprojet es dans le volume affich gauche Pour la r troprojection les projections filtr es et logarithmis es sont d abord cadr es sur l axe de rotation puis tal es dans le volume le long du c ne de rayonnement Ceci peut tre illustr par les lignes de marquage visualis es Pendant ou apr s l acquisition scanner la grande barre coulisse en bas de la fen tre permet de r gler le plan z qui doit tre visualis dans le volume r troprojet Du fait de la g om trie du c ne de rayonnement le plan m dian ne requiert qu une seule colonne de projection pour la r troprojection Il en faut plus dans les zones ext rieures ceci tant voqu par les lignes de marquage verticales rouges 2D Correction d roulable avec Apr s l acquisition scanner l axe de rotation peut tre corrig la position r gl e pour le plan z grande barre coulisse Un axe de rotation incorrect se traduit par des images fant mes dans la s rie d images Ces images fant mes peuvent tre vit es par une correction de l axe de rotation e Effectuer une correction de l axe de rotation pour z 25 bord gauche et s lectionner 1 re position Ensuite le logiciel essaie d optimiser automatiquement la nettet de l image de 3 pixels S il choue ajuster manuellement puis res
31. ni en faisant tourner l objet avec la souris Pendant une animation aussi il est possible de filmer ce qui est visualis sur l cran et le film 3D peut tre export sous forme de fichier AVI 1 Effets Visualiser le cube Pour une meilleure orientation la d limitation des coupes tomodensitom triques est voqu e par les ar tes du cube amp Effets Allumer la lumi re Les couleurs sont d termin es et repr sent es par les curseurs de r glage de l intensit et de la transparence sans lumi re seulement la lumi re ambiante Avec de la lumi re deux sources lumineuses sont enclench es comme pour le mod le de trac de rayons d Heidelberg pour clairer l objet par devant et suivant un certain angle par le haut Les surfaces de l objet sont ainsi elles aussi consid r es Si une surface est tourn e vers une source lumineuse elle devient plus claire que toutes les autres surfaces r flexion diffuse II y a en suppl ment de la lumi re mise par une source lumineuse qui incide dans l il virtuel de l observateur lorsqu elle est r fl chie sur une surface r flexion sp culaire ou directionnelle La lumi re donne une meilleure impression spatiale et permet de mieux voir les fins contours mais aussi les erreurs de mesure Le calcul de l effet de lumi re exige de la carte graphique qu elle soit dot e d une tr s grande puissance de calcul Si la puissance de la carte graphique ne suffit pas pour effectuer en 2
32. ns les r glages de la cam ra R gler le temps d int gration sur 3500 ms dans les r glages de la cam ra Enregistrer l image d offset Pour ce faire calculer la moyenne d environ 10 images avant de pouvoir nouveau mettre fin l enregistrement de l offset Enclencher le rayonnement X avec Enregistrer l image de r f rence Pour ce faire nouveau calculer la moyenne d environ 10 images Pendant cet enregistrement de l image de r f rence le contraste peut d j tre r ajust avec le curseur de l image de r f rence et le clich de Laue peut tre rendu visible Si souhait m moriser l image originale ou l image contraste d j accentu par afin de poursuivre le traitement Du fait de la m morisation avec une r solution lev e en niveaux de gris 16 bits il est aussi possible de g n rer plus tard de beaux clich s de Laue partir de l image originale l aide d un logiciel de traitement d images appropri by LD DIDACTIC GmbH Leyboldstrasse 1 D 50354 Huerth www ld didactic com LD 10 oinacric Phone 49 2233 604 0 Fax 49 2233 604 222 E mail info ld didactic de Technical alterations reserved 22 Tomodensitom trie Index par mots cl s 2 2D 15 3 3D 15 18 A Ajustage de l image 11 Anaglyphe 16 Animation 16 Appareil rayons X 6 8 AVI 12 B Balayage TDM 13 C Calibrage 11 Cam ra 10 Capteur pour radiographie 5 Caract ristiques techniques 5 7
33. nt encore r alisable seulement avec un syst me d exploitation de 64 bits 8 Go de RAM et une carte graphique performante Si la puissance de la carte graphique ne suffit pas pour effectuer en 2 s le rendu d une nouvelle image en 3D Windows d sactive le pilote de carte graphique pour ensuite le relancer Dans un tel cas veuillez s lectionner une plus petite taille de reconstruction ou bien une carte graphique plus performante Taille de la reconstruction Pleine r solution R solution en voxels Ar te du cube Taille du fichier 256 x 256 x 256 pixels non 86 um 2 2 cm 31 Mo 340 x 340 x 340 pixels non 86 um 3 cm 150 Mo 460 x 460 x 460 pixels non 86 um 4 cm 3 0 Mo 512 x 512 x 512 pixels oui 43 um 2 2 cm 512 Mo 700 x 700 x 700 pixels oui 43 um 3 cm 1 3 Go 940 x 940 x 940 pixels oui 43 um 4 cm 3 2 Go cause de la r troprojection conique la r solution en voxels de la s rie d images tomodensitom triques est l g rement meilleure que la r solution en pixels du capteur Export AVI d roulable avec L export AVI utilise le compresseur vid o r glable Il est ici possible de r gler tous les filtres DirectShow install s La vitesse indiqu e d finit le nombre d images individuelles qui doit d filer par seconde et avec lui aussi la vitesse du film des projections et des films des reconstructions Le film 3D est limit par le temps maximal d enregistrement qu il est possible de r gler Les 20 s pr d finies suffise
34. nt exactement pour un tour avec Effets Animation autour de l axe de rotation Pendant un export AVI les images individuelles n cessaires sont m moris es temporairement dans le r pertoire Frames Nom du projet Si les images sont requises d autres fins il est ici possible de d sactiver l effacement cons cutif Il est ici possible de passer du format anaglyphe au format c te c te crois pour l export de vid os ou la sauvegarde d images pendant une vue st r oscopique by LD DIDACTIC GmbH Leyboldstrasse 1 D 50354 Huerth www ld didactic com ID LD DIDACTIC Phone 49 2233 604 0 Fax 49 2233 604 222 E mail info ld didactic de Technical alterations reserved 12 Tomodensitom trie Acquisition des projections et calcul des r troprojections balayage TDM Vers le guide pas pas Pendant et apr s l acquisition scanner la s rie d images tomodensitom triques peut tre visualis e au choix sous forme de vue en 2D ou 3D Balayage TDM Lancer l acquisition scanner Lorsque la cam ra et le rayonnement X sont enclench s et que la cam ra est ajust e il ne reste plus qu d finir le nom du projet sous lequel les r glages et les donn es 3D seront sauvegard s une fois la s rie d images TDM r alis e Pendant l acquisition scanner toutes les projections acquises sont sauvegard es automatiquement dans le sous r pertoire Projections Nom du projet Cette collection d images est la ba
35. nt X doit tre enclench et la cam ra doit tre positionn e de mani re tre bien parall le l axe de rotation et parfaitement centr e Installation de la cam ra et de l appareil rayons X Pendant l acquisition des projections sous n angles diff rents un algorithme informatique reconstruction filtr e permet de d terminer la distribution initiale du coefficient d att nuation u lin aire dans le volume radiographi soit U X y z et partir de ceux ci les nombres CT correspondants C Acquisition des projections et calcul des r troprojections balayage TDM Plusieurs possibilit s de visualisation sont disposition apr s l enregistrement BE Film des projections pendant une rotation BE Film de la reconstruction des plans de coupe xy XZ Zy 3D Repr sentation 3D et valuation de la s rie d images TDM BE Film 3D Le point le plus important est la vue en 3D et l valuation Tous les coefficients d att nuation nombres CT et intervalles dans la s rie d images tomodensitom triques peuvent tre d termin s et r pr sent s dans la vue en 3D Un clairage similaire celui pour le mod le de trac de rayons d Heidelberg rend les vues plus plastiques et des coupes quelconques permettent galement la visualisation de fines structures Bien s r que les donn es 3D ainsi obtenues peuvent aussi tre sauvegard es et r utilis es plus tard kd Chargement et sauvegarde des r glages et des donn es 3D Des
36. nuation mesur d pend du mat riau de l anode du tube de l paisseur de la fen tre de sortie et de la haute tension r gl e Tous ces effets n ont pas t corrig s dans le logiciel raison pour laquelle les nombres CT visualis s d pendent par ex aussi l g rement de l paisseur du mat riau radiographi Ajustage de l image et calibrage La correction de la distorsion seulement pour le module de tomodensitom trie supprime la distorsion en forme de barillet qui survient habituellement avec les objectifs de cam ra courte distance focale Elle est pr r gl e sur 5 Cette valeur se v rifie et se corrige s il y a lieu en pla ant une feuille de papier carreaux devant l ouverture du module de tomodensitom trie Le d calage horizontal du pointeur rouge en croix croix de vis e est r gl de mani re ce qu l horizontale il soit bien au centre de l cran fluorescent Si le d calage est plus important il convient alors de v rifier le montage de la cam ra dans le module de tomodensitom trie Le d calage vertical du pointeur rouge en croix du milieu de l axe de rotation devrait tre gal 0 Il est recommand de rem dier au d calage par rapport l axe de rotation par une correction de l axe de rotation Pour un calibrage en longueur du scanner la taille de l cran fluorescent seulement pour le module de tomodensitom trie doit tre r gl e de mani re ce que le cercle rouge d limite exactement
37. o dans les r glages de la cam ra R gler le temps d int gration dans les r glages de la cam ra sur 825 ms pour les tubes W et Au ou sur 1750 ms pour les tubes Mo et Ag Si l image noire de la cam ra est parsem e de points clairs g nants ces derniers peuvent tre supprim s moyennant une liste de pixels d fectueux dans les r glages de la cam ra Il en est de m me en cas de points sombres g nants lorsque le rayonnement X est enclench Il est ici aussi possible d effectuer la correction d offset et de champ plat et d am liorer ainsi la qualit de la s rie d images TDM Pendant la correction de champ plat il convient de retirer temporairement l objet soumis l examen et d enclencher le rayonnement X Enclencher le rayonnement X avec En cas de saturation de l affichage de l exposition c t du point rouge sup rieur clignotant soit diminuer le temps d int gration d un chelon soit r duire le courant anodique du tube rayons X Proc der l ajustage de l image et au calibrage Les param tres r gl s ici sont m moris s et sont nouveau disponibles au prochain lancement du logiciel Si l ajustage de l image et le calibrage ont t effectu s avec succ s et que le montage exp rimental n a pas t modifi il n est alors pas n cessaire de renouveler les r glages Mise en service du module de tomodensitom trie La cam ra dans le module de tomodensitom trie doit enregistrer des images sombres Ce
38. one 49 2233 604 0 Fax 49 2233 604 222 E mail info ld didactic de Technical alterations reserved 18 Tomodensitome trie Exemples d exp riences et guide d exp rimentation Vers le guide pas pas Simulation Le CD d installation contient quelques exemples de s ries d images tomodensitom triques acquises sauvegard s dans le sous r pertoire Examples Pour des raisons de place ils n ont pas t install s automatiquement avec le programme Si vous souhaitez copier l une de ces s ries d images sur votre disque dur alors n oubliez pas qu une s rie d images compl te se compose de plusieurs fichiers e Nom du projet ct contient la configuration e Nom du projet ct d contient les donn es 3D proprement dites e Projections Nom du projet est un r pertoire dans lequel se trouvent les projections acquises Les projections ne sont n cessaires que si la s rie d images doit tre recalcul e Ces exemples peuvent tre simul s par le biais de Balayage TDM Recalculer les coupes m me sans le module de tomodensitom trie puis visualis s en 2D ou 3D et valu s Une alternative consiste visualiser et valuer les exemples apr s l ouverture d un projet sans recalculer quoi que ce soit Des vid os en partie aussi st r oscopiques consacr es la tomodensitom trie sont disponibles sur notre canal YouTube http www youtube com user lddidactic Pour r aliser ses propres vid os il est recommand d util
39. par ment permet de placer le capteur pour radiographie exactement l endroit souhait dans l appareil rayons X Les s ries d images tomodensitom triques sont acquises l extr mit droite du rail o il est possible d ajuster le milieu du capteur exactement sur l axe de rotation du goniom tre L extr mit gauche du rail convient quant elle la prise de clich s num riques de Laue Le logiciel Tomodensitom trie Pro 554 820 vendu s par ment permet d acqu rir automatiquement en quelques minutes les projections d un objet partir de la fa on dont les rayons le traversant sont absorb s suivant leurs angles de p n tration D j pendant l acquisition le processus de r troprojection est visualis au choix en deux ou trois dimensions Aussi bien des images en coupe que des images 3D de l objet en 3D encore inachev sont ainsi disponibles pour une tude imm diate avec tous les outils de visualisation rotation zoom effets de transparence coupes repr sentation st r oscopique illumination similaire au mod le de trac de rayons d Heidelberg Le processus de r troprojection compl te l objet en 3 D avec chaque nouveau pas de progression angulaire jusqu ce qu il soit finalement achev Malgr la faible nergie de rayonnement X 35 keV d un appareil rayons X pour l enseignement on obtient des s ries d images tomodensitom triques haute r solution de diff rents objets qui permettent une valuation qualitative
40. possible d largir la repr sentation en la visualisant en plein cran by LD DIDACTIC GmbH Leyboldstrasse 1 D 50354 Huerth www ld didactic com LD 10 oinacric Phone 49 2233 604 0 Fax 49 2233 604 222 E mail info ld didactic de Technical alterations reserved 21 Tomodensitome trie Clich s de Laue avec le capteur pour radiographie La r alisation de clich s de Laue ne requiert ni code d activation ni PC puissant Pr paratifs Installer le tube rayons X W Au Mo ou Ag tungst ne or molybd ne ou argent dans l appareil rayons X Le tube W ou Au fournit un meilleur contraste que le tube Mo ou Ag nettement plus faible Installer le collimateur trou de 554 8381 et mettre le cristal en place Pour des clich s de Laue bien nets couvrir le milieu du capteur pour radiographie avec une pastille de blindage de 554 8381 Positionner le capteur pour radiographie environ 1 5 cm devant le cristal La radiographie est produite 2 mm derri re la surface en fibre de carbone Connecter les appareils au PC et les mettre en marche Laisser chauffer le capteur pour radiographie pendant environ 5 minutes Lancer le logiciel Tomodensitom trie R alisation de clich s de Laue Le capteur pour radiographie doit enregistrer des images sombres Cela se reconna t au clignotement du point rouge dans les r glages de la cam ra Si tel n est pas le cas v rifier les connexions et l appareil vid o da
41. pr alablement calcul s par le CPU processeur principal ou le GPU processeur graphique Le calcul par le GPU n cessite un emplacement de m moire beaucoup moins important dans la carte graphique mais en r gle g n rale il dure plus longtemps que la lecture des vecteurs normaux pr alablement calcul s par le CPU Certaines cartes graphiques plus anciennes mettent moins longtemps visualiser le volume lorsque la texture volumique est agrandie d une longueur d ar te de 2 pixels Si on travaille avec une r solution des reconstructions de 256x256x256 ou 512x512x512 cette option ne fait alors aucune diff rence by LD DIDACTIC GmbH Leyboldstrasse 1 D 50354 Huerth www ld didactic com ID LD DIDACTIC Phone 49 2233 604 0 Fax 49 2233 604 222 E mail info ld didactic de Technical alterations reserved 17 Tomodensitome trie Chargement et sauvegarde des r glages et des donn es 3D Projet Ouvrir Charge un projet existant accompagn de r glages et de donn es 3D Les r glages ont l extension de fichier ct Les donn es 3D charg es automatiquement portant le m me nom sont dot es de l extension ct3d Apr s l ouverture d un projet le processus de reconstruction peut tre visualis par le biais de Balayage TDM Recalculer les coupes ou valu par le biais de Vue Visualiser vue en 3D La cr ation de divers exports AVI est galement possible Un nouveau projet peut tre cr seul
42. rabber module de capture de vid os utilis du module de tomodensitom trie est alors dans la liste de s lection Ce video grabber dispose d une entr e S vid o laquelle est connect e la cam ra L entr e vid o peut tre commut e sur Composite pour l utilisation d un video grabber externe La cam ra peut tre enclench e manuellement avec et arr t e avec W D fauts de pixels Si l image noire de la cam ra est parsem e de points clairs g nants il est possible de les supprimer l aide d une liste des pixels d fectueux Il en est de m me en cas de points sombres g nants lorsque le rayonnement X est enclench La liste des pixels d fectueux est automatiquement compl t e par Identifier les pixels d fectueux partir d image d obscurit et ou de champ plat Les pixels de la liste ne sont alors plus mesur s mais interpol s partir des pixels voisins Offset Lorsque le rayonnement X n est pas enclench le capteur pour radiographie fournit une faible image d offset susceptible d tre calcul e l aide de Cr er image d offset partir d images d obscurit Ce faisant le calcul de la moyenne des images d offset est effectu pendant tout le temps o le bouton est maintenu enfonc Lors de la cr ation de clich s de Laue avec le capteur pour radiographie l offset doit tre pr alablement d termin tant donn qu il peut tre plus grand que le clich de Laue proprement dit R f rence L cran fl
43. s le rendu d une nouvelle image en 3D Windows d sactive le pilote de carte graphique pour ensuite le relancer Dans un tel cas veuillez s lectionner une plus petite taille de reconstruction ou bien une carte graphique plus performante 3D Param tres de lumi re d roulable avec Les trois composantes de lumi re ambiante diffuse sp culaire peuvent tre modifi es s par ment Effets Vue st r oscopique rouge cyan l aide de lunettes pour anaglyphes disposant d un filtre rouge devant l il gauche et d un filtre cyan devant l il droit la vue st r oscopique permet d obtenir une impression spatiale tr s r aliste La restitution possible des couleurs est par contre limit e pour ce qui est de la vue la plus impressionnante elle est obtenue en noir et blanc ventuellement sur fond blanc Les deux possibilit s peuvent tre r gl es dans le d grad by LD DIDACTIC GmbH Leyboldstrasse 1 D 50354 Huerth www ld didactic com ID LD DIDACTIC Phone 49 2233 604 0 Fax 49 2233 604 222 E mail info ld didactic de Technical alterations reserved 16 Tomodensitome trie Pendant la vue st r oscopique aussi il est possible d exporter les images individuellement et sous forme de vid o Dans les r glages sp cifiques l export AVI il y a moyen de passer du format anaglyphe au format c te c te crois Environ 5 des gens ont une perception visuelle spatiale tellement lim
44. se de donn es pour le calcul d une s rie d images TDM et permet aussi apr s coup de proc der un nouveau calcul de la s rie d images Si avant le d marrage une animation autour de l axe de rotation ou l enregistrement d un film 3D ont t activ s ils seront alors r initialis s L animation recommence 0 et l enregistrement du film 3D red marre De cette mani re il est possible d exporter des vid os qui montrent le processus de r troprojection en 3D gt Balayage TDM Recalculer les coupes Si une s rie d images tomodensitom triques a d j t charg e elle peut alors tre recalcul e Pour ce faire les options de pr sentation et de visualisation sont toutes disponibles comme pour l acquisition v ritable Ceci s av re tr s utile s il s agit de proc der l acquisition sans cam ra et sans l appareil rayons X par ex pour se familiariser avec le programme Pour pouvoir recalculer le sous r pertoire Projections Nom du projet g n r pour l acquisition initiale est n cessaire Si avant le d marrage une animation autour de l axe de rotation ou l enregistrement d un film 3D ont t activ s ils seront alors r initialis s L animation recommence 0 et l enregistrement du film 3D red marre De cette mani re il est possible d exporter des vid os qui montrent le processus de r troprojection en 3D ii Balayage TDM Stopper et poursuivre l acquisition scanner Il est tout moment possible
45. ssant l g rement la limite gauche pour que l objet proprement dit se voit mieux Pour la repr sentation du plan de coupe 2D et la vue en 2D le coloris ainsi d termin pour chaque voxel visualis est celui affich Pour la vue en 3D la plupart des voxels doivent toutefois tre transparents puisque l on ne verrait sinon que les surfaces ext rieures en principe noires du cube Le degr de la transparence variable suivant la couleur se r gle avec le curseur de r glage de la transparence et il est illustr par la courbe de transparence rouge Plus le curseur de r glage est d plac vers la droite plus les voxels sont transparents Effets D grad Il est possible de choisir parmi 5 d grad s diff rents Plus le d grad est nuanc plus de petits changements dans le coefficient d att nuation u prendront une couleur distincte Par contre les voxels au bord d un objet ne sont en principe pas compl tement remplis La valeur de u est alors une moyenne de coefficients et il peut se former des franges color es Si la vision normale des couleurs est d sactiv e il est alors possible de choisir parmi 3 d grad s optimis s pour les personnes qui souffrent d achromatopsie rouge vert 8E Effets Animation Les deux animations autour de l axe de rotation et avec la souris font librement tourner l objet 3D autour d un axe Soit cet axe est l axe de rotation pendant l acquisition axe z de l objet soit il est d fi
46. sse 1 D 50354 Huerth www ld didactic com ID LD DIDACTIC Phone 49 2233 604 0 Fax 49 2233 604 222 E mail info ld didactic de Technical alterations reserved 19 Tomodensitome trie Guide pas pas Avant l acquisition scanner veuillez vous assurer que l objet soumis l examen soit appropri Ind pendamment de l objet examin proprement dit la marche suivre pour l acquisition scanner est toujours la m me Pr paratifs Installer le tube rayons X W Au Mo ou Ag tungst ne or molybd ne ou argent dans l appareil rayons X Enlever le collimateur le porte capteur et le porte cible de l appareil rayons X Pousser le goniom tre compl tement vers la droite et le fixer Fixer l objet soumis l examen sur l axe du goniom tre puis fermer les portes Coller de pr f rence les petits objets sur des plaques lego par ex de 554 826 pour les fixer ensuite au goniom tre l aide de l adaptateur lego lui aussi dans 554 826 Une alternative consiste utiliser la boule en polystyr ne et son support fournis avec le module de tomodensitom trie Connecter les appareils au PC et les mettre en marche Lancer le logiciel Tomodensitom trie Mise en service du capteur pour radiographie Le capteur pour radiographie doit enregistrer des images sombres Cela se reconna t au clignotement du point rouge dans les r glages de la cam ra Si tel n est pas le cas v rifier les connexions et l appareil vid
47. t tre parfaitement mis au point sur la couche lumineuse La couche lumineuse est situ e derri re la surface en verre Proc der l ajustage de l image et au calibrage Les param tres r gl s ici sont m moris s et sont nouveau disponibles au prochain lancement du logiciel Si l ajustage de l image et le calibrage ont t effectu s avec succ s et que le montage exp rimental n a pas t modifi il n est alors pas n cessaire de renouveler les r glages by LD DIDACTIC GmbH Leyboldstrasse 1 D 50354 Huerth www ld didactic com LD 10 oinacric Phone 49 2233 604 0 Fax 49 2233 604 222 E mail info ld didactic de Technical alterations reserved 20 Tomodensitom trie amp Balayage TDM Suivant la qualit souhait e et le temps pr vu choisir le nombre et la taille des projections ainsi que la taille des reconstructions Les projections doivent toujours tre un peu plus grandes que les reconstructions Il est recommand de commencer tout d abord par moins d angles et de plus petites reconstructions C est seulement apr s s tre assur que la cam ra est bien ajust e qu il est possible d augmenter les valeurs r gl es Le temps de mesure ainsi gagn est consid rable Lancer l acquisition scanner Le temps d acquisition encore restant est affich en haut droite 2D Vue en 2D S il appara t dans la vue en 2D des images fant mes survenues durant la deuxi me moiti de la rotation effe
48. t de l image plut t faible de l cran fluorescent chacune des images de la cam ra est fortement grenue Il convient par cons quent de d terminer une moyenne partir de plusieurs trames vid o avant de faire entrer celles ci en ligne de compte pour le calcul d une s rie d images tomodensitom triques La moyenne est en principe issue de 20 trames vid o C est ainsi que chaque prise de vue dure peine une seconde En cas d utilisation du tube rayons X Mo ou Ag il est recommand d augmenter le nombre de trames prises en compte dans la moyenne parce que le tube g n re un rayonnement X nettement moins important que le tube rayons X W ou Au Aucune moyenne n est r alis e partir des images la sortie vid o externe by LD DIDACTIC GmbH Leyboldstrasse 1 D 50354 Huerth www ld didactic com ID LD DIDACTIC Phone 49 2233 604 0 Fax 49 2233 604 222 E mail info ld didactic de Technical alterations reserved 10 Tomodensitome trie Rayonnement X d roulable avec Lorsque l appareil rayons X est en marche ferm et raccord l ordinateur le rayonnement X peut tre enclench avec clignote et d sactiv avec W Lorsque l appareil rayons X est en marche et connect l ordinateur sa version est alors affich e et il est possible de r gler les valeurs recommand es de 35 kV pour la haute tension et 1 mA pour le courant anodique Le coefficient d att nuation u de l eau est n cess
49. uorescent n est pas clair parfaitement uniform ment lorsque le rayonnement X est enclench Le point le plus clair de l cran fluorescent caract rise normalement l intensit de r f rence att nuation 0 laquelle les projections acquises sont adapt es Avec la fonction Cr er image de r f rence partir d images de champ plat chaque point de l cran fluorescent re oit sa propre intensit de r f rence et les projections sont ensuite clair es uniform ment Ce faisant le calcul de la moyenne des images de r f rence est effectu pendant tout le temps o le bouton est maintenu enfonc Avant de proc der l enregistrement de l image de r f rence il faut retirer l objet avec support de l appareil rayons X Le carr rouge dans l aper u doit tre vide Lors de la cr ation de clich s de Laue avec le capteur pour radiographie le clich de Laue est r alis comme tant une mesure de r f rence dont il est possible de r gler l intensit avec le curseur adjacent Remarques concernant le capteur pour radiographie Le temps d int gration doit tre r gl suivant le tube utilis sur 825 ms pour les tubes W et Au ou sur 1750 ms pour les tubes Mo et Ag La dur e d acquisition d une image y compris sa transmission correspond toujours un multiple entier de ce temps d int gration soit en g n ral 3 3 s ou 3 5 s suivant le temps d int gration Remarques concernant le module de tomodensitom trie Du fai
50. ur le capteur pour radiographie L appareil rayons X doit disposer d une goulotte pour le cheminement du c ble DVI par ex l appareil de base rayons X 554 800 ou 554 81 Le goniom tre et le port USB de l appareil rayons X par ex de l appareil rayon X Mo 554 801 ou 554 811USB sont un compl ment n cessaire pour l acquisition de s ries d images tomodensitom triques L appareil rayons X 554 81 avec port s rie n est pas utilisable pour la tomodensitom trie Le tube rayons X utilis est responsable de l intensit des images Nous recommandons par cons quent d utiliser un tube W ou Au Firmware de l appareil rayons X Le firmware de l appareil rayons X doit lui aussi tre compatible avec le logiciel Tomodensitom trie e pour 554 801 version 1 03 A 2 2 ou plus r cente e pour 554 81 1USB version 3 03 ou plus r cente La version est visualis e dans les r glages Le firmware actuel est inclus au programme Appareil rayons X disponible sous http www ld didactic com software xrsetup exe by LD DIDACTIC GmbH Leyboldstrasse 1 D 50354 Huerth www ld didactic com ID LD DIDACTIC Phone 49 2233 604 0 Fax 49 2233 604 222 E mail info ld didactic de Technical alterations reserved 6 Tomodensitom trie Module de tomodensitome trie Le module de tomodensitom trie 554 821 permet de reconstruire en quelques minutes la g om trie tridimensionnelle d un objet partir
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