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