C computer, computed, computerized (computerised) tomography T gr. tomos (rez); graphe, graphia (písanie, popis) - PDF

Description
Počítačová (výpočtová tomografia (CT DMSM CT JP C computer, computed, computerized (computerised tomography T gr. tomos (rez; graphe, graphia (písanie, popis CAT computer axial tomography, computer

Please download to get full document.

View again

of 16
All materials on our website are shared by users. If you have any questions about copyright issues, please report us to resolve them. We are always happy to assist you.
Information
Category:

Automotive

Publish on:

Views: 31 | Pages: 16

Extension: PDF | Download: 0

Share
Transcript
Počítačová (výpočtová tomografia (CT DMSM CT JP C computer, computed, computerized (computerised tomography T gr. tomos (rez; graphe, graphia (písanie, popis CAT computer axial tomography, computer assisted tomograph Využíva rtg lúče (X-ra vlnová dĺžka cca 0.1 Å 1 Å (Å = 0.1 nm, Ǻngström zdroj rtg žiarenia vákuová trubica: žeravená katóda náraz elektrónov na kovový terč anódy (wolfrám urýchľovacie napätie: kv (pre CT spektrum žiarenia spojité (brzdné žiarenia 1895 diskrétne (tzv. charakteristické žiarenie (vyrazenie elektrónu, obsadenie jeho miesta, vyžiarenie fotónu Interakcia rtg žiarenia s látkou koherentný rozptyl fotoelektrická absorpcia Comptonov rozptyl Prechod rtg lúča cez vyšetrovaný objekt (a homogénny materiál (b po častiach homogénny materiál I 0 I 1 I 0 µ µ 1 µ 2 µ 3 I m l l 1 l 2 l 3 I = I exp( µ 1 0 l I m = I 0 exp( µ 1 l1exp( µ 2 l2 exp( µ 3 l3 = I exp( µ l µ l µ l I - intenzita žiarenia µ - lineárny koeficient tlmenia, l - hrúbka vrstvy Všeobecne I = I exp( µ l m 0 i a pri spojite sa meniacom koeficiente µ i i x2 0 x1 I = I exp( µ ( x dx I m - detekovaná intenzita žiarenia po prechode objektom m x2 I 0 ln = Im x1 I 0 - intenzita dopadajúceho žiarenia = detekovaná intenzita bez prítomnosti objektu µ ( x dx meraním získame integrál koeficientu útlmu v smere šírenia lúča detektor rtg žiarenia xenónová komora (ionizácia polovodičové detektory (scintilátor+fotodióda Zobrazovaná veličina koeficient tlmenia vyjadrený Hounsfieldovych jednotkách (CT číslo µ x µ CT x = 1000 µ H O 2 H O 2 CT číslo pre rôzne tkanivá DMSM CT JP Typický rozsah CT zariadenia: 1024 HU až HU. (12 bit Zdroj: Computed Tomography. Its History and Technology, Siemens Medical, 2D obraz v reze súbor integrálov získame rotáciou a posunom zdroja a detektora DMSM CT JP uhlové skenovanie lineárne skenovanie zdroj E C BECKMANN:CT scanning the early days, The British Journal of Radiology, 79 (2006, 5 8 E 2006 The British Institute of Radiology detektor konštrukčné riešenie rotácie, posuvu, usporiadanie zdroja a detektorov tzv. generácie CT štandardné generácie CT detektor detektory zdroj 1. generácia 2. generácia zdroj pole detektorov prstenec detektorov zdroj 3. generácia 4. generácia zdroj ďalšie riešenia: špirálové CT (kontinuálny posun lôžka CT s vychyľovaním elektrónového lúča súčasný trend: viacvrstvové špirálové CT na báze 3. generácie DMSM CT JP rotujúci zdroj X- iarenia kontinuálny posuv lô ka Príklady r. 1971, r. 1975, , 1. gen cca súčasnosť, zdroje: 1. E C BECKMANN:CT scanning the early days, The British Journal of Radiology, 79 (2006, 5 8 E 2006 The British Institute of Radiology 2. Zdroj: Radonova transformácia Radonova transformácia je súborom projekcií hodnôt funkcie f(x, pod rôznymi uhlami. y Definovaná je ako krivkový integrál f(x, 1.druhu, pričom integračné dráhy sú priamky parametrizované napr. uhlom a vzdialenosťou. s (funkcia f = koeficient tlmenia µ(x, v rovine rezu r Def. Radonovej transformácie ϕ L p( r, = R = { f ( x, } ( r, = L f ( x, dl = f ( r.cosϕ s.sinϕ, r.sinϕ + s.cos ds x y 0 Transformácia súradníc pri rotácii cosϕ sinϕ r = sinϕ cosϕ s x Rekonštrukcia obrazu = obnova f(x, zo súboru projekcií p(r, iteračné metódy analytické metódy analytická rekonštrukcia je založená na projekčnej teoréme (teoréma Fourierovho rezu: y f( x, 2D FT F( u,v P(, v x 1D FT u p( r, r 1D FT projekcie p(r, sa rovná radiálnemu rezu 2D FT funkcie f(x, pod uhlom ϕ. označ t.j. P( ω, = p( r, exp( jωr dr = F( ω cosϕ, ω sin, označ kde F( u, v = f ( x, exp( jxu jyv dxdy je 2D FT funkcie f(x, označ P( ω, = p( r, exp( jωr dr = F( ω cosϕ, ω sin, označ kde F( u, v = f ( x, exp( jxu jyv dxdy je 2D FT funkcie f(x, Dôkaz Jednorozmerná Fourierova transformácia projekcie p r, : P( ω, = = p( r, e jωr f ( x, e dr = j kde pri rotácii súradnicovej sústavy platí: 2D FT funkcie f ( x, na radiále je: ω( xcosϕ + y sinϕ dx dy ( ϕ f ( r cosϕ ssinϕ, r sinϕ + s cos ds e x y jωr r = x cosϕ + y sinϕ a dr ds = dx dy. dr = (A ( ω xcosϕ+ ω ysinϕ F( u, v (B=(A jxu jyv j = f ( x, e dxdy = f ( x, e dxdy u= ω cosϕ v= ω sinϕ Metódy rekonštrukcie obrazu (analytické 1D FT polár Kartezián. 2D Inv. FT 1. Priama Fourierova metóda p( r, ϕ P( ω, F( u, v f ( x, FILTRÁCIA SPATNÁ PROJEKCIA 2. Filtrácia + spätná projekcia p( r, ϕ q( r, f ( x, 2D inv. FT vyjadríme v polárnych súradniciach (u=ωcos(, v=ωsin(, dudv=ω dω dϕ DMSM CT JP f ( x, = = 1 2 4π π 1 2 4π 0 F( u, v e jux+ jvy P( ω, ω e jω dudv = 2π 1 2 4π 0 0 ( x cosϕ+ y sinϕ F( ω cosϕ, ω sin e dω dϕ ( ω x cosϕ+ ω y sinϕ j ωdϕdω a využijeme teorému rezu a Filtrácia projekcií - vyjadrenie vo frekvenčnej oblasti + 1 q ( r, = P( ω, ω exp( jωr dω 2π H ( ω = ω je teoretická frekvenčná charakteristika filtra b spätná projekcia π 1 f ( x, = q( x.cosϕ + y.sinϕ, dϕ 2π 0 p( r, 1 Spätná projekcia DMSM CT JP p( r, 2 r r q( r, 1 y r Filter Frekvenèná oblas FFT H( H( k k Priestorová oblas FIR filter h( n n x r q( r, 1 r q( r, 2 q( r, 2 r Výhody CT oproti rtg (skiagrafia, klasický rádiogram eliminuje superpozíciu obrazov viacerých orgánov anatomické zobrazenei s podstatne lepším kontrastom Nevýhody / obmedzenia CT ionizujúce žiarenie možná reakcia na kontrast. látku poskytuje len anatomické zobrazenie (nie funkčné geometrické rozlíšenie rádiogram (? zobrazenie v priečnej rovine (??, možno získať aj v iných rovinách Table I. - Radiation Dose Comparison (pozn. Sv = sievert DMSM CT JP Diagnostic Procedure Typical Effective Dose (msv 1 Number of Chest X rays (PA film for Equivalent Effective Dose 2 Time Period for Equivalent Effective Dose from Natural Background Radiation 3 Chest x ray (PA film Skull x ray Lumbar spine I.V. urogram Upper G.I. exam Barium enema CT head CT abdomen days days days year years years days years 1.Average effective dose in millisieverts (msv as compiled by Fred A. Mettler, Jr., et al., Effective Doses in Radiology and Diagnostic Nuclear Medicine: A Catalog, Radiology Vol. 248, No. 1, pp , July Based on the assumption of an average effective dose from chest x ray (PA film of 0.02 msv. 3. Based on the assumption of an average effective dose from natural background radiation of 3 msv per year in the United States zdroj: What are the Radiation Risks from CT?
Related Search
We Need Your Support
Thank you for visiting our website and your interest in our free products and services. We are nonprofit website to share and download documents. To the running of this website, we need your help to support us.

Thanks to everyone for your continued support.

No, Thanks