COMPUTER- TOMOGRÁFIA. Weninger Cs. Pécsi Tudományegyetem, Klinika Központ, Radiológiai Klinika, Pécs RADIOLÓGIAI ALAPTANFOLYAM 2011.

Átírás

1 COMPUTER- TOMOGRÁFIA Weninger Cs Pécsi Tudományegyetem, Klinika Központ, Radiológiai Klinika, Pécs RADIOLÓGIAI ALAPTANFOLYAM 2011.

2 1973, British Journal of Radiology, 46, Computerized transverse axial scanning (tomography): Part I. Description of system G.N. Hounsfield Central Research Laboratories of EMI Limited, Hayes, Middlesex ABSTRACT This article describes a technique in which X-ray transmission readings are taken through the head at a multitude of angles: from these data, absorption values of the material contained within the head are calculated on a computer and presented as a series of

3

4 Orvosi Nobel-díj, 1979 G.N. Hounsfield ( ) A.M. Cormack ( )

5 It is possible that this technique may open up a new chapter in X-ray diagnosis.

6

7 TÖRTÉNETI ÁTTEKINTÉS 1895: W.C. Röntgen 1973: Hounsfield: Br.J.Rad., : Cormack, Hounsfield Nobel-díj 1983: Boyd et al. Proc. IEEE Cardiac CT / EBCT 1988: Spirál / helikális CT első alkalmazása 1989: Kalender et al. Radiology : Multisclice CT első alkalmazása 2001: 16 szeletes MSCT 2004: 64 szeletes MSCT

8 RÖNTGEN KÉPALKOTÁS DIFFERENCIÁLIS ABSZORPCIÓ A = A(λ 3, Z 4, ρ, d) ahol λ= röntgen sugár hullámhossza Z = rendszám ρ = sűrűség d = rétegvastagság

9 CT KÉPALKOTÁS Szummációs mentes rétegfelvételek Röntgen CT Röntgen cső - beteg - detektor abszorpciós profil képalkotás posztprocesszálás Primer mérés utáni eljárások

10 A CT BERENDEZÉS Vizsgáló asztal Gantry Generátor Computer Operátor konzol Orvosi konzol Képtárolás, archiválás

11 1. Vizsgáló asztal Beteg mozgatása Függőleges ill. vízszintes mozgás Súlylimit!!!

12 2. Gantry röntgen cső szűrőrendszer kollimátorok detektor rendszer hűtőrendszer cső ill. detektor elrendezés CT generációk

13

14 3. Generátor & Computer A nagyfeszültségű generátor biztosítja a röntgencső számára a megfelelő energiát, áramot, feszültséget A computer szabályozza, vezérli a berendezés alkotórészeit Adatgyűjtés Képrekonstrukció kép létrehozása (image processing) Másodlagos képfeldolgozás postprocessing

15 4. Operátor konzol Kommunikáció a számítógép és az operátor között Billentyűzet vagy touch screen Beteg adat rögzítés Vizsgálat típusának kiválasztás Vizsgálati paraméter változtatás Film készítés Mérés, rekonstrukció készítés

16

17 5. Orvosi konzol Nem kötelező rész, azaz opció Axiális szeletek megtekintése Mérések (méret, denzitás) Rekonstrukciók végzése CT-angiográfia, CT-colonographia, szív CT vizsgálata Munkaállomás - workstation

18

19 Operátor konzol és orvosi munkaállomás

20 6. Képtárolás, archiválás Két alapvető módszer: = Képi archiválás / film = Digitális képtárolás 1. Kép archiválás Papírkép nyomtatás Multiformat kamera, lézer printer film

21

22 7. Képtárolás 2. Digitális archiválás Szalag; Lemez; Adat kazetta CD, optikai lemez CT = digitális módszer számítógépes információs rendszer PACS = picture archiveing, communicating system Speciális képi formátum: DICOM = Digital Imaging and Communications in Medicine

23

24 Vizsgálat menete Röntgensugár áthatol a betegen Detektor sugárgyengítést mér Analóg - digitális konverter Nyers adatok (raw data) Képalkotás, képrekonstrukció Digitális analóg konverter Képernyő ((Film készítés)) Adat küldés szerver, PACS; orvosi munkaállomás

25 Image reconstruction a + b =12 c + d = 8 a + c = 11 b + d = 9 a + d = 7 b + c = 13 ART = Algebraric reconstruction technique; Fleischman, Boas, Eur Rad

26 Injektor

27 CT GENERÁCIÓK

28 1 3. generáció

29 3. illetve 4. generáció

30 CT fejlődése CT korai generációk EBCT Spirál CT/ SSCT MSCT / MDCT DECT

31 EBCT = Electron Beam Computed Tomography Leképzési idő: msec

32

33 CT TULAJDONSÁGAI 1. Képalkotás a test haránt (axiális) síkjában 2. Invazivitás: non / minimál invazív 3. Mozdulatlan fekvés - sz.e. szedálás, altatás 4. Kis vagy rejtett szervek (nyirokcsomók, mellékvesék) illetve kis elváltozások vizsgálhatók (1-5 mm) 5. Mérések: méret (térfogat), denzitás

34 Denzitás mérés Folyadék elkülönítés (híg serosus folyadék versus vér); ZSÍRSZÖVET

35 6. Pontos tumor staging 7. Vascularis diagnosztika - CT-angiográfia 8. Quantitativ CT CT-denzitometria 9. Rekonstrukciók végzése (postprocessing) Coronalis, saggitalis sík ill. ferde vagy görbe sík (MPR = multiplanaris rekonstrukció) 3D CT-angió; Virtuális endoszkópia

36

37 Gyors leképezés artériás fázisú vizsgálat invazív angiográfia alkonya

38

39 CT-angiográfia

40 Volume rendering (VRT) MIP technika

41 3D rekonstrukció

42 Virtuális endoszkópia - légutak, colon

43 10. Dinamikus vizsgálat natív + posztkontrasztos vizsgálat Spirál CT: több fázisú vizsgálat 11. Quantitatív CT: osteoporosis 12. Koponya vizsgálat 13. DE: Kontrasztanyag igény - allergia; nephropathia 14. Sugárterhelés

44

45 Vizsgálat típusa: Dózis / msv Mellkas rtg dózis Háttérsugárzás (idő) Végtag röntgen 0,01 1,0 1,5 nap Mellkas röntgen 0,02 1,0 3 nap Medence rtg 1, hónap Ágyéki gerinc 2, hó Colonogr., alsó végtag angiógráfia 9, ,5 év Koponya CT 2, év Mellkas, hasi CT 8, év Csontszcintigráfia 5, ,5 év

46 Voxel - pixel volume element picture element

47 Parciális volumen hatás Barta: Computertomográfia, Medicina

48 ABLAKOLÁS Denzitás = sugárgyengülés mértéke Mértékegysége: Hounsfield (HU), angol irodalom: CT-number Kép, felvétel: szürke skála Megjelenítés: kóros folyamat okozta szerkezetiszöveti eltéréshez minél nagyobb kontrasztkülönbséget rendelünk Ablak centum, szélesség

49 Hounsfield: Br.J. Rad 1973.

50 Mediastinum / lágyrész ablak Tüdőablak Csontablak

51

52 HiRes Bone protocoll

53 Vizsgálat lebonyolítása Előkészítés Éhgyomri állapot, de nem kiszáradt beteg Kikérdezés, tájékoztatás Vesebetegség? Jód-érzékenység ÉRDEKTELEN De: kontrasztanyagos vizsgálat Metformin Írásbeli nyilatkozat

54 Vizsgálat lebonyolítása Nyugodt, kényelmes fekvés Karok elhelyezése Nyelési tilalom (nyaki vizsgálat) Leképezés két légvétel között Mellkas: be / kilégzésben vizsgálat Kontrasztanyag adás P.o. Iv.

55 Vizsgálat lebonyolítása Topogram / scout view Felvételi paraméterek ma, kv Szeletvastagság, kollimáció Pitch-faktor Rekontrukciós intervallum Képrekonstrukció / HiRes Vékony szeletvastagság kevés pixel jel/zaj nagy csőáram (NB: sugárdózis nő!!)

56 Kontrasztfokozás Adagolás: mono-, bifázisos Késleltetési idő / scan delay = injektálás kezdete és a mérés, adatgyűjtés kezdete közötti idő Az alábbi táblázat foglalja össze a leggyakoribb fázisokat, a késleltetési idők megadásával Artériás fázis: Vénás, portális fázis: Kiegyenlítődési fázis: Speciális: pancreaticus s s s kb s

57 Hounsfield utáni 2. forradalom: Spirál / helikális / volumetrikus CT berendezés, leképezés