COMPUTER- TOMOGRÁFIA Weninger Cs Pécsi 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 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
www.wikipedia.org
Orvosi Nobel-díj, 1979 G.N. Hounsfield (1919-2004) A.M. Cormack (1924-1998)
It is possible that this technique may open up a new chapter in X-ray diagnosis.
1973 2011
TÖRTÉNETI ÁTTEKINTÉS 1895: W.C. Röntgen 1973: Hounsfield: Br.J.Rad., 1973. 1979: Cormack, Hounsfield Nobel-díj 1983: Boyd et al. Proc. IEEE. 1983. Cardiac CT / EBCT 1988: Spirál / helikális CT első alkalmazása 1989: Kalender et al. Radiology. 1989. 1998: Multisclice CT első alkalmazása 2001: 16 szeletes MSCT 2004: 64 szeletes MSCT
RÖNTGEN KÉPALKOTÁS DIFFERENCIÁLIS ABSZORPCIÓ A = A(λ 3, Z 4, ρ, d) ahol λ= röntgen sugár hullámhossza Z = rendszám ρ = sűrűség d = rétegvastagság
CT KÉPALKOTÁS Szummációs mentes rétegfelvételek Röntgen CT Röntgen cső - beteg - detektor abszorpciós profil képalkotás posztprocesszálás Primer mérés utáni eljárások
A CT BERENDEZÉS Vizsgáló asztal Gantry Generátor Computer Operátor konzol Orvosi konzol Képtárolás, archiválás
1. Vizsgáló asztal Beteg mozgatása Függőleges ill. vízszintes mozgás Súlylimit!!!
2. Gantry röntgen cső szűrőrendszer kollimátorok detektor rendszer hűtőrendszer cső ill. detektor elrendezés CT generációk
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
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
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
Operátor konzol és orvosi munkaállomás
6. Képtárolás, archiválás Két alapvető módszer: = Képi archiválás / film = Digitális képtárolás 1. Kép archiválás Papírkép nyomtatás Multiformat kamera, lézer printer film
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
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
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 2011. 21. 510-517.
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) 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
Denzitás mérés Folyadék elkülönítés (híg serosus folyadék versus vér); ZSÍRSZÖVET
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
Gyors leképezés artériás fázisú vizsgálat invazív angiográfia alkonya
CT-angiográfia
Volume rendering (VRT) MIP technika
3D rekonstrukció
Virtuális endoszkópia - légutak, colon
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
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 1,0 50 6 hónap Ágyéki gerinc 2,4 120 14 hó Colonogr., alsó végtag angiógráfia 9,0 450 4,5 év Koponya CT 2,0 100 1 év Mellkas, hasi CT 8,0 400 4 év Csontszcintigráfia 5,0 250 2,5 év
Voxel - pixel volume element picture element
Parciális volumen hatás Barta: Computertomográfia, Medicina
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 -1000 + 3000 Ablak centum, szélesség
Hounsfield: Br.J. Rad 1973.
Mediastinum / lágyrész ablak Tüdőablak Csontablak
HiRes Bone protocoll
Vizsgálat lebonyolítása Előkészítés Éhgyomri állapot, de nem kiszáradt beteg Kikérdezés, tájékoztatás Vesebetegség? Jód-érzékenység ÉRDEKTELEN De: kontrasztanyagos vizsgálat Metformin Írásbeli nyilatkozat
Vizsgálat lebonyolítása Nyugodt, kényelmes fekvés Karok elhelyezése Nyelési tilalom (nyaki vizsgálat) Leképezés két légvétel között Mellkas: be / kilégzésben vizsgálat Kontrasztanyag adás P.o. Iv.
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!!)
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 20-25 s 60-70 s 85-90 s kb. 40-50 s
Hounsfield utáni 2. forradalom: 1988 1989 Spirál / helikális / volumetrikus CT berendezés, leképezés