Post on 31-Dec-2015
description
transcript
TOMOGRAFIA COMPUTERIZATA:PRINCIPII FIZICE
ISTORIE
1971: primul examen tomodensitometric cerebral1974: primul aparat pentru corp1979: premiul Nobel in medicina decernat lui Allan Mac Leod si lui Godfrey N. Hounsfield pentru punerea la punct a primului CT1989: achizitie helicoidala1992: achizitia a doua cupe simultane prin rotatie1998: achizitie multislice
TOMOGRAFIA COMPUTERIZATA
Definiţie: reprezintă o metodă de imagistică în care, cu ajutorul unui fascicol colimat de raze X, se produce imaginea unui plan selectat din regiunea de interes.
Principiul metodei:
măsurarea atenuării unui fascicol de raze X care străbat un corp şi calculul coeficientului de absorbţie, deci a densităţii.reconstrucţia imaginii unui obiect în funcţie de diversele sale proiecţii.
Aparatura:Gantry-ul: se poate bascula înainte-înapoi cu un unghi variind între 15-39 ˚Masa pentru bolnav: viteza / preciziaTubul: anoda rotatorie, focar fin, emisie continuaGenerator de inalta tensiuneCircuitele de răcire: ulei-apă / ulei-aerColimatorulDetectorii ! dist. focar – detectori (mA)Computerul:reconstruieşte /stochează imagineaConsola
Colimare primara: in functie de grosimea cupei doritalimiteaza radiatia inutila
Colimare secundaralimiteaza razele difuzate de pacient
COLIMAREA
DETECTORIICamere de ionizare (cu iodură de cesiu sau cu xenon presurizat)
randament redustransforma direct energia razelor X in semnal electric
Solizi(cristale de scintilatie)randament crescutenergie raze X-fotoni luminosi – semnal electricremanenta micatimp de reactie foarte scurt
CTmultislice: detectorii pot fi combinati, simetrici / asimetrici
Aparatura:
GENERATII:
I. sistem rotaţie-translaţie cu detector unic
II. sistem rotaţie-translaţie cu detectori multiplii
III. sistem rotator cu detectori mobili
IV. sistem de rotaţie cu detectori staţionari
secventialrapid (fast CT, dynamic scanner)spiral (spiral CT, ultrafast CT)multislice (multicoupes)
Formarea imaginiiScanarea: fascicolul de raze X străbate structura de examinat făcând o rotaţie de 360 în jurul bolnavuluiin fiecare pozitie a detectorului se inregistreza o valoare a energiei fascicolului atenuat si se calculeaza absorbtia globala asectorului traversat fiecare detector efectueaza peste 1000 de masuratori de densitatirezulta profile de atenuare
2. Reconstrucţia imaginii:
computerul procesează datele obţinute şi formează o imagine numerică a secţiunii, coeficienţii de atenuare fiind organizaţi în matrice in funcţie de valoarea coeficientului de atenuare si pozitia in spatiu, fiecare structură internă va putea fi recunoscută
A. faza de calcule = transformari Fourier, stabilindu-se densitatea radiologica a fiecarui punct din sectorul scanatnecesita organizarea intr-o matrice
B. obtinerea imaginiiinlocuirea cifrelor din matrice cu nuante de gri
Formarea imaginii
Formarea imaginiiImaginea CT este o matrice de elemente individualeO matrice este un tablou rectangular cu m coloane şi n linii care are m x n pătrate elementare.Volumul studiat este descompus în mici elemente de volum numite voxeli = volumul elementar.Mărimea unui voxel depinde de:
câmpul de reconstrucţie (FOV –field of view)mărimea matricei (64, 128, 256, 512, 1024 elemente)grosimea secţiunii (1-20mm)
Pixelul= imagine elementara
Mărimea unui pixel= FOV/ mărimea matricei
cunoscandu-se suma cifrelor unei matrice de-a lungul tuturor axelor se deduc toate cifrele corespunzatoare fiecarui voxelmarimea matricei si volumul tisular influenteaza rezolutia spatiala
Formarea imaginii3. Vizualizarea imaginii
din coeficientul de atenuare a luat naştere unitatea de densitate=UH.
: este obţinută după o conversie digital-analogică ce permite ca unei valori numerice sa-i corespundă un anumit nivel de gri pe un monitor TVApa = 0 UHAer = - 1000 UHos = + 1000 UH
Fereastra
= intervalul de densităţi reprezentate de totalitatea scării de gri-uri a monitorului.
fereastră largă: imagine cu contrast moderatfereastră îngustă: contrast foarte bunnivelul ferestrei trebuie adaptat la valoarea medie a densităţii structurii studiate
necesara deoarece ochiul si monitorul nu pot da reprezentare ptr. toate valorile U.H.
Indici de performanta ai CT
Rezoluţia spaţială = distanţa minimă la care 2 elemente geometrice matriceale, puncte sau linii pot fi percepute corect (separat):
în CT: 0,5-1,5 mmîn radiografia standard: 0,2-0,4 mmîn mamografie: 0,1mm
Rezoluţia de densitate = diferenţa de densitate a 2 ţesuturi care să poată fi observate separat.
în radiografia convenţională: 10%în CT: 0,25-0,5%
Avantajele CT
poate discrimina densitati radiologice putin diferite intre ele
realizarea de cupe transversale (axiale) inaccesibile radiologiei standard
iradierea pacientului este limitata pe zona studiata (fata de tomografia conventionala in care pentru fiecare sectiune este iradiat tot segmentul respectiv)
INCONVENIENTELE CT secvential
numar limitat de cupe, ce dau doar o imagine fragmentara (nu avem “vederea de ansamblu” din Rx)
exclusiv cupe axiale (cu exceptia craniului unde se pot efectua si cupe coronale directe)
AVANTAJELE CT spiral si multislice:
• rapiditate (mai fin, mai mult, mai repede!)• scanarea intregului volum, fara a “sari” • tehnici de reconstructie MPR, 3D avansate• investigatie de electie a vaselor si vascularizatiei parenchimelor dupa adm. s.c.
ARTEFACTE
Volum partialArtefacte metaliceArtefacte de durizare a fascicoluluiArtefacte de miscareRing artefact