Η εργασία αυτή έχει ως σκοπό να αναπτύξει το ρόλο της συσκευασίας και τα χαρακτηριστικά της, καθώς και την σημασία αυτής για τους καταναλωτές. Ειδικότερα στο πρώτο κεφάλαιο, αναλύονται τα βασικά στοιχεία που αφορούν την συσκευασία των προϊόντων, ο ρόλος της καθώς και η διαδικασία σχεδιασμού αυτής. Στο δεύτερο κεφάλαιο, αναφέρονται οι αρχές και οι λειτουργίες της συσκευασίας. Στη συνέχεια, στο τρίτο κεφάλαιο, παρουσιάζονται τα χαρακτηριστικά της συσκευασίας, όπως επίσης και τα σημεία ώστε να είναι επιτυχημένη μια συσκευασία. Στο τέταρτο κεφάλαιο της εργασίας, αναπτύσσονται στοιχεία που αφορούν τη σχεδίαση της συσκευασίας και τις «νέες» συσκευασίες. Επιπρόσθετα, στο πέμπτο κεφάλαιο, αναλύονται όλα τα στοιχεία τα οποία θα πρέπει να αναγράφονται στην συσκευασία και παρουσιάζονται κάποια ζητήματα σχετικά με την ανάπτυξη της. Τέλος, διεξήχθη μελέτη στην Αττική Μελισσοκομική Εταιρεία, με σκοπό την αναγραφή του σήματος «e» στις συσκευασίες των προϊόντων ώστε να διασφαλισθεί η ποιότητα και η αξιοπιστία της εταιρείας. / This thesis aims to develop the role of the packaging and its features, as well as the importance of, for the consumers. Especially in the first chapter, analyzing the key elements relating to product packaging, the role and the design process of this. In the second chapter, it been referred to the authorities and functions of packaging. Then, in the third chapter, the characteristics of the packaging were analyzed, as well as the points to be a successful package. In the fourth chapter of the thesis, was developed evidence concerning the design of the packaging and the "new" packaging. Additionally, in the fifth chapter, analyze all the elements that should be listed on the packaging and presented some issues on the development. Finally, a study was conducted in Attiki Company, in order to indicate the signal «e» on product packaging to ensure the quality and reliability of the company.

- / -

Αρκετές έρευνες, παλαιές και πιο πρόσφατες, έχουν ασχοληθεί με την αξιολόγηση της ποιότητας της εικόνας των απεικονιστικών συστημάτων πυλαίας απεικόνισης (EPID). Έχουν επίσης, δημοσιεύσει αποτελέσματα ποιοτικών μετρήσεων όπως MTF, DQE, CNR και SNR. Ωστόσο, σε αυτές τις μελέτες η επίδραση των διαφόρων ενεργειών δεν αξιολογήθηκε συστηματικά[G.Jarry and F.Verhaegen, 2005]. Επιπλέον, ελάχιστες εργασίες έχουν χρησιμοποιήσει το ομοίωμα QC-3 για τις αντίστοιχες μελέτες ποιοτικής αξιολόγησης[Filipe Martins Garcia de Moura, 2008, Poonam Yadav et al, 2010]. Το προαναφερθέν ομοίωμα χρησιμοποιείται επί το πλείστον, κλινικά, για τον προσδιορισμό θέσης του ασθενούς[U. Ramm et al, 2013]. Η παρούσα διπλωματική εργασία αφορά την πειραματική αξιολόγηση της ποιότητας της εικόνας των συστημάτων πυλαίας απεικόνισης (Portal Imaging). Η αξιολόγηση πραγματοποιήθηκε με τη χρήση ποιοτικών δεικτών όπως είναι, η Συνάρτηση μεταφοράς διαμόρφωσης (MTF), Φάσμα ισχύος θορύβου (NPS), Κανονικοποιημένο φάσμα ισχύος του θορύβου (NNPS), Σχετική Ανιχνευτική κβαντική αποδοτικότητα (R-DQE), Λόγος αντίθεσης προς θόρυβο (CNR), Λόγος σήματος προς θόρυβο (SNR), Δείκτης Ποιότητας Εικόνας (FIQ). To MTF υπολογίστηκε με χρήση του Συνάρτηση τετραγωνικής απόκρισης (SWRF), το NPS υπολογίστηκε μέσω του μετασχηματισμού Fourrier στην περιοχή ενδιαφέροντος της ακτινοβολούμενης εικόνας, το R-DQE υπολογίστηκε χρησιμοποιώντας το MTF και το κανονικοποιημένο NPS, το SNR υπολογίστηκε από το κλάσμα, με αριθμητή τη τιμή του κάθε εικονοστοιχείου του σημείου ενδιαφέροντος της εικόνας και παρανομαστή την τυπική απόκλιση της αντίστοιχης περιοχής ενδιαφέροντος, το CNR υπολογίστηκε από την διαίρεση της αντίθεσης της περιοχής ενδιαφέροντος με τον στατιστικό θόρυβο, το FIQ υπολογίστηκε από το MTF της κάθε χωρικής συχνότητας διαιρούμενη με τον συντελεστή μεταβλητότητας (Coefficient of Variation (CV)). Οι προαναφερθέντες ποιοτικοί δείκτες χρησιμοποιήθηκαν σε ψηφιακές εικόνες DICOM χρησιμοποιώντας το εξειδικευμένο QC-3 test phantom. Πραγματοποιήθηκαν 48 απεικονίσεις, σε συνθήκες Ακτινοθεραπείας (20x20cm2, SSD=100cm), του εν λόγω φάντομ για έναν αριθμό από Monitor Units (MUs), για διάφορους Ρυθμούς δόσης (DR) και χρησιμοποιώντας 4 διαφορετικές ενέργειες. Συμπερασματικά διαπιστώθηκε ότι η ποιότητα της εικόνας βελτιώνεται όσο αυξάνουν τα MUs και τα DR, αλλά παρατηρήθηκε μία μικρή υποβάθμιση της εικόνας στις χαμηλές χωρικές συχνότητες. Για το ίδιο απεικονιστικό σύστημα, στα 6MV, με χαμηλές τιμές DR το CNR και το SNR είναι αυξημένο. Ενώ, συγκρίνοντας την ενέργεια δέσμης 6MV με 18MV, παρατηρήθηκε ότι το SNR και το CNR είναι υψηλότερα στα 6MV. Για τέσσερις διαφορετικές ενέργειες δέσμης φωτονίων παρατηρήθηκε παρόμοια συμπεριφορά του R-DQE στις τρεις ενέργειες(10MV, 15MV, 18MV), στα 6MV το R-DQE είχε φθίνουσα πορεία. Στα γραφήματα R-DQE για ίδιο DR υπήρξε μία μικρή διαφοροποίηση, αυξήθηκαν σε μικρό ποσοστό οι τιμές του R-DQE για τα 6MV και 18MV. / Several studies, older and more recent, have dealt with the evaluation of image quality of portal imaging systems (EPID). They also publish qualitative measurements such as MTF, DQE, CNR and SNR. However, in these studies the effect of different actions was not evaluated systematically [G.Jarry and F.Verhaegen, 2005]. Moreover, few works have used the QC-3 phantom for the respective quality evaluation studies [Filipe Martins Garcia de Moura, 2008, Poonam Yadav et al, 2010]. The phantom is used mostly clinically, for positioning the patient [U. Ramm et al, 2013]. This thesis concerns the experimental evaluation of the image quality of portal imaging systems (Portal Imaging). The evaluation was conducted using qualitative indicators such as the modulation transfer function (MTF), noise power spectrum (NPS), Normalized power spectrum of noise (NNPS), Relative detective quantum efficiency (R-DQE), contrast to noise ratio (CNR), Signal to Noise Ratio (SNR), Image Quality Index (FIQ). The MTF was calculated using the square wave response function (SWRF), the NPS was calculated via Fourrier transform the region of interest of the image radiated, the R-DQE was calculated using the MTF and the normalized NPS, the SNR calculated from the fraction with the numerator value of each pixel point of interest of the image and the denominator as the standard deviation of the corresponding region of interest, the CNR was calculated by dividing the contrast of the region of interest with the statistical noise, FIQ was calculated from the MTF of each spatial frequency divided by the coefficient of variation (Coefficient of Variation (CV)). The quality indicators were used in digital DICOM images using the specialized QC-3 test phantom. There were 48 displays, under Radiotherapy conditions (20x20cm2, SSD = 100cm), of that phantom for a variety of Monitor Units (MUs), for various dose rate (DR) and using 4 different energies. In conclusion, it was found that the image quality is improved by increasing the MUs and DR, but a small deterioration in the image was observed in low spatial frequencies. At the same imaging system at 6MV, low DR values the CNR and SNR were increased. While comparing the energy beam 6MV to 18MV, it was observed that the SNR and CNR were higher at 6MV. For four different photon energy beams were observed a similar behavior of R-DQE at three energy beams (10MV, 15MV, 18MV), at 6MV the R-DQE was declining. In the R-DQE graphs at the same DR there was a slight differentiation. The R-DQE was increased at small percentage rates for 6MV and 18MV.

- / -

- / -

- / -

Η απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού (MRI) βασίζεται στο φυσικό φαινόμενο του πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού (NMR). Ενώ το φαινόμενο αυτό είναι γνωστό από το 1950, η πρώτη μαγνητική τομογραφία σε άνθρωπο διενεργήθηκε μόλις το 1977. Η δεκαετία του '80 ήταν η δεκαετία που τα συστήματα MRI άρχισαν να εξελίσσονται ταχύτατα και η εξέλιξη αυτή συνεχίζεται ακόμη και σήμερα. Στις μέρες μας, τα σύγχρονα συστήματα MRI κάνουν πολύ περισσότερα από απλή απεικόνιση, με τη μαγνητική τομογραφία διάχυσης, τη φασματοσκοπία και τη λειτουργική μαγνητική τομογραφία να αποτελούν νέες και πολλά υποσχόμενες εφαρμογές. Τα συστήματα MRI δεν χρησιμοποιούν ιοντίζουσα ακτινοβολία, αλλά μαγνητικά πεδία και ηλεκτρομαγνητικά κύματα στην περιοχή των ραδιοσυχνοτήτων. Αυτός είναι πιθανώς ο λόγος για τον οποίο τα συστήματα MRI δεν είχαν τύχει τόσης προσοχής όπως τα συστήματα υπολογιστικής τομογραφίας, όσον αφορά τους κανονισμούς που διέπουν την ασφάλεια της χρήσης τους για χρήση σε εξετάσεις ασθενών. Ωστόσο, δεδομένου ότι η απεικόνιση χρησιμοποιείται για τη διάγνωση και μια λανθασμένη διάγνωση μπορεί να οδηγήσει σε λανθασμένη θεραπεία ή την απουσία θεραπείας, τα οποία με τη σειρά τους μπορεί να οδηγήσουν σε μη αναστρέψιμη βλάβη για την υγεία των ασθενών ή ακόμα και στο θάνατο, η Αμερικανική Ένωση Φυσικών Ιατρικής (AAPM) είχε προτείνει μεθόδους για τον έλεγχο της ποιότητας εικόνας από τις αρχές της δεκαετίας του 1990. Το Αμερικανικό Κολλέγιο Ακτινολογίας (ACR), είχε επίσης συμβάλει στην προσπάθεια αυτή από την αρχή της νέας χιλιετίας, προτείνοντας μεθόδους ελέγχου της ποιότητας εικόνας για τη δημιουργία ενός προγράμματος πιστοποίησης για τις εγκαταστάσεις MRI. Το 2010 η AAPM δημοσίευσε μια έκθεση (AAPM report No. 100) με τίτλο «Έλεγχοι αποδοχής και διαδικασίες διασφάλισης ποιότητας για εγκαταστάσεις απεικόνισης μαγνητικής τομογραφίας», το οποίο περιγράφει τις διαδικασίες για τον έλεγχο της απόδοσης των μαγνητικών τομογράφων, αλλά και τις διαδικασίες που αφορούν άλλα ζητήματα ασφάλειας για τους ασθενείς και το προσωπικό. Στην Ελλάδα μέχρι πρόσφατα, οι εγκαταστάσεις MRI - σε αντίθεση με τους υπολογιστικούς τομογράφους και όλα τα άλλα ακτινολογικά συστήματα - ήταν εκτός της εποπτείας της Ελληνικής Επιτροπής Ατομικής Ενέργειας (Ε.Ε.Α.Ε.) και της Ένωσης Φυσικών Ιατρικής Ελλάδος (Ε.Φ.Ι.Ε.). Ωστόσο, από τις αρχές του 2013, η E.E.A.E. έχει προτείνει ένα πρόγραμμα διαπίστευσης (με βάση την έκθεση AAPM Νο. 100) που πρέπει να εφαρμόζεται σε όλες τις καινούριες εγκαταστάσεις MRI. Αυτό το πρόγραμμα πιστοποίησης σταδιακά θα εφαρμοστεί και σε παλαιότερες εγκαταστάσεις. Ο στόχος είναι μέσα σε 5 χρόνια το πολύ, όλες οι εγκαταστάσεις MRI να είναι διαπιστευμένες όπως ισχύει εδώ και πολλά χρόνια για τις εγκαταστάσεις υπολογιστικής τομογραφίας. Ο σκοπός αυτής της διπλωματικής εργασίας είναι να συνοψίσει το βασικό θεωρητικό υπόβαθρο πάνω στο οποίο στηρίζεται η απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού, για να βοηθήσει τους Φυσικούς Ιατρικής οι οποίοι δεν έχουν εξειδικευτεί στα συστήματα αυτά, να κατανοήσουν τις αρχές της λειτουργίας τους, ιδίως εκείνες που σχετίζονται με τον τρόπο δημιουργίας των διαγνωστικών εικόνων. Στο επόμενο κεφάλαιο, παρουσιάζεται η AAPM report No. 100 (μεταφρασμένη στα Ελληνικά), προκειμένου να θέσει τις βάσεις για την κατανόηση των διαδικασιών που χρησιμοποιούνται για τους ποιοτικούς ελέγχους (QC), αλλά και άλλα θέματα που αφορούν στην ασφάλεια λειτουργίας των συστημάτων MRI. Στο τελευταίο κεφάλαιο, παρουσιάζεται η εφαρμογή αυτών των διαδικασιών σε μια υπάρχουσα εγκατάσταση MRI, ως ένα παράδειγμα του τρόπου με τον οποίο εκτελούνται οι διαδικασίες QC και του τρόπου με τον οποίο οι εικόνες που προκύπτουν αξιολογούνται προκειμένου να εξαχθούν μετρήσιμες ποσότητες. Αυτές οι ποσότητες χρησιμοποιούνται ως δείκτες απόδοσης και ο Φυσικός Ιατρικής συγκρίνοντάς τις με καθορισμένα όρια, μπορεί να διαπιστώσει εάν το ελεγχόμενο σύστημα MRI πληροί τα καθορισμένα κριτήρια (κάτι που υποδηλώνει μια ικανοποιητική λειτουργία και ποιότητα απεικόνισης) ή εάν υπάρχουν ένα ή περισσότερα προβλήματα που οδηγούν σε μη αποδεκτή ποιότητα απεικόνισης και ως εκ τούτου απαιτούνται διορθωτικές ενέργειες. Στην τελευταία περίπτωση, ο έλεγχος που ανέδειξε το πρόβλημα θα πρέπει να επαναλαμβάνεται μετά από την όποια επισκευή, προκειμένου να διαπιστωθεί εάν το σύστημα MRI είναι κατάλληλο να χρησιμοποιηθεί για διάγνωση. / Magnetic Resonance Imaging (MRI) is based on the physical phenomenon of Nuclear Magnetic Resonance (NMR). While this phenomenon has been known since the 1950s, the first MRI scan was performed on a human being just in 1977. The 80’s was the decade that MRI systems started to evolve rapidly and this evolution still goes on. Nowadays, modern MRI systems do so much more than simple imaging, with diffusion MRI, MRI spectroscopy and functional MRI being the new promising applications. MRI scanners do not use ionizing radiation but magnetic fields and electromagnetic waves in the range of radiofrequencies. This is probably the reason why the MRI scanners did not attract so mach attention as CT scanners did, in terms of regulations regarding the safety of their use for patient scanning. However, since imaging is used for diagnosis and a wrong diagnosis can result to a wrong therapy or no therapy at all, which in turn may result to irreversible damage in the patient health or even to death, the American Association of Physicists in Medicine (AAPM) had proposed methods for testing the image quality from the early 1990s , . The American College of Radiology (ACR) has also contributed to this effort in the beginning of the new millennium, proposing image quality control methods to establish an accreditation program for MRI facilities , . In 2010 the AAPM published a report (AAPM REPORT NO. 100) with title “Acceptance Testing and Quality Assurance Procedures for Magnetic Resonance Imaging Facilities”, which describes procedures for testing the performance of MRI scanners, but also procedures concerning other safety issues for the patients and the personnel. In Greece until recently, MRI facilities – in contrast to CT scanners and all the other radiological equipment - were beyond the supervision of the Greek Atomic Energy Commission (Ε.Ε.Α.Ε.) and the Greek Association of Physicist in Medicine (Ε.Φ.Ι.Ε.). However, from the beginning of 2013, E.E.A.E. has proposed an accreditation program (based on the AAPM report No. 100) to be applied in all new MRI facilities. This accreditation program will progressively applied in older MRI facilities as well. The goal is within 5 years at most, all MRI facilities be accredited in the same way that CT scanners are. The purpose of this MSc thesis was to review the basics of MRI theory, to help Medical Physicists which are not experts in MRI, understand the principles of its operation, especially those related to the production of diagnostic images. In the next chapter the AAPM No. 100 report is presented (translated in Greek), in order to set the foundations for understanding the procedures used for quality control (QC) purposes but also other MRI operation safety issues. In the last chapter, an application of these procedures to an existing MRI installation is presented, as an example of the way that QC procedures are performed and the way that the resulting images are evaluated to result to measurable quantities. These quantities are used as performance indices and when compared to established limits, may inform the Medical Physicist whether the tested MRI systems satisfies the established criteria indicating an acceptable performance or whether one or more problems exist that result to suboptimal image quality and therefore corrective actions should be taken. In the latter case the failed test should be repeated after the field service engineers have corrected the problem, in order to ascertain that the MRI system is eligible to be used for medical diagnosis.

Περιλαμβάνονται όλες οι διαδικασίες ποιοτικού ελεγχου σε ένα σύγχρονο σύστημα πλάνου θεραπείας (treatment planning) τρισδιάστατης σύμμορφης ακτινοθεραπείας (3D-CRT). Θα αναφερθούμε στην χρησιμότητα του ποιοτικού ελέγχου των συστημάτων απεικόνισης που σχετίζονται με την ακτινοθεραπεία και έπειτα θα κατηγοριοποιήσουμε και αναλύσουμε τις κατηγορίες ελέγχου ενός σύγχρονου συστήματος πλάνου θεραπείας. Στο τέλος θα αναφερθούμε στις τακτικές δοκιμές ποιοτικού ελέγχου, ώστε να διασφαλιστεί ο συνεχής έλεγχος πιθανών σφαλμάτων και η σωστή λειτουργία όλου του συστήματος. Προτού συνεχίσουμε, θα πρέπει να αναφέρουμε την χρησιμότητα ύπαρξης ενός πρωτοκόλλου μεταφοράς ιατρικών εικόνων, καθώς η μεταφορά ιατρικών εικόνων έχει άμεση συνάφεια με το QA των σύγχρονων συστημάτων πλάνου θεραπείας. / The procedures that are involved in quality assurance for a 3D conformal radiotherapy treatment planning system.

Η διπλωματική εργασία περιγράφει 2 τεχνικές οι οποίες αξιοποιούν το φαινόμενο του πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού προκειμένου να αναλύσουν τη χημική σύσταση του μαλακού ιστού και να απεικονίσουν τις ελαστικές ιδιότητές του. Οι τεχνικές αυτές ονομάζονται Φασματοσκοπία και Ελαστογραφία Μαγνητικού Συντονισμού αντίστοιχα και η εφαρμογή τους σε κλινικό επίπεδο προβλέπεται να πραγματοποιηθεί στα επόμενα δέκα χρόνια. Η εφαρμογή ενός πειράματος MR Φασματοσκοπίας επηρεάζεται από πολλούς παράγοντες τόσο σε υπολογιστικό όσο και σε μηχανικό επίπεδο. Τα λάθη υπεισέρχεται από μια σειρά πηγές και αλλοιώνουν τα τελικά φάσματα, καθιστούν απαραίτητο τον ορισμό ενός πρωτοκόλλου μέσα από το οποίο θα ελέγχονται όλες οι παράμετροι που αξιολογούν την απόδοση της MR Φασματοσκοπίας. Στην εργασία παραθέτουμε ένα συγκεκριμένο πρωτόκολο ποιοτικού ελέγχου και ορίζουμε μια σειρά παραμέτρων η βελτιστοποίηση των οπίων αυξάνει την απόδοση των πειραμάτων in vivo φασματοσκοπίας πρωτονίου του ανθρώπινου εγκεφάλου. ΠΡος αυτό το σκοπό κατασκευάσαμε ένα ιατρικό ομοίωμα, στα πρότυπα άλλων ερευνητικών ομοιωμάτων το οποίο προσομοιώνει τις ανατομικές δομές της ανθρώπινης κεφαλής, αποτελούμενο από 3 ανεξάρτητα μέρη για την καλύτερη προσέγγιση των περιοχών του εγκεφαλονωτιαίου υγρού, του κρανίου και της ασθενούς περιοχής. Το ομοίωμα αυτό τοποθετήθηκε σε ένα σύστημα MRI 1.5T και τα αποτελέσματα των διαφόρων πειραμάτων επεξεργάστηκαν και αξιολογήθηκαν βάσει των παραμέτρων ποιοτικού ελέγχου για την εξαγωγή σημαντικών συμπερασμάτων. Στην εργασία επίσης αναλύουμε μαθηματικά ένα απλό μοντέλο MR Ελαστογραφίας. Συγκεκριμένα, σε ένα σύστημα μαγνητικού τομογράφου Bo Tesla τοποθετούμε ένα ελλειπτικό 3Δ σώμα στο κέντρο των αξόνων, η μάζα του οποίου ακολουθεί κανονική κατανομή σε κάθε άξονα. Πραγματοποιώντας του μετασχηματισμούς Fourier κάτω από την επίδραση της ακουστικής ταλάντωσης συχνότητας Ω στον άξονα z μπορούμε να υπολογίσουμε τη σχέση που περιγράφει την τάση εξόδου και τη συνολική μαγνήτιση. Στη συνέχεια, πραγματοποιούμε την υπολογιστική απεικόνιση των μαθηματικών σχέσεων και εξάγουμε σημαντικά συμπεράσματα, τα οποία μας δείχνουν τον τρόπο με τον οποίο επηρεάζονται τα εξαγόμενα αποτελέσματα υπό την παρουσία του ακουστικού κύματος. / The diploma thesis is divided in two sections. In the first part, we construct a medical phantom for the quality assessment of proton single-volume MR Spectroscopy and MR Spectroscopic Imaging of the human brain. The experiments were analyzed and lead to some important results on the localization issues of the spectroscopic procedure. Inb the second part of the thesis, we create a mathematical model of MR Elastography and we calculate the output of the experiment. More specifically, we apply an acoustic wave on a body inserted in a homogenous magnetic field and see the reaction that take place in the final images.

- / -