CT Das Arbeitspferd. Computertomographie- Wie alles begann. Computertomographie: Prinzip Rohdaten

Lernziele CT Methoden • Vergleich zum konventionellen Röntgen • CT Inkremental- / Spiraltechnik • Bildnachverarbeitung Florian Vogt • Intravenöse u...
Author: Nelly Baumann
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Lernziele

CT Methoden

• Vergleich zum konventionellen Röntgen • CT Inkremental- / Spiraltechnik • Bildnachverarbeitung Florian Vogt

• Intravenöse und orale Kontrastmittel • Unterschiedliche KM-Phasen

Röntgen / CT Das “Arbeitspferd” einfach

gut verfügbar „billig“

schnell vielseitig nicht-invasiv 3D-Information

Computertomographie- Wie alles begann

Computertomographie: Prinzip Rohdaten

1973

Sir Godfrey Hounsfield Allan Cormack

1

1. Generation

1. Generation EMI Mark I Headscanner 1973: 180 * 1° Scans Scanzeit 5 min, Rechenzeit 7 min pro Schicht

2. Generation 2. Generation

Gleiches Bewegungsmuster Fächerstrahl + mehrere Detektoren 18 sec pro Schicht

3. Generation 3. Generation

Rotation von Röhre und Detektorsystem Multiple Detektoren

4. Generation 4. Generation Inkremental-CT • Schrittweiser Tischvorschub • Messung bei Tischstillstand • Für jede Schicht fährt der Tisch um x mm weiter

• Aufnahme und Rekonstruktion einer Transversalschicht • Nachteil: diskontinuierliche Aufnahme • Lange Messzeit Ortsfester Detektorkranz - Nur die Röhre dreht sich

2

Inkremental-CT

Spiral-CT Willi Kalender, 1989

tiefe Inspiration



Kontinuierlicher Tischvorschub



Kontinuierliche Röhrenrotation

mäßige Inspiration

Mehrere Inspirationsphasen:  bei unterschiedlich tiefer Inspiration können Läsionen „übersehen“ werden

Aufnahme des gesamten Volumens, Rekonstruktion der Transversalschichten

CT Anatomie

Spiral-CT: Vorteile • Schnellere Bildakquisition • Kürzere Atemstillstände • Größere Scanvolumina • Weniger Kontrastmittel • Weniger Bewegungsartefakte • Herz darstellbar • „Funktionelle“ Bildgebung

1-Zeiler vs. 16-Zeiler

Mehrzeilen-CT 1-Zeiler: 25 s., 10 mm 4-Zeiler: 12 s., 5 mm 16-Zeiler: 6 s., 3 mm 64- .. 320-Zeiler …

MSCT: schnell, hochauflösend, scharf

3

Multiplanare Reformatierung

Nachverarbeitung MPR

• „Schnitte in beliebigen Richtungen, die sekundär



Koronare und sagittale Rekonstruktionen

aus den axialen Datensätzen errechnet werden.“ • Gerade und gekrümmt • Überlappende Rekonstruktion • Durch dickere Schichten Rauschen verringern • Interaktiv an der Workstation

Herz CT

Maximum Intensitäts Projektionen (MIP) • Datensatz in einer Ebene projiziert • Analog zur konventionellen Aufnahme • Gerade und gekrümmt • Überlappende Rekonstruktion • Durch dickere Schichten Rauschen verringern • Interaktiv an der Workstation

Nachverarbeitung Maximum Intensitäts Projektionen (MIP)

3D Volume Rendering Technik (VRT) • 3D Datensatz • Spiralakquisition • Aus dem Datensatz werden nicht interessierende Regionen ausgeschnitten • Durch geeignete Fensterung erscheint die „Region of interest“ hervorgehoben • Aufsicht • Licht und Schatten

4

Bildnachverarbeitung Volume Rendering

Abbildungsprinzip • Kontrast zwischen benachbarten Geweben unterschiedlicher Röntgendichte  s. konv. • Abtasten mit Röntgenstrahlung aus mehreren Richtungen • Erfassung der Röntgenstrahlenschwächung • Umrechnung der Schwächung in jedem einzelnen Punkt der Untersuchungsschicht • Kodierung von Schwächung in Graustufen

CT

Abbildungsprinzip

Gewebsdichte: CT-Wert / HE CT = 1000 * (µ - µ H2O) / µ H2O µ = Röntgenschwächung

Celsius: Siedepunkt

Gefrierpunkt

Gewebsdichte: CT-Wert / HE

°C

Hounsfield:

HE

+100

H2O

0

0

Luft

-1000

Graustufenkodierung • CT-Werte von -1000 aufwärts, nach oben offen • Einschränkung durch Digitalisierung: -1024 bis +3071 (4096, 12 bit) • Das menschliche Auge kann nur 20-40 Graustufen unterscheiden •  nicht die ganze Grauwert-Skala wird kodiert sondern nur ein Ausschnitt (= Fenster)

5

Lungenfenster 3000

Weichteil- / Mediastinalfenster 3000

2000 2000

1000 1000 C / W: 50 / 350

0 0

C / W: -500 / 1400 -1000

-1000

Knochenfenster

Bildbeschreibung

3000

• Bildinterpretation und –beschreibung basierend auf den Dichtewerten 2000

1000

C / W: 1000 / 2500

 hypodens  isodens  hyperdens

0

-1000

Warum Kontrastmittel?

Wofür Kontrastmittel? 1. Läsionsdetektion / Charakterisierung

2. Abgrenzung Gefäße / Pathologie

3. Gefäßdiagnostik (CTA)

6

Negative orale Kontrastmittel

Orale Kontrastmittel

 Wasser, (Luft)

 gute Darstellung Magen- und Darmwand  gute Abgrenzung Duodenum/Pankreaskopf  schnelle Resorption aus Dünndarm  Pankreas, Magen

Differenzierung Darm / umgebende Strukturen

Positive orale Kontrastmittel

3 Phasen-Leber CT FNH

 Jod, Barium  gute Abgrenzbarkeit Darm  schlechte Abgrenzbarkeit Darmwand

nativ

arteriell

 alle Indikationen außer Pankreas und Magen  Barium kontraindiziert bei V.a. Perforation / postop.

Notaufnahme I

venös

CT I

7

Notaufnahme II

CT II

Zusammenfassung: CT-Methoden • Schnittbildtechnik auf Röntgen-Basis • Weiter rasante technische Entwicklung • Schnellere Bildakquisition • Höhere räumliche Auflösung • Nachverarbeitung möglich

• Häufig orale und intravenöse Kontrastmittel nötig • verbessern Kontrast • ermöglichen DD

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