Datortomografi (CT) Teknik, Indikationer Roger Siemund, BFC Neuroröntgen, Skånes Universitetssjukhus Lund
Historik: 1971 Första CT (EMI MARK I) 1976 Första CT i Lund (EMI CT 1010) 1979 Nobelpris till Godfrey Hounsfield 1980 talet Etablering av nuvarande gantrykonstruktion 1989 Spiral CT 1991 Multislice CT med 2 detektorrader (slice) 1998 4 slice CT 2003 Installation av tre 16 slice CT i Lund 2004 64 slice CT 2005 Dual source system 2007 320 slice CT
Röntgenbaserad, digital snittbildteknik
Principiella fördelar CT Bra vävnadsupplösning 3 dimensionell avbildning Snabbt, enkelt
CT-apparat Komponenter 1. flyttbart undersökningsbord 2. avsökningsenhet (= gantry) -röntgenrör -detektorer -generator 3. datorsystem
CT-apparat Gantrydesign - rör - detektor enhet
CT-apparat Detektorer Scintillationsdetektorer - keramikkristall / fotodiod - högeffektiva - kort avklingningstid
CT-apparat Gantrykonstruktion - släpringsteknik, kontinuerlig rotation - linjärmotor - generator on bord - rotationstider ner till 270 ms / 360 - centrifugalkrafter upp till 17 G
Grundläggande principer 1. Registrering av strålningen, som har passerat genom patienten (försvagningsprofil)
Grundläggande principer 2. Bildmatris - i regel 512 x 512 pixlar - varje pixel representerar en volymselement (voxel) i den undersökta skivan - strålknippets tjocklek (kollimation) motsvarar skivtjocklek (0,5 20 mm)
Grundläggande principer 3. Bildrekonstruktion, aritmetisk - teoretiskt enkel metod, mest exakt - praktiskt oanvändbar pga. den stora datamängden
Grundläggande principer 3. Bildrekonstruktion, enkel återprojektion - försvagningsprofilen återprojiceras additivt till matrisen - ger oskarpa bilder
Grundläggande principer 3. Bildrekonstruktion, filtrerad återprojektion - försvagningsprofiler filtreras med en frekvensfilter, motsvarande kantförstärkning i digital radiografi - därefter additiv återprojektion - standardmetod för bildrekonstruktion
ofiltrerad återprojektion filtrerad återprojektion
Grundläggande principer 4. Pixelvärde - bildrekonstruktionen ger varje pixel ett värde motsvarande strålresorptionen i tillhörande voxel - värdet kallas för Hounsfieldenhet (HU) och är ett absolutvärde, eftersom CT-apparaten kalibreras mot objekt med kända absorptionsvärden (vatten, luft)
CT-bild Fönstersättning - ögat kan endast diskriminera mindre än 100 gråtoner - CT- bilden innehåller upp till 4096 olika pixelvärden - vid granskning av CT-bilden väljs därför ett begränsat fönster av pixelvärden, som visas med hela gråskalan sk. fönstersättning Fönsterbredd (WW= window width) Fönsternivå (WL= window level)
CT-bild Kontrastupplösning - förmåga att avbilda små absorptionsdifferenser - begränsas av brusnivån dvs. - stråldos - snittjocklek - CT har bäst kontrastupplösning av alla röntgenmetoder
CT-bild Detaljupplösning - förmåga att avbilda små detaljer - bestäms av - projektionsantal, detektorer, fokusstorlek - matrisstorlek och field-of-view - brusnivån (ej högkontrastobjekt)
Spiral-CT - kontinuerlig bordsförflyttning och rör-detektorrotation - rekonstruktionsproblem pga. spiralformade snitt - kompenseras genom rådatainterpolation
Spiral-CT Fördelar - rådatainterpolation möjliggör överlappande bildrekonstruktion utan ökad stråldos - minskning av delvolymseffekten: bättre detektion av små lesioner i t.ex. levern
Spiral-CT Fördelar - Överlappande bildrekonstruktion med tunna snitt ( 1mm) - ger isotropa voxlar - möjlighet till avancerad postprocessing
Spiral-CT Multidetektor-spiral-CT - spiral-ct med flera detektorrader - upp till 64 snitt / varv (128 snitt / sec) - drastisk reduktion av undersökningstid - stora volymer kan undersökas med tunna snitt - kraftigt förbättrade möjligheter för postprocessing
Postprocessing multiplanar rekonstruktion (MPR) - bildrekonstruktion i valfria snittplan - enkelt, snabbt, pålitligt
Postprocessing maximal intensitets projektion (MIP) - projektionspresentation av volymsdata - används ffa. för CT-angiografi
Postprocessing volume rendering (VR) - komplex metod som använder hela volymsdatan - manipulering av voxlarnas densitet och opacitet - mest datorkrävande, universellt användbar
Postprocessing volume rendering (VR) - volymsinformationen separeras så att olika vävnadstyper får en fritt väljbar täthet och färg
Postprocessing volume rendering (VR) - den skapade 3D-bilden kan färgsättas och roteras interaktivt, för att framhäva strukturer man vill se
CT Skalle / Hals - Standardmetod vid alla akuta eller oklara frågeställningar - trauma - infarkt / blödning - infektion - malignitetsutredning - CT angiografi ersätter carotis- eller intrakraniell angio - CT perfusion lovande teknik inför akut strokebehandling
CT Thorax - Standardmetod för alla frågeställningar där lungröntgen inte ger tillräcklig information: - trauma - malignitetsutredning - lungemboli - aortaaneurysm, mm.
CT Buk - Standardmetod för nästan alla frågeställningar. Kommer att ersätta andra röntgenmetoder t.ex. urografi, buköversikt, colonrtg eller angiografi - Virtuell lever- eller njursegmentering - Leverperfusionsstudier
Cardiac CT - coronarkärl - funktionella studier - infarktvisualisering
Cardiac CT - nyheter - dubbelrör system - breda detektorer - förbättrat tidsupplösning - High end för cardiac
CT sammanfattning fördelar / indikationer - bra kontrastupplösning (jmf. slätröntgen) - få artefakter, kort undersökningstid, lättillgängligt (jmf. MRT) - finns på alla sjukhus - standardmetod för hals, thorax, buk och vid trauma nackdelar - hög strålbelastning ffa. vid thorax/bukundersökningar