Princip CTMUDr. Lukáš Mikšík, KZM FN Motol

Tomografie● tomos = řez; graphein = psát● definice - zobrazení objektu pomocí řezů

Damien HirstAutopsy with Sliced Human Brain2004

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

16 angles 30 angles 100+ angles

rekonstrukce obrazuisotropní 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