Computed Tomography

Asst.Suchart Kiatwattanacharoen

Fculty of Associated Medical Science

CMU.

เอกซเรยคอมพวเตอร

Gantry

Couch

Computed Tomography • Computed Tomography (CT. Scan)

• Computed Axial Tomography (CAT. Scan) เครองเอกซเรยทหมนรอบตวผปวย โดยม Detector รบรงสเอกซทผานตว

ผปวยในองศาตางๆ แปลงขอมลสญญาณไฟฟาทไดในแตละองศา มาสรางภาพ (Image processing) ตดขวาง (Axial) ในแตละสวนของรางกาย เพอตรวจสอบความผดปกตภายในรางกาย

A/D and DAS Computer

Generation of CT

• Generation 1 (Translate:Rotate)

• Generation 2 (Translate:Rotate)

• Generation 3 (Rotate:Rotate)

• Generation 4 (Rotate:Rotate)

• Generation 5 (Electron Beam CT; EBCT)

• Generation 6 (Spiral or Helical CT.)

• Generation 7 (Multi detector CT. ; MDCT)

http://www.youtube.com/watch?v=3DnU_esTr8M

Type of Computed Tomography

• Single slice CT

=> Slice by slice CT

=> Helical CT

• Multislice CT

=> Dual slice

=> 4 -256 Slices CT.

Sequence scan or Cluster scan

Helical scan or Spiral scan

สวนประกอบเครองเอกซเรยคอมพวเตอร (CT-Scan) • Gantry

– X-Ray Tube – Detector – DAS (Data Acquisition Syatem) – A/D converter

• Couch – Motor drive – Moving control

• Console (Computer) – Operating controller computer – Image management and application computer – 3D work station

• Display monitor – Operating monitor – Diagnostic monitor

• Software and PACS system – Operating and viewing software – 3D and post processing software – PACS management software

DAS

Computer / Image

processing

Display monitor

X-Ray tube and Detector

Gantry • X-Ray Tube

– High heat unit • kV x mA x Sec. ===> up to

10MHU.

• Control grid x-ray tube

• Generator

– High output current

• Detector

– Gas filled ==> Xenon gas

– Semiconductor == > GdWO4

– CaF2 ,Bi4Ge3O12 ,BGO

• Slip ring (for MDCT)

– Bushless for continuous radiation

• DAS (Data Acquisition Data)

– Transform signal to data

• A/D converter => Analog to Digitals

Bit depth => 14 bits

Couch

• Motor drive moving

• Support up to 300 kgs.

Console • Scanning operation

computer

• Display monitor

• 3D working

Display

• Operating Monitor

• Diagnostic monitor => 1-2 M

Principle of CT

• ใชหลกการสรางภาพโดยเคลอนหลอดเอกซเรยรอบตวผปวย ไปยงหววดรงส จากนนค านวณหาคาความแตกตางของเนอเยอสวนตางๆ

• แบงสวนขอมลของเนอเยอเปนชองเลกๆ เรยกวา Pixel เมอสรางภาพโดยมความหนา เรยกวา Voxel

CT number

• เปนคาทใชเปรยบเทยบความแตกตางคาสมประสทธการดดกลนรงสเอกซของเนอเยอตางๆ กบน า ในบรเวณตางๆ ของภาพ (คา K เปนคาคงท =1000 และ CT.number มหนวยเปน Hounsfield unit)

CT.Number เนอเยอ คาเฉลย

CT.Number (120kV)

อากาศ ไขมน น า CSF กลามเนอ WM GM Blood Coagulate

-1000 -90 + 10

0 10 + 5 45 + 5

30-35 + 5 35-40 + 5

55 + 5 70 + 5

เนอเยอ คาเฉลย CT.Number

(120kV) Blood Kidney Pancrease Lymphoma Liver Bone(Spongy) โลหะ

30 + 10 45 + 5

45 + 10 65 + 5 70 + 5

130+ 100 > 2000

Pixel • Pixels are the smallest individual element in an

image

• Quantized values that represent the brightness of a given color at any specific point (pixel).

Contrast resolution : The ability of gray scale which separated minimal contrast level

2 bits (4 level)

3 bits (8 level)

Tissue

Contrast resolution & bit per pixel • High bit depth (bit per pixel) give long scale

contrast

• Low bit depth become short scale contrast

Bit depth and contrast resolution (Represent on Gradation level)

1 0 1 bit =>

00 01 2 bit => 10 11

3 bit =>

8 bit =>

000 001 010 100 011 101 110 111

10011010 11111111 00000000

Parameter ทส ำคญ

• Slice width

• Slice interval (Increment)

• Slice reconstruction

• Scanning time

• Rotation time

• Exposure time

• PITCH

• Table speed

• Reconstruction time

• Image Reconstruction

• Image Reformation

• Retrospective

• Prospective

• 3D Volume rendering

• CTA

• CT.perfusion

ตวอยำงภำพจำกเครอง CT. scan

Normal brain Epidural Hemorrhage

Cholecystolithiasis Cirrhosis

Software and PACS system

• Image Processing software

– Image reconstruction => Signal to image

– Reconstruction reformation => Axial to Sagittal or Axial to Coronal

– 3D volume rendering => Advanced reconstruction

– Virtual endoscopy

DICOM remote viewer

PACS svr.

Client (Remote)

Viewer

CT. (Modality)

CT (Local) Viewer

3D-Work Station

SET ZERO