Che cos'è la ricostruzione delle immagini?
La ricostruzione dell'immagine è la creazione di un'immagine bidimensionale o tridimensionale da dati sparsi o incompleti come le letture di radiazioni acquisite durante uno studio di imaging medico. Per alcune tecniche di imaging, è necessario applicare una formula matematica per generare un'immagine leggibile e utilizzabile o per affinare un'immagine per renderla utile. Nella tomografia computerizzata (TC), ad esempio, la ricostruzione delle immagini può aiutare a generare un'immagine tridimensionale del corpo da una serie di singole immagini della fotocamera.
Numerosi problemi pongono problemi con la ricostruzione delle immagini. Il primo è il rumore - dati insignificanti che possono interrompere la chiarezza di un'immagine. Nell'imaging medico, il rumore può verificarsi a seguito di movimenti del paziente, interferenze, ombre e ghosting. Ad esempio, una struttura del corpo potrebbe oscurarne un'altra e rendere difficile individuarla. La filtrazione per il rumore è un aspetto della ricostruzione dell'immagine.
Un altro problema sono i dati sparsi o incompleti. Con qualcosa come una radiografia, l'immagine viene ripresa in un'esposizione cinematografica, in cui i raggi X attraversano l'area di interesse e creano un'immagine. In altre tecniche, un paziente potrebbe essere bombardato da radiazioni o sottoposto a un campo magnetico, generando una notevole quantità di dati che devono essere assemblati per creare un'immagine. L'output immediato non è leggibile o significativo per un essere umano e deve essere passato attraverso un algoritmo per generare un'immagine.
Nella ricostruzione dell'immagine, ci sono diversi approcci che possono essere adottati per filtrare il rumore senza scartare i dati significativi e per elaborare i dati in un modo che abbia senso. La ricostruzione iterativa è una tecnica popolare. L'algoritmo inizia mappando i dati a bassa frequenza, creando alcuni punti di dati che formano l'inizio dell'immagine. Quindi sovrappone una frequenza leggermente più alta, una più alta e così via, fino a quando non è disponibile un'immagine completa.
La creazione di un'immagine piatta non è l'unica cosa che si può fare con la ricostruzione dell'immagine. Un computer può anche creare una rappresentazione tridimensionale simulata dei dati impilando una serie di immagini insieme. Deve essere in grado di ordinare i dati in modo che corrispondano in modo appropriato alle sezioni e devono sovrapporle accuratamente per creare immagini di strutture interne. Questo può aiutare un medico a valutare un problema su più piani, anziché solo agli angoli piatti offerti dalle singole immagini.
La medicina non è l'unico campo in cui la ricostruzione dell'immagine può essere utile. Può anche essere prezioso in archeologia, in cui i ricercatori potrebbero voler indagare sui reperti senza danneggiarli. Con la ricostruzione delle immagini, possono ottenere immagini di mummie, contenitori sigillati e altri oggetti di interesse per imparare cosa c'è dentro.