Компьютерная томография. Принципы компьютерной томографии. Историческая справка. Технические принципы
Содержание
- 2. ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ МЕТОДА Идея компьютерной томографии (КТ) родилась в далекой Южно-Африканской Республике у физика А. Кормака.
- 4. РАЗВИТИЕ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТОМОГРАФИИ Изобретение рентгеновской томографии с обработкой получаемой информации на ЭВМ произвело переворот в области
- 5. РАЗВИТИЕ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТОМОГРАФИИ Вторым этапом в становлении нового метода исследования был выпуск к 1974 г. компьютерных
- 6. РАЗВИТИЕ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТОМОГРАФИИ Получение качественного изображения среза тела человека на любом уровне стало возможным после разработки
- 7. РАЗВИТИЕ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТОМОГРАФИИ С 1979 г. некоторые ведущие фирмы начали выпускать компьютерные томографы IV поколения. Детекторы
- 8. РАЗВИТИЕ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТОМОГРАФИИ В 1986 г. произошел качественный скачок в аппаратостроении для рентгеновской компьютерной томографии. Фирмой
- 9. Томография - послойная рентгенография. При томографии, благодаря движению во время съемки с определенной скоростью рентгеновской трубки
- 10. Принципы получения изображения данного сечения С помощью компьютерной томографии можно вычленить плоские сечение тела; при этом
- 11. Простая сканирующая схема для трансаксиальной томографии. Остро направленный («карандашный») рентгеновский пучок проходит через объект и регистрируется
- 12. ПОЛУЧЕНИЕ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТОМОГРАФИИ Получение изображения происходят следующим образом: рентгеновская трубка в режиме излучения «обходит» голову по
- 13. Общее описание сканера КТ-сканер — это аппарат с большим отверстием, внутрь которого помещается тело или голова
- 14. Используется только один детектор, калибровка производится без затруднений, и поэтому не возникает проблем с настройкой множества
- 15. КТ системы первого поколения Один детектор Сбор данных методом «перемещение – вращение» Перемещение поперек пациента Вращение
- 16. Аппаратура второго поколения позволяет значительно ускорить сбор данных. В этом случае один источник облучает матрицу детекторов
- 17. КТ системы второго поколения Пучок излучения в виде узкого веера (100) Много детекторов Много углов сбора
- 18. У систем третьего поколения веерный пучок расширен таким образом, что он покрывает все поле зрения. При
- 19. Четвертое поколение аппаратов оснащено стационарным кольцом из 1000 детекторов , а вращается лишь один источник. Скорости
- 20. Четвертое поколение КТ сканеров Веерный пучок Детекторы расположены неподвижно по окружности гентри Вращается только трубка Лишены
- 21. При стремлении к минимизации времени сбора данных клинически обследованным следует считать интервал около 0,1 с. Это
- 22. Компьютерный томографический сканер с кинематографической регистрацией типа Иматрон СТ-100 (вид сбоку). Для многослойного обследования используются четыре
- 23. Стандартная рентгенограмма позволяет сразу же выделить определенные анатомические особенности. Ребра, например, видны в виде светлой структуры,
- 24. Кровь в кровеносных сосудах и иные тонкие структуры мягких тканей, такие, как детали анатомического строения сердца,
- 25. Традиционная рентгеновская аппаратура обладает двумя большими недостатками: невозможностью различения мягких тканей и невозможностью разрешать пространственные структуры
- 26. Рассмотрим исследование однородного объекта с использованием монохроматического излучения Случай 1: гомогенный объект, монохромное рентгеновское излучение Интенсивность
- 27. Случай 2: негомогенный объект, монохромное рентгеновское излучение В этом случае объект неоднороден и вклад в общее
- 28. Случай 3: негомогенный объект, полихромное рентгеновское излучение Линейный коэффициент ослабления может существенно зависеть от уровня энергии
- 29. Измерение объектов в КТ Согласно теории Радона, для того чтобы получить изображение приемлемого качества, необходимо измерить
- 30. Оснащенный коллиматором источник излучает тонкий рентгеновский пучок и интенсивность ослабленного объектом излучения реистрируется детектором, расположенным напротив
- 31. Расчет компьютерных томограмм Информация о неизвестном распределении коэффициентов ослабления μ(х,у) представлена в виде набора проекционных данных,
- 32. ПРЕИМУЩЕСТВА ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ К преимуществам цифровых рентгенографических систем относятся следующие четыре фактора: цифровое отображение изображения; пониженная
- 33. ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ Особенная ценность применения цифровой рентгенографии заключается в возможности полного отказа от рентгеновской пленки и
- 34. Расчет компьютерных томограмм Информация о неизвестном распределении коэффициентов ослабления μ(х,у) представлена в виде набора проекционных данных,
- 35. В простейшем случае, когда матрица изображения состоит из четырех пикселов (матрица 2 х 2), для получения
- 36. Что отображается на компьютерной томограмме? В КТ измеряется и рассчитывается пространственное распределение линейного коэффициента ослабления μ(x,
- 37. В этой шкале единиц воде и, следовательно, эквивалентным ей по ослаблению тканям с μT = μH2O
- 38. Шкала Хаунсфилда не имеет верхнего предела. В медицинских томографах обычно используется диапазон от —1024 до +3071
- 39. Единицы плотности (КТ-числа) варьируют от —1024 до +3071 HU, что соответствует 4096 оттенкам серой шкалы, которые
- 40. Lля выявления очень небольших различий в ослаблении, например на томограммах мозга, используют узкое окно. При значительных
- 41. Графики зависимости удельного коэффициента ослабления от энергии излучения для некоторых элементов и материалов С ростом уровня
- 42. Удельные коэффициенты ослабления различных материалов по отношению к воде (в скобках дан эффективный атомный номер). Для
- 43. При интерпретации значений единиц Хаунсфилда необходимо учитывать, что они представляют усредненные вклады веществ и химических элементов
- 44. В основе двухэнергетической КТ лежит зависимость μ от энергии излучения, которая определяется атомным номером. В общем
- 45. Томографы семейства SOMATOM DR, оснащенные дополнительным модулем для двухэнергетической КТ, в течение нескольких лет применялись для
- 46. Типичная конфигурация компьютерного томографа Механические компоненты Самыми крупными компонентами КТ являются устройство для непосредственного выполнения томограмм
- 48. К столу пациента предъявляются следующие ключевые требования: он должен опускаться как можно ниже, чтобы пациент смог
- 49. Более долгой работе в режиме с максимальными параметрами препятствует, в частности, ограниченная теплоаккумулирующая способность современных материалов,
- 50. Максимальная мощность рентгеновской трубки зависит от длительности включения и допустимой тепловой нагрузки на анод. При длительной
- 51. Новым в конструкции рентгеновских трубок стало применение «вращающейся вакуумной камеры»— технологии, введенной в употребление совсем недавно
- 52. В конструкцию трубки Straton были внесены дополнительные усовершенствования. Форма и положение электронного пучка в трубке управляются
- 53. Коллиматоры и фильтрация Компьютерные томографы оснащают различными коллиматорами, фильтрами и защитными устройствами, которые обеспечивают фильтрацию рентгеновского
- 54. Коллиматор, размещаемый перед детектором (помимо дополнительного подвижного коллиматора всегда имеется фиксированный, апертура которого соответствует максимальной ширине
- 55. В КТ нашли широкое применение детекторы следующих типов: ионизационные камеры, заполненные инертным газом (обычно ксеноном) под
- 56. Требования к детекторам компьютерного томографа
- 57. В КТ применяют в основном детекторы двух типов: ионизационные камеры, заполненные ксеноном (а), и сцинтилляционные детекторы
- 58. Ксеноновая ионизационная камера обладает рядом преимуществ, а именно: простотой конструкции и одинаковой чувствительностью отдельных элементов в
- 59. Режимы и параметры томографии Типичное исследование состоит из следующих этапов: 1) получение обзорного снимка для локализации
- 60. Топограммы при КТ получают аналогично традиционным рентгеновским снимкам с помощью щелевого коллиматора, формирующего веерный пучок, который
- 61. Съемка цифровых топограмм производится при небольшой дозе и низком пространственном разрешении путем перемещения тела пациента через
- 62. Односрезовая томография - пошаговая КТ Более двух десятилетий процедура томографического исследования заключалась в последовательном выполнении отдельных
- 63. Параметры пошаговой КТ в односрезовом режиме
- 64. Объемная томография — спиральная и мультиспиральная КТ Спиральная КТ — это режим объемной томографии с неплоской
- 65. Фокусное пятно рентгеновской трубки описывает в пространстве окружность, а относительно пациента спиральную траекторию — отсюда и
- 66. Для спиральной томографии необходимо задать дополнительный параметр d, характеризующий скорость движения стола в миллиметрах за один
- 67. Однако на практике она выбирается с учетом толщины среза и питча следующим образом: Самые современные томографы,
- 68. Реконструкция изображений в спиральной КТ Реконструкция изображений в спиральной КТ принципиально не отличается от таковой в
- 69. Основной подход к z-интерполяции (360-градусная линейная интерполяция) Самый простой и естественный подход к z-интерполяции состоит в
- 70. Проекция Pz(i, α) для угла а в положении zr вычисляется следующим образом: Pz(i, α) = (1
- 71. Сравнение этапов обработки данных (от сканирования до получения готового изображения) в пошаговой (слева) и спиральной КТ
- 72. z-фильтрация в мультиспиральной КТ (180°MFI) С появлением многорядных детекторов, позволяющих получать несколько срезов за один оборот
- 73. Для линейной z-интерполяции в случае мультиспиральных томографов с М = 4 используются пары точек, ближайших к
- 74. z-фильтрация позволяет генерировать из одного набора данных изображения с различной эффективной толщиной среза, уровнем шума и
- 75. Вопросы 1. Томография. Принципы получения изображения данного сечения 2. История развития компьютерной томографии. 3. Общее описание
- 76. МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНАЯ ТОМОГРАФИЯ (МРТ) ПРИНЦИПЫ МРТ. ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА. ТЕХНИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ.
- 77. В 1946 г., независимо друг от друга, двое учёных из США описали физическое явление, основанное на
- 78. Напряжённость постоянного магнитного поля и частота радиочастотного магнитного поля должны строго соответствовать друг другу, это явление
- 79. В основе магнитно-резонасной томографии (МРТ) лежит явление ядерного магнитного резонанса (ЯМР) ядер водорода. Протоны обладают спином
- 80. mp = γl, где γ - гиромагнитное отношение. Для простой модели протона имеем γ = е/2т
- 81. Если исследуемый образец содержит большое число ядер, то результирующий магнитный момент М будет равен векторной сумме
- 82. Магнитно-резонансная томография Магнитно-резонансная томография (МРТ) — томографический метод исследования внутренних органов и тканей с использованием физического
- 83. Томография позволяет визуализировать с высоким качеством головной, спинной мозг и другие внутренние органы. Современные методики МРТ
- 84. Основные блоки МР-томографии Любой MP-томограф включает следующие компоненты: - магнит достаточно большого размера, чтобы вместить исследуемый
- 85. УСТРОЙСТВО ЯДЕРНО-МАГНИТНОГО РЕЗОНАТОРА МРТ представляет собой огромный магнит с очень мощным магнитным полем (до 9 Тесла)
- 86. Основная часть MP-томографа — магнит, создающий постоянное статическое однородное магнитное поле. Напряжённость поля таких магнитов может
- 87. Магнитное поле MP-томографа может быть создано магнитами нескольких типов. • Постоянные магниты. • Резистивные магниты. •
- 88. Резистивные электромагниты Резистивные магниты состоят в основном из одной или нескольких специальных катушек, по которым пропускают
- 89. Верхний предел величины напряжённости магнитного поля для катушек с большой апертурой составляет около 0,7 Тл, но
- 90. Комбинированные (гибридные) магниты Некоторые компании создали магниты, конструкция которых совмещает основные принципы постоянных и резистивных магнитов.
- 91. Сверхпроводящие магниты Некоторые сплавы при охлаждении до температуры, близкой к абсолютному нулю, полностью теряют электрическое сопротивление:
- 92. Минимальная напряжённость магнитного поля, способная нарушить функционирование некоторых приборов
- 93. Шиммирование Ни один из магнитов не создаёт идеально однородного поля, однако тщательное изготовление конструкции делает возможным
- 94. Экранирование применяют для ограничения рассеяния поля магнита, компенсирования неоднородности магнитного поля, отчасти — для увеличения его
- 95. Градиентные магнитные поля Градиентные магнитные поля необходимы для получения MP-изображений. Две проволочные петли поместить на определённом
- 96. Для создания слабого магнитного поля в трёх направлениях пространства необходимо три набора градиентных катушек. У MP-томографов
- 97. Схематическое изображение градиентных катушек для томографов со сверхпроводящими или резистивными магнитами. Для создания градиентного магнитного поля
- 98. Ток проходит в противоположных направлениях в двух катушках, создавая градиент магнитного поля между двумя катушками. Поле
- 99. Катушки, имеющие вид восьмерки, по направлению Х создают градиент в Bo по этому направлению, благодаря направлению
- 100. Катушки, имеющие вид восьмерки, по направлению Y создают аналогичный градиент в Bo вдоль оси Y. B(
- 101. Передатчик и приёмник Первоначальное возбуждение ядер осуществляется при помощи короткого РЧ-импульса частоты, близкой к частоте Лармора.
- 102. Передающие и принимающие катушки Исследуемый объект помещают внутрь антенны или катушки, при этом желательно, чтобы находящийся
- 103. Направление основного магнитного поля зависит от расположения катушек в магните. Поле может быть направлено вертикально (а)
- 104. Три различных вида катушек: соленоидная катушка (а), седловидная катушка, или катушка Гельмгольца (b), катушка в виде
- 105. Создание изображения В МРТ реконструкцией изображений называют преобразование полученных «сырых» данных в томограммы. Изображения можно создавать
- 106. Локализация спинов при помощи градиентных магнитных полей Частота Лармора пропорциональна величине напряжённости магнитного поля. Если создать
- 107. В центре магнита резонансная частота остаётся неизменной, поскольку там напряжённость градиентного поля равна нулю. Тогда как
- 109. Скачать презентацию