Princip CT MUDr. Lukáš Mikšík, KZM FN Motol
Tomografie ● tomos = řez; graphein = psát ● definice - zobrazení objektu pomocí řezů
Damien Hirst Autopsy with Sliced Human Brain 2004
Historie ● 1924 - matematická teorie rekonstrukce tomografických obrazů (Johann Radon) ● 1930 - konvenční tomografie (Alessandro Vallebona) ● 1963 - teoretický základ CT (Allan McLeod Cormack) ● 1971 - první komerční CT (Sir Godfrey Hounsfield) ● 1974 - první CT III. generace ● 1979 - Nobelova cena (Cormack & Hounsfield) ● 1989 - 1-řadé spirální CT ● 1994 - 2-řadé spirální CT ● 2001 - 16-řadé spirální CT ● 2007 - 320-řadé spirální CT
Historie ● 1924 - matematická teorie rekonstrukce tomografických obrazů (Johann Radon) ● 1930 - konvenční tomografie (Alessandro Vallebona) ● 1963 - teoretický základ CT (Allan McLeod Cormack) ● 1971 - první komerční CT (Sir Godfrey Hounsfield) ● 1974 - první CT III. generace ● 1979 - Nobelova cena (Cormack & Hounsfield) ● 1989 - 1-řadé spirální CT ● 1994 - 2-řadé spirální CT ● 2001 - 16-řadé spirální CT ● 2007 - 320-řadé spirální CT
Konvenční tomografie ● rentgenka se pohybuje opačně oproti kazetě ● oblasti mimo fokus jsou rozmazané, proto se nezobrazí
Konvenční tomografie
Konvenční tomografie
Konvenční tomografie
Zobrazování před CT ● četné oblasti lidského těla nebylo možné detailně vyšetřit - mozek, mediastinum, retroperitoneum ● k lepšímu zobrazení těchto oblastí bylo zapotřebí diagnostických metod, které byly pro pacienty výrazně nepříjemné, až potenciálně nebezpečné pneumoencefalografie, diagnostické pneumoperitoneum či pneumomediastinum
Zobrazování před CT
ventrikulografie
pneumoencefalografie
Zobrazování před CT
transfontanellar ultrasound
Prototyp CT ● skenovací čas: 9 dní ● rekonstrukce: 2,5h ● rozlišení: 80x80
Základní konstrukce ● ● ● ● ●
zdroj energie (140kV) + slip rings rentgenka detektory kolimátory DAS = data acquisition system
CT I. generace ● translačně rotační pohyb soustavy rentgenky a jednoho detektoru ● lineární (pencil) tvar svazku záření
CT II. generace ● translačně rotační pohyb soustavy rentgenky a protilehlé řady detektorů ● vějířovitý tvar svazku záření
CT III. generace ● plně rotační pohyb soustavy rentgenky a řady více detektorů ● systém se dále rozvíjí
CT III. generace
CT IV. generace ● rotuje pouze rentgenka, detektory po obvodu gantry jsou fixní ● již se nepoužívá
CT V. generace ● electron beam tomography (EBT)
CT V. generace ● electron beam tomography (EBT)
skenování ● sekvenční - kompletní rotace gantry následovaná posunem stolu s pacientem ● spirální - kontinuální rotace gantry se současným posunem stolu s pacientem ○ získá se objem zdrojových dat (raw data), z kterých se pomocí interpolace rekonstruují axiální řezy ○ slip ring technologie umožnila převod energie na rotující gantry bez použití kabelů
spirální skenování
spirální skenování ● posun stolu během jedné otáčky ● kolimace - šíře vrstvy v ose z ● pitch = posun stolu / kolimace ○ pitch = 1 - závity šroubovice na sebe přesně navazují ○ pitch > 1 - závity šroubovice jsou vzájemně oddáleny ○ pitch < 1 - závity šroubovice se překrývají
pitch
SSCT vs. MSCT ● SSCT - single slice CT
● MSCT - multiple slice CT
SSCT vs. MSCT
detectory
fixed array, 4 slice CT
adaptive array, 4 slice CT
napětí vs. proud ● napětí (kV) ○ 80-140kV ○ čím vyšší napětí, tím lepší penetrace RTG záření, ale horší kontrast tkání a vyšší dávka záření
● proud (mAs) ○ 50-500mAs ○ čím vyšší proud, tím kvalitnější obraz (menší šum), ale vyšší dávka záření
rekonstrukce obrazu ● matrix - 512 x 512 ● pixel - 2D objekt, nejmenší element rastrového obrázku ● voxel - 3D objekt, nejmenší element 3D obrazu
rekonstrukce obrazu
0 + 90dg
4 angles
16 angles
30 angles
16 angles
100+ angles
rekonstrukce obrazu isotropní zobrazení všechny tři stěny (x, y, z) voxelu mají stejnou velikost
rekonstrukce obrazu
rekonstrukce obrazu ● Housfieldova stupnice - denzita tkáně je vyjádřena ve stupních šedi v závislosti na její absorbci RTG záření ○ voda = 0, vzduch = -1000 ○ rozsah -1000 až 3095
rekonstrukce obrazu ● CT okno ○ window width = šíře okna ○ window level = střed okna ■ mediastinální okno ● ● ●
W 350, L 50 nejnižší HU = -125 (50-350/2) nejvyšší HU = 225 (50+350/2)
■ plicní okno ●
W 2000, L -200
■ kostní okno ●
W 1500, L 300
■ mozkové okno ●
W 80, L 30
rekonstrukce obrazu
CT coronarografie
CT angiografie
CT endoscopie
CT endoscopie
Polytrauma
CT při akutní CMP
Děkuji za pozornost
