Transcript Računalniška tomografija

RAČUNALNIŠKA TOMOGRAFIJA
COMPUTED TOMOGRAPHY - CT
DEFINICIJA
ZGODOVINA RAZVOJA
CT NAPRAVA
CT SLIKE
SEKVENČNA (KLASIČNA) CT
SPIRALNA CT (SCT)
VEČVRSTIČNA (MULTISLICE) CT (MSCT)
DUAL SOURCE CT (DSCT)
PREDNOSTI MDCT
POMANJKLJIVOSTI MDCT
TOMOGRAFIJA
“tomo”-rezina, “graphos”-slika
• KLASIČNA TOMOGRAFIJA
• DIGITALNA TOMOSINTEZA
• RAČUNALNIŠKA TOMOGRAFIJA
RAČUNALNIŠKATOMOGRAFIJA
prednosti v primerjavi s projekcijsko rentgenografijo
• visoka kontrastna ločljivost
• ni učinka prekrivanja
• ni popačenj zaradi različnih povečav
objektov
ZGODOVINA
• 1979 NOBELOVA NAGRADA
Godfrey N. Hounsfield
Alan McLeod Cormac
• 1971
PRVI CT SCANNER
preiskave glave
• 1974
• 1980
• 1982
PRVI WHOLE BODY CT
ELECTRON BEAM CT (UFCT)
CONE BEAM CT (CBCT)
ZGODOVINA
• 1989
SPIRALNI CT
3D slikovne tehnike
CT angiografija
• 1998
MULTISLICE CT
3D slikovne tehnike
preiskave srca
• 2005
DUAL SOURCE CT
preiskave srca
ločevanje kemično različnih sestavin
CT APARATURA
• GANTRY
sistem rtg cev-detektorji
• MIZA ZA BOLNIKA
• GENERATOR
80-140KV
• RAČUNALNIK
TEHNOLOŠKA EVOLUCIJA CT
• PRVA GENERACIJA
translacija & rotacija
• DRUGA GENERACIJA
translacija & rotacija
• TRETJA GENERACIJA
rotacija (rtg cev-detektorji)
• ČETRTA GENERACIJA
rotacija (rtg cev)
SLIKOVNA REKONSTRUKCIJA
• PREPROCESSING
• BACK PROJECTION
• CONVOLUTION
PREPROCESSING
• matematična transformacija električnih signalov v
atenuacijske vrednosti x-žarkov
• izdelava atenuacijskih profilov (CT row data)
• atenuacijski profil – skupek električnih signalov
pridobljenih na detektorjih in njim odgovarjajočih
atenuacijskih vrednosti x-žarkov pri določeni angularni
poziciji sistema rtg cev-detektorji
BACK PROJECTION
• poprečna denziteta posameznih pikslov
• na sliki so prikazani kot različni odtenki sive skale
CONVOLUTION
• matematični filtracijski proces ojačanja robov na sliki
CONVOLUTION KARNEL
(RECONSTRUCTION ALGORITHM)
CT SLIKE
• prostorska ločljivost
• kontrastna ločlivost
• časovna ločljivost
IMAGE MATRIX AND FIELD OF VIEW
VOXEL ANISOTROPY
CT NUMBERS (HU)
HU – HOUNSFIELD UNITS
WINDOW SETTINGS
HU: -160
+240
HU: -1300
+100
PARTIAL VOLUME EFFECT
SEQUENTIONAL COMPUTED
TOMOGRAPHY
RESPIRATORY MISREGISTRATION
SPIRAL COMPUTED TOMOGRAPHY
SPIRALNA RAČUNALNIŠKA
TOMOGRAFIJA
AKVIZICIJSKI PARAMETRI
• širina sevalnega snopa
section collimation (SC)
• premik mize v eni rotaciji cevi
table feed (TF)
• pitch (P)
REKONSTRUKCIJSKI PARAMETER
• rekonstrukcijski interval (RI)
• DEBELINA REZINE
SLICE THICKNESS
- debelina sevalnega snopa
- širina vrste detektorjev
0,5mm 1mm 2mm 3mm 5mm 7mm 10mm
• PREMIK MIZE
TABLE FEED (TF)
mm/s
PITCH
razmerje med
• premikom mize v času ene rotacije cevi (TF)
• širino sevalnega snopa (SC)
TF mm/sec
P=
SC(mm)
VEČINA KLINIČNIH PREISKAV :
P = 1.5 - 2
• ČAS ROTACIJE
ROTATION TIME (RT)
DSMSCT 0.28 sec
• HITROST MIZE
TABLE SPEED (TS)
SCAN LENGTH PER UNIT TIME
TF (mm/sec)
TS =
RT (sec)
DSMSCT
458 mm/sec
• ČAS SKENIRANJA
SCAN TIME
> 100 sec
REKONSTRUKCIJSKI INTERVAL
RECONSTRUCTION INCREMENT – INTERVAL(RI)
• prostor med rekonstruiranimi slikami –
stopnja prekrivanja rekonstruiranih rezov
• MSCT - volumsko slikanje –
rekonstrukcija CT slik v različnih
- intervalih
- ravninah
- debelinah
• prekrivanje rekonstruiranih rezov
- detekcija majhnih lezij
- multiplanarna (2D) rekonstrukcija
- 3D rekonstrukcija
MULTISLICE COMPUTED TOMOGRAPHY
MULTIDETECTOR CT, MULTI ROW CT, VOLUME CT
DUAL SOURCEMULTISLICE CT (DSMSCT)
• DVE RTG CEVI&DVA DETEKTORSKA SISTEMA
dvojna hitrost, dvojna temporalna resolucija
• DUAL ENERGY SCANNING (80 kV & 140 kV)
kemično specifična diagnoza
• ZELO TENKI REZI
realno izotropno slikanje
DUAL SOURCE MULTISLICE CT
DUAL ENERGY SCANNING –TUBES SCANNING AT
80 kV & 140 kV
PREDNOSTI VEČVRSTIČNE CT (MSCT)
• KRATEK ČAS SKENIRANJA
• VELIKA DOLŽINA SKENIRANEGA PODROČJA
• TENKI REZI
PREDNOST DUAL SOURCE MSCT
• SKENIRANJE Z DVEMI ENERGIJAMI
KRATEK ČAS SKENIRANJA
• IZNIČENJE ARTEFAKTOV ZARADI GIBANJ
nesodelujoči bolniki: otroci, politravma, dispnoični bolniki
• BOLJŠI PRIKAZ MALIH LEZIJ
pljuča, jetra
• MOŽNOST KONTRASTNIH PREISKAV OŽILJA (CTA)
• MANJŠA KOLIČINA KONTRASTNIH SREDSTEV
• BOLJŠI PRIKAZ PARENHIMATOZNIH ORGANOV
bolj definirana faza kontrastnega ojačanja jetra, vranica, ledvici
• OCENA PERFUZIJE ORGANOV
srce, možgani, jetra, pljuča
• NEINVAZIVNE PREISKAVE SRCA
VELIKA DOLŽINA SKENIRANEGA PODROČJA
PRIKAZ CELOTNEGA TELESA V IZREDNO KRATKEM
ČASU
• politravma (glava, toraks, abdomen, medenica,
okončine)
• pri CTA prikaz celotnega ožilja
TENKI REZI
• skoraj izotropno (izotropno-DSMSCT) slikanje z
visoko prostorsko resolucijo pri 2D in 3D
rekonstrukciji
- slikanje temporalnih kosti
- diagnostično zahtevne poškodbe kosti ( vescerokranium,
nevrokranium, aksialni skelet)
- prikaz malih žil
SKENIRANJE Z DVEMI ENERGIJAMI
(DSMSCT)
• ločevanje kemično različnih sestavin
- “bone removel” pri CTA
- diferencijacija kalcinranih plakov v steni žile od
ionskega k.s.
- prikaz uričnih tofov pri putiki
- ločevanje kemično različnih ledvičnih kamnov
- prikaz hrustanca, tetiv, ligamentov
- ocena starosti možganske krvavitve
PROBLEMI PRI UPORABI MSCT
• VELIKO ŠTEVILO PODATKOV
toraks, abdomen 500-800, CTA do 1000 slik
• DALJŠI ČAS PROCESIRANJA
visoko zmogljivi računalniki
• POTREBA PO PACSU
shranjevanje&prenašanje podatkov
• DALJŠA&BOLJ ZAHTEVNA INTERPRETACIJA
večja obremenitev radiologov
• NEVARNOST POVEČANJA OBSEVALNIH DOZ
tenki rezi z visoko prostorsko resolucijo
MULTIPLANAR REFORMATIONS (MPR)
VOLUME RENDERING TECHNIQUES (VRT)
MAXIMUM INTENSITY PROJECTION (MIP)
& MINIMUM INTENSITY PROJECTION
3D SHADED SURFACE DISPLAY (SSD)
VIRTUAL ENDOSCOPY
CT FLUOROSCOPY
CINE VIEWING