Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΑΚΤΙΝΟΔΙΑΓΝΩΣΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΗΜΑΤΩΝ Κική Θεοδώρου Αν. Καθηγήτρια Ιατρικής Φυσικής.

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Παρουσίαση με θέμα: "ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΑΚΤΙΝΟΔΙΑΓΝΩΣΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΗΜΑΤΩΝ Κική Θεοδώρου Αν. Καθηγήτρια Ιατρικής Φυσικής."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΑΚΤΙΝΟΔΙΑΓΝΩΣΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΗΜΑΤΩΝ Κική Θεοδώρου Αν. Καθηγήτρια Ιατρικής Φυσικής

2 Εφαρμογές Ιοντιζουσών Ακτινοβολιών  Διάγνωση  Θεραπεία  Απεικονιστικά καθοδηγούμενες πράξεις Διαγνωστικές Θεραπευτικές

3 Τεχνολογία - Ακτινογράφηση διαφράγματα κεφαλή λυχνία παραγωγής ακτίνων-Χ ακτινολογική τράπεζα αντιδιαχυτικό διάφραγμα (bucky) & film Επιλογή kV: Υψηλή τάση της λυχνίας mΑ: ρεύμα ηλεκτρονίων στη λυχνία παραγωγής msec: χρόνος ακτινοβόλησης Το γινόμενο mAs είναι ενδεικτικό της ποσότητας της ακτινοβολίας που εκπέμπεται

4 Τεχνολογία - Ακτινογράφηση

5

6 Τεχνολογία – Ακτινοσκόπηση Η ακτινοσκόπηση προσφέρει τη δυνατότητα παρατήρησης της κίνησης των οργάνων σε πραγματικό χρόνο και καθιστά δυνατή τη μελέτη δυναμικών λειτουργιών. ΣΤΑΘΕΡΑ ΚΙΝΗΤΑ

7 Τεχνολογία - Ακτινοσκόπηση

8 λυχνία ακτίνων Χ κατευθυντήρας ασθενής ενισχυτής εικόνας οπτικό Video camera ψηφιοποιητής κατευθυντήρας ασθενής ψηφιακός ανιχνευτής λυχνία ακτίνων Χ Ενισχυτής εικόνας Flat panel detector

9 ΑΞΟΝΙΚΟΣ ΤΟΜΟΓΡΑΦΟΣ Η τεχνολογία της Αξονικής Τομογραφίας κατέστη εφικτή από την ανοδική πορεία των ηλεκτρονικών υπολογιστών Οι εφευρέτες του Αξονικού Τομογράφου, G. Hounsfield και A. Cormack, τιμήθηκαν με το βραβείο Nobel το Διενεργούνται άνω των αξονικών τομών / πληθυσμού Ο Αξονικός Τομογράφος ευθύνεται για άνω του 65% της συνολικής δόσης ακτινοβολίας που δίδεται για ιατρική απεικόνιση. Νέες εφαρμογές σε πολυμορφικά συστήματα PET/CT MRI/CT US/CT Σήμερα…

10 ΓΕΝΙΕΣ ΑΞΟΝΙΚΟΥ ΤΟΜΟΓΡΑΦΟΥ 1 η Γενιά (1971)  Ένας ανιχνευτής  Πηγή μονής, παράλληλης ακτίνας Χ  Περιστροφή – μετακίνηση  Χρόνος λήψης 1 τομής = 4.5 min 2 η Γενιά (1974)  Λεπτή δέσμη «βεντάλιας» (10°)  Πολλαπλοί ανιχνευτές  Καταχώρηση πολλών γωνιών για κάθε θέση  Μεγαλύτερη γωνία περιστροφής (μετακίνηση ακόμα απαραίτητη)  Χρόνος λήψης 1 τομής = 20 sec Patient X-ray tube Detector X-ray tube Detectors

11 ΓΕΝΙΕΣ ΑΞΟΝΙΚΟΥ ΤΟΜΟΓΡΑΦΟΥ 3 η Γενιά (1977)  Δέσμη βεντάλιας  Πολλαπλοί περιστρεφόμενοι ανιχνευτές ( )  Περιστροφή μόνο  Χρόνος λήψης 1 τομής = 5 sec Detectors X-ray tube Ring of Detectors 4η Γενιά (1980)  Λεπτή δέσμη «βεντάλιας»  Στατικοί ανιχνευτές (1200 – 4800) κατανεμημένοι σε 360°)  Μόνο η λυχνία κινείται  Αποφυγή σφαλμάτων τύπου «δακτυλιδιού)  Χρόνος λήψης 1 τομής = 0.5 sec

12 ΕΠΙΠΛΕΟΝ «ΤΥΠΟΙ» ΑΞΟΝΙΚΟΥ ΤΟΜΟΓΡΑΦΟΥ Ελικοειδής Αξονικός Τομογράφος (3 ης & 4 ης Γενιάς)  Τεχνολογία Slip-ring  Ελεύθερα περιστρεφόμενη λυχνία – κίνηση κλίνης Πολυτομικοί Αξονικοί Τομογράφοι (MultiSlice CT)  Όμοιοι με τους Ελικοειδής  Πολλαπλές σειρές ανιχνευτών  Πολύ γρήγορη καταγραφή όγκου Αξονικοί Τομογράφοι Dual Source (Siemens)  Χρήση δύο λυχνιών και δύο σετ ανιχνευτών ταυτόχρονα  Μείωση της γωνίας περιστροφής  Μικρός χρόνος ανακατασκευής εικόνας (επιτρέπει δυναμικές εξετάσεις μικρού χρόνου)

13 Λυχνία ακτίνων ΧΣειρά ανιχνευτών ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΑΞΟΝΙΚΗΣ ΤΟΜΟΓΡΑΦΙΑΣ

14 Η περιστροφή δίδει πολλαπλές προβολές Συστοιχία ανιχνευτών (κεραμικά εμποτισμένα με σπάνιες γαίες και φωτοδιόδους) Λυχνία Ακτίνων Χ Λεπτή δέσμη («βεντάλια») Ακτίνων Χ Ασθενής (σταθερός) ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΑΞΟΝΙΚΗΣ ΤΟΜΟΓΡΑΦΙΑΣ

15 ΛΥΧΝΙΑ ανατομική δομή με σχετικό συντελεστή εξασθένισης Σχετική Εκθεση στον ανιχνευτή. ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΑΞΟΝΙΚΗΣ ΤΟΜΟΓΡΑΦΙΑΣ

16 ?? ?? Λυχνία Ανιχνευτές Λυχνία Υπόθεση: Ο ασθενής αποτελείται από 4 pixels μόνο. Αν οι ακτίνες σάρωσης είναι 4 (2 κάθετες και 2 οριζόντιες) τότε μετρούμε ότι οι εξερχόμενες εντάσεις είναι π.χ. (αυθαίρετες τιμές) 15, 9, 13, 11. Ερώτηση: Είναι αρκετές αυτές οι 4 τιμές να προσδιορίσουν έναν και μοναδικό ασθενή ή χρειάζονται και άλλες μετρήσεις (σαρώσεις); ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΑΞΟΝΙΚΗΣ ΤΟΜΟΓΡΑΦΙΑΣ

17 = 9 = 15 Λυχνία Ανιχνευτές = 9 = 15 Λυχνία Ανιχνευτές ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΑΞΟΝΙΚΗΣ ΤΟΜΟΓΡΑΦΙΑΣ

18 I a = I 0 e -(μ 1 +μ 3 )x I b = I 0 e -(μ 2 +μ 4 )x I c = I 0 e -(μ 1 +μ 2 )x I d = I 0 e -(μ 3 +μ 4 )x X : μήκος πλευράς pixel I 0 : προσπίπτουσα ένταση ακτινοβολίας Ι a : Εξερχόμενη ένταση ακτινοβολίας μ: συντελεστής εξασθένησης μ1μ1 μ2μ2 μ3μ3 μ4μ4 ΙdΙd Ι c Λυχνία Ανιχνευτές Ι0Ι0 Ι0Ι0 ΙaΙa ΙbΙb ΙaΙa Λυχνία Ι0Ι0 Ι0Ι0 ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΑΞΟΝΙΚΗΣ ΤΟΜΟΓΡΑΦΙΑΣ

19 lnI a = lnI 0 -(μ 1 +μ 3 )x lnI b = lnI 0 -(μ 2 +μ 4 )x lnI c = lnI 0 -(μ 1 +μ 2 )x lnI d = lnI 0 -(μ 3 +μ 4 )x μ1μ1 μ2μ2 μ3μ3 μ4μ4 ΙdΙd Ι c Λυχνία Ανιχνευτές Ι0Ι0 Ι0Ι0 ΙaΙa ΙbΙb ΙaΙa Λυχνία Ι0Ι0 Ι0Ι0 ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΑΞΟΝΙΚΗΣ ΤΟΜΟΓΡΑΦΙΑΣ

20 μ 1 +μ 3 = [lnI 0 – lnI a ]/x μ 2 +μ 4 = [lnI 0 – lnI b ]/x μ 1 +μ 2 = [lnI 0 – lnI c ]/x μ 3 +μ 4 = [lnI 0 – lnI d ]/x μ1μ1 μ2μ2 μ3μ3 μ4μ4 ΙdΙd Ι c Λυχνία Ανιχνευτές Ι0Ι0 Ι0Ι0 ΙaΙa ΙbΙb ΙaΙa Λυχνία Ι0Ι0 Ι0Ι0 ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΑΞΟΝΙΚΗΣ ΤΟΜΟΓΡΑΦΙΑΣ

21

22 Κατασκευή Εικόνας από διαφορετικές προβολές

23 ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΑΞΟΝΙΚΗΣ ΤΟΜΟΓΡΑΦΙΑΣ Κατασκευή Εικόνας από διαφορετικές προβολές

24 ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΑΞΟΝΙΚΗΣ ΤΟΜΟΓΡΑΦΙΑΣ HU ή CT Numbers Water = 0 Air = Bone = +1000

25 ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΑΞΟΝΙΚΗΣ ΤΟΜΟΓΡΑΦΙΑΣ Τομή Αξονικής Τομογραφίας

26 Συνεχής περιστροφή λυχνίας ενώ ο ασθενής κινείται διαμέσου της οπής του CT Ταχύτερη σάρωση από ότι ο απλός τομογράφος Κίνηση Τραπεζιού Ανιχνευτές Λυχνία Ακτίνων Χ ΕΛΙΚΟΕΙΔΗΣ ΑΞΟΝΙΚΗ ΤΟΜΟΓΡΑΦΙΑ

27 Travel = 10mm/rot Beam = 10mm Pitch = 1 Travel = 20mm/rot Beam = 10mm Pitch = 2

28 ΕΛΙΚΟΕΙΔΗΣ ΑΞΟΝΙΚΗ ΤΟΜΟΓΡΑΦΙΑ Ανακατασκευασμένη Τομή Αξονικής Τομογραφίας Γραμμική Παρεμβολή (Interpolation) Θέση ανακατασκευής (Reconstruction Position)

29 ΕΛΙΚΟΕΙΔΗΣ ΑΞΟΝΙΚΗ ΤΟΜΟΓΡΑΦΙΑ 3D “Overlapping” reconstructions allow best z-axis resolution

30 ΕΛΙΚΟΕΙΔΗΣ ΑΞΟΝΙΚΗ ΤΟΜΟΓΡΑΦΙΑ Πλεονεκτήματα  Ταυτόχρονη κίνηση κλίνης με συνεχή έκθεση (όχι σταμάτημα)  Είναι δυνατόν Pitch > 1  Μεγαλύτερο μήκος λήψης με μία ανάσα  Μείωση σφαλμάτων λόγω κίνησης  3D απεικόνιση με μεγαλύτερη ανάλυση κατά z-άξονα Μειονεκτήματα  Μεγαλύτερο profile τομής (π.χ. 5mm w pitch=1  6.3mm slice)  Η γραμμική παρεμβολή σε μικρές δομές ή σε δομές χαμηλής αντίθεσης είναι δυνατόν να μειώσει την ποιότητα της εικόνας (π.χ. εγκέφαλος)  Μείωση της ανάλυσης για μεγάλα Pitches

31 ΠΟΛΥΤΟΜΙΚΟΙ ΑΞΟΝΙΚΟΙ ΤΟΜΟΓΡΑΦΟΙ Διπλής Τομής Elscint 1991  Διπλάσια ταχύτητα για το ίδιο πάχος τομής  Στενή διαμόρφωση δέσμης 2x 0.5mm  Μεγαλύτερη κάλυψη ασθενούς για το ίδιο φορτίο λυχνίας

32 ΠΟΛΥΤΟΜΙΚΟΙ ΑΞΟΝΙΚΟΙ ΤΟΜΟΓΡΑΦΟΙ Πολυτομικοί Τομογράφοι  Εισήχθηκαν το 1998  Καταγραφή πολλαπλών τομών σε μία μόνο περιστροφή 4 τομές  GE, Philips, Siemens, Toshiba (1998) 8 τομές  GE (2001 ) 16 τομές  GE, Philips, Siemens, Toshiba (2002) 32, 40, 64, 128 τομές …

33 ΠΟΛΥΤΟΜΙΚΟΙ ΑΞΟΝΙΚΟΙ ΤΟΜΟΓΡΑΦΟΙ 2-slice τομογράφοι χρειάζονται μόνο δύο σειρές ανιχνευτών  Το πάχος τομής καθορίζεται από τα διαφράγματα 4-slice τομογράφοι χρειάζονται παραπάνω σειρές ανιχνευτών  8-34 σειρές  Το πάχος τομής καθορίζεται από τα διαφράγματα και από ηλεκτρονικούς διακόπτες

34 ΠΟΛΥΤΟΜΙΚΟΙ ΑΞΟΝΙΚΟΙ ΤΟΜΟΓΡΑΦΟΙ Ανιχνευτές Αξονικών 4-τομών

35 ΠΟΛΥΤΟΜΙΚΟΙ ΑΞΟΝΙΚΟΙ ΤΟΜΟΓΡΑΦΟΙ Ανιχνευτές Αξονικού 16-τομών

36 ΠΟΛΥΤΟΜΙΚΟΙ ΑΞΟΝΙΚΟΙ ΤΟΜΟΓΡΑΦΟΙ Recommended by the IEC

37 ΠΟΛΥΤΟΜΙΚΟΙ ΑΞΟΝΙΚΟΙ ΤΟΜΟΓΡΑΦΟΙ Ανακατασκευή Τομής

38 ΠΟΛΥΤΟΜΙΚΟΙ ΑΞΟΝΙΚΟΙ ΤΟΜΟΓΡΑΦΟΙ ASSR αλγόριθμος Ανακατασκευή Τομής Χρησιμοποιείται από την Siemens

39 ΠΟΛΥΤΟΜΙΚΟΙ ΑΞΟΝΙΚΟΙ ΤΟΜΟΓΡΑΦΟΙ Feldkamp αλγόριθμος Ανακατασκευή Τομής Χρησιμοποιείται από την Toshiba

40 ΠΟΛΥΤΟΜΙΚΟΙ ΑΞΟΝΙΚΟΙ ΤΟΜΟΓΡΑΦΟΙ ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ Ίδια καταχώρηση πληροφορίας σε μικρότερο χρόνο Λεπτές τομές δίνουν καλύτερη ανάλυση στον Ζ-άξονα Σκανάρονται μεγαλύτεροι όγκοι στο ίδιο χρόνο

41 ΠΟΛΥΤΟΜΙΚΟΙ ΑΞΟΝΙΚΟΙ ΤΟΜΟΓΡΑΦΟΙ ΤΑΧΥΤΗΤΑ 500mm se 16sec 4x2.5mm slices, pitch Καλύτερη κάλυψη σε «μία ανάσα» Μειώση σφαλμάτων λόγω κίνησης Καλύτερη χρήση σκιαγραφικού Μικρότερη ανάγκη αναισθησίας σε παιδιατρικούς ασθενείς

42 ΠΟΛΥΤΟΜΙΚΟΙ ΑΞΟΝΙΚΟΙ ΤΟΜΟΓΡΑΦΟΙ ΙΣΟΤΡΟΠΙΚΕΣ ΕΙΚΟΝΕΣ Ισοτροπική ανάλυση σε όλους τους άξονες  καλύτερη 3D απεικόνιση Σφάλματα τύπου “stair-step” εξαλείφονται  καλύτερος χαρακτηρισμός δομών Παραγωγή μεγάλου αριθμού εικόνων

43 ΠΟΛΥΤΟΜΙΚΟΙ ΑΞΟΝΙΚΟΙ ΤΟΜΟΓΡΑΦΟΙ Πόσες τομές 1mm σε 30sec scan time ?


Κατέβασμα ppt "ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΑΚΤΙΝΟΔΙΑΓΝΩΣΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΗΜΑΤΩΝ Κική Θεοδώρου Αν. Καθηγήτρια Ιατρικής Φυσικής."

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Διαφημίσεις Google