computer- tomogrÁfia - aok.pte.huaok.pte.hu/docs/radio/file/05_ct_alapok.pdf ·...

COMPUTER-

TOMOGRÁFIA

Weninger CsPécsi Tudományegyetem, Klinika Központ,

Radiológiai Klinika, Pécs

RADIOLÓGIAI ALAPTANFOLYAM – 2011.

1973, British Journal of Radiology, 46, 1016-1022

Computerized transverse axial scanning(tomography): Part I. Description of system

G.N. Hounsfield

Central Research Laboratories of EMI Limited, Hayes, Middlesex

ABSTRACTThis article describes a technique in which X-ray transmission

readings are taken through the head at a multitude of angles: fromthese data, absorption values of the material contained within the head are calculated on a computer and presented as a series of

www.wikipedia.org

Orvosi Nobel-díj, 1979

G.N. Hounsfield (1919-2004) A.M. Cormack (1924-1998)

It is possible that thistechnique may openup a new chapter inX-ray diagnosis.

1973

2011

TÖRTÉNETI ÁTTEKINTÉS

1895: W.C. Röntgen1973: Hounsfield: Br.J.Rad., 1973.1979: Cormack, Hounsfield Nobel-díj1983: Boyd et al. Proc. IEEE. 1983.

Cardiac CT / EBCT1988: Spirál / helikális CT első alkalmazása1989: Kalender et al. Radiology. 1989. 1998: Multisclice CT első alkalmazása2001: 16 szeletes MSCT 2004: 64 szeletes MSCT

RÖNTGEN KÉPALKOTÁS

DIFFERENCIÁLIS ABSZORPCIÓ

A = A(λ3, Z4, ρ, d)ahol

λ= röntgen sugár hullámhossza Z = rendszámρ = sűrűség

d = rétegvastagság

CT KÉPALKOTÁS

Szummációs mentes rétegfelvételek Röntgen ↔ CT

Röntgen cső - beteg - detektorabszorpciós profil képalkotásposztprocesszálás

Primer mérés utáni eljárások

A CT BERENDEZÉS

Vizsgáló asztalGantryGenerátorComputerOperátor konzolOrvosi konzol Képtárolás, archiválás

1. Vizsgáló asztal

Beteg mozgatásaFüggőleges ill.vízszintes mozgásSúlylimit!!!

2. Gantry

röntgen csőszűrőrendszerkollimátorokdetektor rendszerhűtőrendszercső ill. detektor elrendezés CT generációk

3. Generátor & Computer

A nagyfeszültségű generátor biztosítja a röntgencső számára a megfelelő energiát, áramot, feszültségetA computer szabályozza, vezérli a berendezés alkotórészeit

AdatgyűjtésKéprekonstrukció kép létrehozása (image processing)Másodlagos képfeldolgozás postprocessing

4. Operátor konzol

Kommunikáció a számítógép és az operátor közöttBillentyűzet vagy “touch screen”Beteg adat rögzítésVizsgálat típusának kiválasztásVizsgálati paraméter változtatásFilm készítésMérés, rekonstrukció készítés

5. Orvosi konzol

Nem kötelező rész, azaz “opció”Axiális szeletek megtekintéseMérések (méret, denzitás)Rekonstrukciók végzése

CT-angiográfia, CT-colonographia, szív CT vizsgálata

Munkaállomás - workstation

Operátor konzol és orvosi munka-állomás

6. Képtárolás, archiválás

Két alapvető módszer:= Képi archiválás / film= Digitális képtárolás

1. Kép archiválásPapírkép nyomtatás

Multiformat kamera, lézer printer film

7. Képtárolás

2. Digitális archiválásSzalag; Lemez; Adat kazettaCD, optikai lemez

CT = digitális módszer → számítógépes információs rendszer PACS = picture archiveing, communicating systemSpeciális képi formátum: DICOM = Digital Imaging and Communications in Medicine

Vizsgálat menete

Röntgensugár áthatol a betegen Detektor sugárgyengítést mérAnalóg - digitális konverterNyers adatok (raw data)Képalkotás, képrekonstrukcióDigitális – analóg konverterKépernyő((Film készítés)) Adat küldés szerver, PACS; orvosi munkaállomás

Image reconstruction

ART = Algebraric reconstruction technique;

Fleischman, Boas, Eur Rad 2011. 21. 510-517.

a + b =12

c + d = 8

a + c = 11

b + d = 9

a + d = 7

b + c = 13

Injektor

CT GENERÁCIÓK

1 3. generáció

3. illetve 4. generáció

CT fejlődése

CT korai generációk

EBCT

Spirál CT/ SSCT

MSCT / MDCT

DECT

EBCT = Electron Beam Computed Tomography

Leképzési idő: 33-50 msec

CT TULAJDONSÁGAI

1. Képalkotás a test haránt (axiális) síkjában2. Invazivitás: non / minimál invazív3. Mozdulatlan fekvés - sz.e. szedálás,

altatás4. Kis vagy rejtett szervek (nyirokcsomók,

mellékvesék) illetve kis elváltozások vizsgálhatók (1-5 mm)

5. Mérések: méret (térfogat), denzitás

Denzitás mérés

Folyadék elkülönítés (híg serosus folyadék versus vér); ZSÍRSZÖVET

6. Pontos tumor staging 7. Vascularis diagnosztika

- CT-angiográfia8. „Quantitativ CT” CT-denzitometria9. Rekonstrukciók végzése

(postprocessing)Coronalis, saggitalis sík ill. ferde vagy görbe sík (MPR = multiplanaris rekonstrukció)3DCT-angió; Virtuális endoszkópia

Gyors leképezés artériás fá-zisú vizsgálat „invazív angio-gráfia alkonya”

CT-angiográfia

Volume rendering(VRT)

MIP technika

3D rekon-

strukció

Virtuális endoszkópia

- légutak, colon

10. Dinamikus vizsgálat natív + posztkontrasztos vizsgálatSpirál CT: több fázisú vizsgálat

11. Quantitatív CT: osteoporosis 12. Koponya vizsgálat13. DE: Kontrasztanyag igény

- allergia; nephropathia14. Sugárterhelés

Vizsgálat típusa: Dózis / mSv Mellkas rtgdózis

Háttérsu-gárzás (idő)

Végtag röntgen 0,01 1,0 1,5 napMellkas röntgen 0,02 1,0 3 napMedence rtg 1,0 50 6 hónapÁgyéki gerinc 2,4 120 14 hóColonogr., alsóvégtag angiógráfia

9,0 450 4,5 év

Koponya CT 2,0 100 1 évMellkas, hasi CT 8,0 400 4 évCsontszcintigráfia 5,0 250 2,5 év

Voxel - pixel

volume element picture element

Parciális

volumen

hatás

Barta: Computer-tomográfia, Medicina

ABLAKOLÁS

Denzitás = sugárgyengülés mértékeMértékegysége: Hounsfield (HU),

angol irodalom: CT-numberKép, felvétel: szürke skálaMegjelenítés: kóros folyamat okozta szerkezeti-szöveti eltéréshez minél nagyobb kontrasztkülönbséget rendelünk -1000 ↔ + 3000Ablak → centum, szélesség

Hounsfield: Br.J. Rad 1973.

Mediastinum / lágyrész ablak

Tüdőablak

Csontablak

HiRes

Bone protocoll

Vizsgálat lebonyolítása

ElőkészítésÉhgyomri állapot, de nem „kiszáradt beteg”

Kikérdezés, tájékoztatásVesebetegség?Jód-érzékenység ÉRDEKTELENDe: kontrasztanyagos vizsgálatMetforminÍrásbeli nyilatkozat

Vizsgálat lebonyolítása

Nyugodt, kényelmes fekvésKarok elhelyezéseNyelési tilalom (nyaki vizsgálat)Leképezés két légvétel közöttMellkas: be / kilégzésben vizsgálatKontrasztanyag adás

P.o.Iv.

Vizsgálat lebonyolításaTopogram / scout viewFelvételi paraméterek

mA, kVSzeletvastagság, kollimációPitch-faktorRekontrukciós intervallumKéprekonstrukció / HiRes

Vékony szeletvastagság → kevés pixel →jel/zaj nagy → csőáram (NB: sugárdózis nő!!)

KontrasztfokozásAdagolás: mono-, bifázisosKésleltetési idő / scan delay = injektálás kezdete és a mérés, adatgyűjtés kezdete közötti időAz alábbi táblázat foglalja össze a leggyakoribb fázisokat, a késleltetési idők megadásával

Artériás fázis: 20-25 sVénás, portális fázis: 60-70 sKiegyenlítődési fázis: 85-90 sSpeciális: pancreaticus kb. 40-50 s

Hounsfield utáni „2.” for-radalom: 1988 – 1989

Spirál / helikális / volumet-rikus CT berendezés,

leképezés