Allan Cormack – matematiske grunnlaget

Allan Cormack – matematiske grunnlaget

• Allan Cormack – matematiske grunnlaget

• Sir Godfrey Hounsfield – ingeniørarbeidet

• Nobelprisen 1979

1971: Første CT installert for klinisk bruk

• 1971: Første CT installert for klinisk bruk

• 1972: Første pasient scannet

• 1974: Første helkropps-scanner produsert

• 1975: Første CT på UUS Nevrorad., EMI-scanner

Transversale snitt gjennom pasient, stepvis rotasjon

• Transversale snitt gjennom pasient, stepvis rotasjon

Rør- og detektorkjede roterer rundt pasienten. Pulserende stråling.

• Rør- og detektorkjede roterer rundt pasienten. Pulserende stråling.

Rør roterer, detektorkjede stasjonær.

• Rør roterer, detektorkjede stasjonær.

Elektronstrålekanon, ingen mekanisk bevegelse.

• Elektronstrålekanon, ingen mekanisk bevegelse.

Kortere rotasjonstid gjør at man må kjøre med høyere mA for å gi samme mAs pr rotasjon som tidligere.

• Kortere rotasjonstid gjør at man må kjøre med høyere mA for å gi samme mAs pr rotasjon som tidligere.

• 4-snitt CT, max 440-500 mA.

• GE LightSpeed Pro16, 800 mA.

• Større krav til kjølerate/varmekapasitet.

• Produsentene har videreutviklet eksiterende rør, eller utviklet helt nytt rør for å kunne kjøre så høy belastning over tid.

Kan lagre mye varme (8 MHU) trenger ikke rask kjølerate

• Kan lagre mye varme (8 MHU) trenger ikke rask kjølerate

• Kjølerate 1,6 MHU/min

0,6 MHU (0,4 MJ)

• 0,6 MHU (0,4 MJ)

• Kjølerate 5,0 MHU/min (3,7 MJ)

• Ved max belastning kjøles røret på 20s –mindre tid enn det tar å posisjonere neste pasient eller initiere scannet.

www.siint.com

• www.siint.com

8, 10, 16, 32, 40, 64

• 8, 10, 16, 32, 40, 64

• Snittykkelser fra 0.5 mm

• Detektorbredder fra 20 mm til 40 mm

• Viktig for hvor stort volum som dekkes i hver rotasjon

• Rekonstruerer ikke lenger snitt, men volum

Z-akse geometrisk effektivitet

• Z-akse geometrisk effektivitet

• Geometrisk effektivitet reduseres ved overgang fra singelslice til multislice
• Nesten 100% for singelsslice detektor
• Dårligst for få snitt, mindre effekt for 16 snitt og oppover

• Detektor-rekke geometrisk effektivitet

• Aktivt detektorareal/totalt detektorareal
• Jo flere detektorer jo dårligere effektivitet

Røntgenstrålen har vifteform

• Røntgenstrålen har vifteform

• For å få parallelle projeksjoner brukes andre detektorer i andre vinkler

• Dette kalles rebinning

“Step and Shoot”

• “Step and Shoot”

• Opptak en rotasjon, flytter bord, gjør et nytt opptak

• Strålingen er avslått når bordet flytter seg

Kontinuerlig opptak mens bordet beveger seg

• Kontinuerlig opptak mens bordet beveger seg

• SPIRAL-CT

• ”Bildet” er et snitt i en gitt posisjon i spiralen

• Bare en enkelt projeksjon tas opp nøyaktig i bildeplanet

• Resten av data for å lage snittbildet, må samles fra andre projeksjonsplan

Rekonstruksjons-algoritmene må ta hensyn til at det er cone beam og ikke fan beam for CT’er med mer enn 8 snitt.

• Rekonstruksjons-algoritmene må ta hensyn til at det er cone beam og ikke fan beam for CT’er med mer enn 8 snitt.

Samme objekt ses av ulike detektorelementer når røret roterer

• Samme objekt ses av ulike detektorelementer når røret roterer

• Bare tett ved rotasjonsaksen blir dette korrekt

Forskjellige metoder for mA-kontroll i CT:

• Forskjellige metoder for mA-kontroll i CT:

• Forskjellig mA for forskjellige pasientstørrelser
• Variere mA for hver rørrotasjon
• Variere mA i løpet av hver rotasjon, dvs gi ulik mA ved AP og laterale projeksjoner

• Hvordan oppnås dette?

• Ser på attenuering i ett eller to scout og varierer mA automatisk i hvert snitt på bakgrunn av dette
• Bruker feedback fra detektorene for å variere mA slik at signal til detektor hele tiden er tilnærmet konstant

• EKG-gated dosemodulering

• Reduserer dosen automatisk i den delen av fasen som ikke benyttes.

GE

• GE

• Noise Index

• Siemens

• Referanse mAs

• Philips

• Referansebilde (gjennomsnitt)

• Toshiba

• Referansebilde

Bildekvaliteten forblir omtrent den samme uavhengig av hvilke områder på pasienten som skannes

• Bildekvaliteten forblir omtrent den samme uavhengig av hvilke områder på pasienten som skannes

• Bildestøy holdes på konstant nivå

• Dose til pasient og detektor optimaliseres

• Detektorene mottar konstant signal

Filtrert tilbakeprojeksjon og konvolutering

• Filtrert tilbakeprojeksjon og konvolutering

Måler hvor mange røntgenstråler som treffer detektoren

• Måler hvor mange røntgenstråler som treffer detektoren

• Mål på hvor stor del av rtg-strålene som er stoppet i objektet som avbildes

• Relateres til

• lineær attenuasjonskoeffisient (µ)
• summeres langs ”veien” fra rør til detektor

Samler mange attenuasjonsmålinger

• Samler mange attenuasjonsmålinger

• Sampler for hver detektorposisjon for å lage en profil

• Gir et bilde av pasienten

CT-tall =

• CT-tall =

• 1000(vev - vann)/vann

• WW – angir antallet CT-tall i bildet

• WL – angir nivået, dvs midtpunktet på skalaen

Når WW øker, avtar kontrast

• Når WW øker, avtar kontrast

• Når WW avtar, blir kontrast bedre. Ved WW=0 er bildet totalt sort-hvitt.

• Optimal kontrast ved middelverdi for WW.

• Nedenfor er vist: WW=0, WW=250, WW=1000 og WW=2500 hhv

WL er midtpunktet i WW

• WL er midtpunktet i WW

• Når WL øker endres gråtonene i bildet fra hvitt til sort

• Når WL går mot høyere CT-tall, vil CT-tall med lavere verdier vises i bildet (mørkere farger).

• WL=0, WL=100 og WL=400 hhv nedenfor

Kombinerer data fra flere snitt

• Kombinerer data fra flere snitt

• Kan se på objekter fra flere sider

• Kan ”rette ut” kurvede former, for eksempel blodårer

Matematisk stråle projiserers fra observatørs øye gjennom 3D-rommet (datamengden)

• Matematisk stråle projiserers fra observatørs øye gjennom 3D-rommet (datamengden)

• Datamengden blir vist i et plan hvor maksimumsintensiteten til vokslene i hver stråle blir pikselverdien

Lager 3D-bilde av overflater med lignende CT-tall

• Lager 3D-bilde av overflater med lignende CT-tall

• ”Belyser” overflaten slik at det dannes skygger og man kan se konturer godt

• Bruker ikke hele datamengden

• Kort rekonstruksjonstid

Gir opasitet og farge til vevstyper avhengig av attenuasjonen

• Gir opasitet og farge til vevstyper avhengig av attenuasjonen

• Bruker hele datamengden

• Vil også kunne se det som er inne i overflaten

Grafikkbasert datasystem for å simulere endoskopi innenfor et 3D-bilde

• Grafikkbasert datasystem for å simulere endoskopi innenfor et 3D-bilde

• Ekte endoskopi bruker optisk videoassistert teknologi

• Virutell endoskopi brukes til colon, luftveier, blære, spinalkanalen, indre øre og pancreas