curs ct postuniv 2015 butnaru

Download Curs CT Postuniv 2015 Butnaru

Post on 06-Feb-2016

99 views

Category:

Documents

9 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

curs

TRANSCRIPT

  • Curs CT: aparat si parametri de scanareSef. L. Dr. Anca Butnaru03.02.2015

  • Imaginea radiologica versus imaginea CT

    Fasciculul de raze XAtenuarea razelor XSistem de preluare a razelor X atenuateImagineaconicnu se cuantifica-film-ecran radioscopicvolum tridimensional sumat in planbidimensionalRadrezolutia spatiala mai buna (rgr)fanta triunghiularase cuantifica indirectDetectorisemnale luminoaseSemnale electriceNuante de grifelie din volum(sectiune axiala)plan bidimensionalperpendicular pe axa lunga a corpuluiCTrezolutia de densitate mai buna

  • Principiul de functionaremasurarea indirecta a valorilor de atenuare ale radiatiei X emisa de tubul Rntgen dupa trecerea printr-un volum al corpului

    profilele valorilor de atenuare (proiectii, linii de informatie) sunt masurate in multiple puncte prin detectori (in toate pozitiile tubului) si transformate in semnale luminoase iar acestea in semnale electrice

    semnalele electrice sunt transformate de procesoare in nuante de gri care compun imagini

  • CT:principiul de functionare

  • Computer Tomograful

  • Aparatul CTGantry:1. tubul de raze x : se misca sub forma de cerc in jurul pacientului.2. detectorii: sunt situati diametral opus fata de tubul de radiatii X,3. Sistem de racire al tubului

    Masa pacientuluiMasa de comanda si control

  • CT: componente ale aparatului

    Generator Inalta frecventa, 30 - 70 kWTubul de radiatie X Anod rotitor, capacitate termica marePata focala cu doua dimensiuni: aproximativ 0.8 si 1.4GantryDeschidere: > 70 cm diametruDetectori: > 600 detectoriDetectori : gazos (xenon) sau solizi (cristale-fluorescenta,ceramice-scintilatie); CTMD (CT multidetectori) are detectori solizi din tungstanat de cadmiu, sau oxizi de gadoliniu, oxisulfizi de gadoliniu;Radiatiile X atenuate semnale luminoase semnale electrice; Timp de scanare:

  • Tubul de radiatie X

    Detectorii

    "inel glisant" Sistem de alimentarea si colectarea a semnalului

  • Functionarea aparatului1.Radiatia este emisa de tub-fanta conica2.Radiatia ajunge la detectori dupa ce a parcurs volumul investigat3.Pozitia tubului si a detectorului in fiecare moment sunt diametral opuse

    Planul de sectiune la 90 = sectiuni transversaleFiecare rotatie tub-detectori are pt.1 imagine 360Emisia-detectia X este continua

  • Preluarea valorilor de atenuareunghiul fasciculului emis are 40-60, pleaca de la focus la marginile laterale ale detectorilor

    fasciculul emis are forma de fanta, cu grosime de 1-10mm

    proiectiile constau din semnalele diferitilor detectori din pozitii definite (grade unghiulare) in momente cunoscute (pozitii temporale)

    profilul reflecta proprietatile de atenuare ale corpului scanat la diferite unghiuri

    viteza de masurare a proiectiilor determina viteza de reconstructie a imaginii

  • Principiul de reconstructie a imaginii

  • Principiul de reconstructie a imaginii

    Prelucrarea initiala: datele achizitionate sunt corectate (inomogenitati ale dozelor de emisie, ale detectorilor, intariri ale radiatiei emise, sau absente-dintre detectori)- inexactitati intre tub si detectori

    Filtrarea: corectarea prin valori negative langa valorile pozitive, pt. marginile neclare ale obiectelor (rezultate din proiectii suprapuse)

  • Filtrareafara filtrare cu filtrare

  • Principiul de reconstructie a imaginiiReproiectarea: transpunerea datelor prelucrate intr-o matrice bidimensionala, care reprezinta planul de sectiune al pacientului

    fiecare proiectie este calculatamatricea are 512 x 512 sau 1024 x 1024 pixeli sau elemente picturale;fiecarui pixel ii corespunde o valoare de densitate; valoarea de densitate a unui pixel este o medie a valorilor de atenuare componente din voxelul corespondent;

  • Pixel - voxel

  • CT: obtinerea valorilor de atenuareToate liniile de informatie pentru un grad cel putin 30 de detectori = un profil!

  • Reprezentarea valorilor de atenuareDistributie spatiala a valorilor de atenuare

  • Procesarea imaginii la CTTimp de reconstructie: 0,5-5 s /sectiuneMatrice de reconstructie: 256x256 , 1024x1024Algoritm de reconstructie: standard, rezolutie inalta, etcSoftware pentru procesarea speciala a imaginii: reconstructie 3D endoscopie virtuala fluoroscopie CT

  • Corespondenta nuante de gri - densitatea tisularaPixeli au nuante de gri, cu atat mai deschis cu cat tesutul este mai dens ex. osul, implant metalic cele mai deschise aerul cel mai inchis (negru)

    densitatea tesutul uman determina luminozitatea punctelor din planul de sectiune

    densitatile au corespondent pe scara Houndsfield

  • TermeniDensitate Unitati Hounsfield (UH)

    Scara Hounsfield: -1000 pana la +1000

    Fereastra intervalul de nivele de gri in care este reprezentata informatia

  • Scara HounsfieldValorile de atenuare sunt transformate intr-o scara nondimensionala fiind raportate la valorile de atenuare ale apei.

    water CT-Value = ------------------ x 1000 waterSe masoara in unitati Hounsfield (UH)

  • Scara HounsfieldPe aceasta scara:- 1000 corespunde aerului0 corespunde apeiExtremitatea pozitiva este fara sfarsit (in practica: + 3000 )Intervalul de 4000 corespunde la 12 biti de valori de gri pe imaginetoate tesuturile umane (cu exceptia osului )au valori usor mai mari decat ale apei

  • Scara HounsfieldFormula este valabila pentru tesuturile moi in care : = = densitatea tesutului

    In cazul tesuturilor dense (os, substanta de contrast, metal si asemanatoare metalelor) valoarea depinde de spectrul razelor X ( este policromatic si atenuarea nu se mai poate cuantifica fara echivoc) si de durizarea aplicata fasciculului

  • Scara HounsfieldToata scara este divizata in intervale diagnostice relevante pentru organe.Pentru organele parenchimatoase multe valori se suprapun.Recent: omul poate distinge in conditii optime de luminozitate intre 700 si 900 de nuante de gri.Se utilizeaza ferestre: largime a intervalului (WW-window width) etalat si centru intervalului(WL-window level)Ferestre largi (putine nuante de gri) si ferestre inguste (multe nuante de gri, ex. parenchim cerebral, medistin, abdomen, pelvis).

  • Densitati UH

  • Fereastra de parti moi: WL= +50 HU, WW= 350 HU,

    Fereastra de os: WL= + 300 HU, WW= 1500 HU,

    Fereastra de plaman: WL= 200 HU, WW= 2000 HU

  • Zgomotul in imaginea CTEste influientat prin urmatorii parametri:-omogenitatea fluxului fotonic-radiatia secundara-erorile de calcul-gradul de actiune al filtrelor-dimensiunea voxeluluiRaportul dintre semnal /zgomot influienteaza calitatea imaginii !!!!

  • Parametri de scanareSe aleg in functie de:- problema si regiunea de interes diagnostic

    - rezolutia de densitate si cea spatiala sa fie bune

    - doza de raze X utilizata in limitele admise

  • Parametri de scanareSunt trei categorii:de achizitie a sectiunilor/volumuluide reconstructie a imaginilorde administrare a substantei de contrast

  • Scout = topogramaImagine asemanatoare cu radiografia volumului de examinatTubul emite din pozitie fixa, iar volumul de examinat trece prin planul de scanare cu viteza constanta a mesei Radiatia are forma de fanta, fiind mult redusa comparativ cu RGR.(si rezolutia spatiala este mult redusa) Se aleg pe scout: - directia de scanare si angulatia- numarul si grosimea sectiunilor (CT secvential)- numarul si lungimea spirelor (CT spiral)- poate fi o imagine de profil sau antero-posterioara

  • Scout = topogramapacientul trebuie centrat in mijlocul deschiderii gantry

    controlul automat al expunerii (la MDCT) care va genera eroare la calcularea miliamperajului cu afectarea imaginilor daca pacientul nu este in izocentrul gantry si lungimea volumului nu este corecta;

  • Tipuri de aparate CTCT secvential (conventional)Achizitie secventiala (pas cu pas pentru fiecare imagine-slice):

    - apnee expunere (1 slice) respiratie + mutarea mesei apnee expunere (1 slice).......

    apnee expunere (1 slice) a 2-a expunerea (1 slice) a treia expunere (1 slice) respiratie + mutarea mesei apnee .......CT spiral (helical)Achizitie volumetrica (o spira pentru un segment din volumul studiat sau intreg volumul studiat)Doua tipuri:- monodetector : un singur rand de detectori (una sau mai multe spire pentru volumul studiat)- multidetector : mai multe randuri de detectori (o spira compusa pentru volumul studiat)Poate achizitiona si in mod secvential

  • CT secvential (conventional)

  • CT secvential (conventional)Durata de scanare de 2-3 x mai mare decat CT spiral;

    Dificil de achizitionat imagini in fazele vasculare ale contrastului optim (maxim):

    -arterial (toracal, abdominal, extremitati, cerebral)- venos (portal, vena cava inferioara, vena cava superioara)- parenchimatos ( variabil cu organul)amplitudinea inspirului este variabila la acelasi pacient unele leziuni nu sunt scanate

  • CT conventionalRespiratia inegala ca amplitudine:- sectiuni mici + leziuni mici + respiratie inegala = leziunile se pot pierde- recomandare: sectiuni de cel putin 5 mm in arii ce se deplaseaza cu respiratia

  • CT conventional - parametri de scanare1. Tilt = unghiul de scanare

    2. Grosimea sectiunii (colimare)

    3. Incrementul mesei= table feed = table increment

    4. Algoritm de reconstructie (convolutie/filtru)

    5. FOV= field of view

Recommended

View more >