Tomografia computerizata: principiul metodei, aplicatii

Tomografia computerizata: principiul metodei, aplicatii

Tomografia plana

o  Prima metoda de obtinere a unor imagini sectionale, al carei principu este ilustrat in schema alaturata; deplasarea sincrona in sensuri opuse a tubului si casetei cu filmul, permite ca structurile din regiunea de interes sa se proiecteze in acelasi loc pe film, in timp ce structurile supra- si subiacente se proiecteaza in arii diferite, astfel ca nu determina imagine pe film;

o  Metoda in curs de abandonare

Computer tomografia (CT) este o tehnica imagistica care genereaza imagini sectionale in plan axial prin baleierea unui fascicul de raze X in jurul corpului de examinat;

CT se bazeaza pe determinarea coeficientilor de atenuare (absorbtie) liniara in tesuturi - densitate - a unui fascicul de raze X ce strabate corpul, imaginea CT fiind astfel o "harta" a distributiei densitatilor tisulare in volumul sectiunii examinate;

o  Un fascicul colimat (ingust) de raze X strabate corpul pacientului iar intensitatea fasciculului emergent este masurata de catre o coroana de detectori, dispusi diametral opus fata de tubul de raze X;

o  pentru o pozitie data a tubului radiogen valoarea masurata a intensitatii fasciculului emergent se numeste proiectie;

o  imaginea obiectului din fascicul este RECONSTRUITA de computer prin analiza matematica a multiplelor sale proiectii.

APARATURA

Gantry (tunel) - avand o deschidere cu un diametru de 54 - 70 cm si putandu-se inclina cu 15-40 , contine:

o  Tubul de raze X

o  Detectorii; sistemul de achizitie a datelor (DAS)

o  Circuitele de racire

o  Sistemele de colimare (la iesirea din tub si la intrarea in detectori)

Masa mobila

Generatorul de raze X

Computer (reconstruieste pe baza datelor furnizate de detectori si a software-ului imaginea CT); stocheaza datele pe HDD;

Consola cu monitorul TV

Sistemul de stocare/arhivare a imaginilor (HDD, CD-R/RW, MOD, dispozitive hardcopy pe filme de imagistica - cu developare umeda sau uscata - sau hartie).

Generatia Ia:

o  primul CT (EMI, 1972)

o  utiliza un fascicul fin ("pencil beam") si un detector care realizau o miscare de translatie in timpul careia se obtinea o proiectie apoi o rotatie de un grad si se achizitionau datele unei noi proiectii;

o  in total 180 de proiectii; generarea unei singure imagini dura 5 min;

Generatia a II-a

o  realizeaza tot o miscare de translatie-rotatie;

o  utilizeaza un fascicul conic si mai multi detectori (5-20);

o  Timp de sectiune 6-20 s;

Generatia a III-a

o  utilizeaza un fascicul conic;

o  tubul si coroana de detectori realizand o miscare de rotatie sincrona in jurul pacientului;

o  Timp reconstructie 3-8 s;

Generatia a IV-a

o  utilizeaza un fascicul conic;

o  o coroana completa de detectori, stationari, tubul fiind singurul ce se roteste in gantry in jurul pacientului,

o  Timp reconstructie 1-4 s;

Generatia a V-a

o  nu exista elemente mecanice in miscare;

o  utilizeaza un tun electronic care genereaza un fascicul de electroni ce este focalizat si se deplaseaza rapid de-a lungul unui arc de 210 pe un inel-tinta de tungsten;

o  fasciculul de raze X astfel produs traverseaza corpul pacientului ajungand pe coroana de detectori;

o  multiple coroane de detectori permit achizitia simultana a multiple sectiuni (multi-slice/multi-detector CT).

o  Imaginile pot fi obtinute in 50-100 ms;

computer tomografia - imaginea -

Imaginea in CT este o imagine reconstruita de computer pe baza datelor achizitionate de detectori; utilizand diversi algoritmi matematici acesta aranjeaza in matrice coeficientii de atenuare realizand o imagine numerica (digitala) care este apoi afisata pe monitor in nuante de gri-uri;

numarul de nuante de gri afisate este de 16-20, limitat de capacitatea ochiului omenesc de a le diferentia;

calitatea imaginii (contrastul) depinde de intervalul de densitate afisat de acest numar limitat de nuante de gri;

se utilizeaza ferestre de densitate (window width - WW) si mediana ferestrei (window level - WL);

WW - este intervalul de densitate (in jurul valorii centrale - WL) afisat (cu cat mai ingusta fereastra cu atat mai mare contrastul); valorile mai mari decat  maximul ferestrei sunt afisate in alb indiferent de densitate, iar cele inferioare valorii minime in negru;

WL - este centrul intervalului, determinand intensitatea (stralucirea) medie in imagine; aceasta este aleasa in jurul valorii medii a densitatii tesutului de interes;

Aceste setari afecteaza numai imaginea afisata nu si datele pe baza carora se reconstruieste aceasta;

Imaginea obtinuta este afisata pe monitoare CRT sau LCD si poate fi printata pe film.