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.

- Standardmetod för nästan alla frågeställningar.

Kommer att ersätta andra röntgenmetoder t.ex.

urografi, buköversikt, colonrtg eller angiografi

- Virtuell lever- eller njursegmentering

- Leverperfusionsstudier

CT Buk

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