ct technika alapja

Bevezetés Tomograkus orvosi képalkotás eszközei

Orvosi tomográkus képalkotás/CT technika alapja Kis Sándor Attila DEOEC, Nukléáris Medicina Intézet

Author, Another

Short Paper Title


Planáris leképzés Tomograkus leképzés

Outline

1

Bevezetés Planáris leképzés Tomograkus leképzés

2

Tomograkus orvosi képalkotás eszközei Computer tomográa

Author, Another

Short Paper Title



Planáris leképzés

A planáris transzmissziós leképzési technikák esetén a vizsgált objektumról összegképet kapunk, mélységi információ nélkül.

Planáris leképzés elvi rajza

A kép vetületi kép, amely a lmen vagy a detektoregység felületén jön létre nem igényel a technika rekonstrukciós számítást.

Author, Another

Short Paper Title



Planáris leképzés hátrányai

Planáris röntgen technika hátrányai

Nagyobb denzitású objektum ugyan akkoraként jelentkezik a lmen/detektoron, mint nagyobb méret¶, de kisebb denzitású objektum Különböz® mélység¶, de azonos méret¶ objektumok mérete eltér® méret¶nek látjuk a lmen/detektoron Szóródó röntgensugár is exponálja a lmet/detektor felszínt, ami homogén szürkeségként jelentkezik.

Author, Another

Short Paper Title



Outline

1


2


Author, Another

Short Paper Title



Tomográa leképzés elve Tomograkus leképzés elvi rajza

A szó a görög τσ µσ (szelet, rész) szóból ered. Elmélet: Egy objektum bel® szerkezete kiszámítható, ha kölünböz® irányból több mérést végzünk róla. Matemiatika model kidolgozása: J. Radon 1917. A vizsgált objektumról térbeli információkat hordozó (valódi 3D-ós) képeket alkotunk, ellentétben a szimplán csak vetületi képeket el®állító planáris eljárásokkal. Author, Another

Short Paper Title



Tomográa 1/2 A tomográa: képalkotási módszer, mely során a vizsgált 3D-s objektumot 2D-s metszetek sorozatára képezzük le. Tomográf: tomograkus elven m¶köd® leképz® eszköz A tomográfok által gy¶jtött adatokat - számítástechnikai eszközökkel - rekonstruáljuk, az az az eredeti objektum 3D-s eloszlását helyreállítjuk. Kérdés: Minek a 3D-s eloszlását keressük?

A tomográf által gy¶jtött nyers adatok közvetlenül nem, vagy csak er®sen korlátozottan jeleníthet®ek meg. E módszerek egymással párhuzamos képszelet-sorozatot állítanak el® a vizsgálat végeztével, ahol az egymás mellé helyezett szeletek tartalmazzák a három-dimenziós információt. Orvosi alkalmazása legfontosabb eszközei: CT (Computer Tomography ), SPECT (Single Photon Emission Computed Tomograph y), PET (Positron Emission Tomography ), MRI (Magnetic Resonance Imaging ). Author, Another

Short Paper Title



Tomográa 2/2 Tomograkus leképzés elvi rajza

A létrehozott 3D-s objektum megjelenítése tetsz®leges irányból történhet axial, coronal, saggital, oblique. Azaz tetsz®leges 2D metszetét képezhetjük az rekonstruált objektumnak. Author, Another

Short Paper Title



Tomográa: alapvet® fogalmak az a folyamat mely során az adott 3D-s objektumról információkat gy¶jtünk. Látómez®: Az a terület, melyben elhelyezett objektumról adatgyüjtés során geometriai, morfológiai, funkcionális, stb. ismereteket gy¶jtünk. Rekonstrukciós térfogat: Az a (legtöbbször hasáb alakú) térfogat melyr®l tomograkus adatgyüjtés útján nyert ismeretek alapján a látómez®ben található 3D-ós objektum geometriai, morfológiai, funkcionális, stb. tulajdonságát rekonstruáljuk, a valóságnak minél jobban megfelel®en. Voxel: 3D-s pixel (volumetric pixel). A rekonstrukciós térfogat elemi egysége, melyhez a rekonstrukció során társítunk egy (egész, lebeg®pontos, stb) számot. Adatgyüjtés:

Author, Another

Short Paper Title


Computer tomográa

Outline

1


2


Author, Another

Short Paper Title


Computer tomográa

CT elmélete: Röntgensugárzás Elmélet

Gyorsított elektronokat lövünk (f¶tött katód) egy megfelel® céltárgyra (anód), ahol az elektronok lefékez®dnek és: fékezési röntgen sugárzás karakterisztikus röntgen sugárzás A sugárzás hullámhossza 6 · 10−4 nm és 1.25nm közzé, energiája 11keV és 500keV közzé esik.

Author, Another

Short Paper Title


Computer tomográa

CT elmélete: Sugárgyengités Ugyanúgy, mint a hagyományos röntgen technika a CT készülékek is röntgen sugárzást használnak a felvételek elkészítéséhez, de a sugarak nem lmet exponálnak, hanem minden esetben detektorok segítségével érzékeli ®ket, majd a detektorokból nyert villamos jelekb®l számítógép segítségével készül el a rekonstruált keresztmetszeti kép. Mindkét technika a sugárgyengítési törvényen alapul.

Sugárgyengitési törvény A sugárzás transzmisszió közben gyengülést szenved:

I (d ) = I0 · e −µ·

d

( ) a vizsgált ojektum

d mélységében mérhet® röntgen intenzitás az objektumba belép® intenzitás µ a sugárgyengítési együtható

I d I0

Author, Another

Short Paper Title


Computer tomográa

CT elmélete: Sugárgyengités Sugárgyengitési törvény megoldás

µ(d ) = d1 · ln( I (Id0 ) ) Amely pareaméter a mérés során a lmen(planáris eset), illetve a detektor egység (planáris, tomograkus) által detektálunk. Azonban a µ gyengítési együttható, csak tökéletesen homogén és izotróp közegben csak a mélység (megtett út) függvénye. Valós esetben:

µ = µ(Z , ρ, E ) és µ v ρ Így adott s¶r¶ség¶ és átlagrendszámú közegre más és más lesz a gyengítés, amely jellemz® használható a képalkotásra. Author, Another

Short Paper Title


Computer tomográa

CT elmélete: Hounseld egység A CT mérés, majd rekonstrukció után az egyes voxelek gyenitési értéket rendelhetünk. Azonban a technikában a un. Hounseld egységben kifejezett érték terjedt el.

Hounseld egyseg (HU)

w) 1000 · (µmµ−µ w

Author, Another

Short Paper Title


Computer tomográa

CT legfontosabb komponensei

Author, Another

Short Paper Title


Computer tomográa

CT m¶ködése A gantry -ben található a röntgen cs® (forrás), a detektor/ok és az adatgyüjt® rendszer. A cs® és a detektor rendszer egymással szemben helyezkedik el egy jól csapágyazott hengeren, mely gyors forgó mozgást végez a vizsgált test körül (T=0.5s). A röntgencs®vel szemben egy körív mentén helyezkednek el a detektorok. Számuk gyártótól és készülék típustól függ®en változik, általában 700-1200 között. A modern, több szeletes (multislice ) készülékek esetében több sorban találhatók.

Author, Another

Short Paper Title


Computer tomográa

CT készülékek fejl®dése, generációk 1 2 3 4

1972: Az els® használható laborkészülék (Hounseld) 13 mm-es szeletvastagság (2. generáció) 1974: Az els® kereskedelmi forgalomban kapható készülék (SIEMENS Siretom 2000) (3. generáció) 1977: A detektrorokat legyez®szer¶en, egy körív mentén helyezték el. (4. generáció): A detektorok nem mozognak együtt a cs®vel, hanem a teljes körív mentén állva helyezkednek el.

További fejlesztések 1

2 3

Elektronsugár CT: Nincs mozgó cs®/detektor. Elektron sugár gyorsítás, fokuszálás tungsten gy¶r¶knek ütköztetés. nagyon gyors felvétel dinamikus mérés Spirál CT: Csúszó érintkez®k folyamatos forgás + asztal folyamatos transzlálása. Multislice CT: Spirál CT + több sorban elhelyezett detektorok.

Author, Another

Short Paper Title

ct technika alapja

Recommend Documents