ΙΑΣΡΙΚΗ ΥΤΙΚΗ. Π. Παπαγιϊννησ & Ε. τυλιϊρησ ΠΑΝΕΠΙΣΗΜΙΟN ΑΘΗΝΩΝ

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "ΙΑΣΡΙΚΗ ΥΤΙΚΗ. Π. Παπαγιϊννησ & Ε. τυλιϊρησ ΠΑΝΕΠΙΣΗΜΙΟN ΑΘΗΝΩΝ"

Τρίτων Πτολεμαῖος Καλαμογδάρτης
7 χρόνια πριν
Προβολές:

1 ΙΑΣΡΙΚΗ ΥΤΙΚΗ Π. Παπαγιϊννησ & Ε. τυλιϊρησ ΠΑΝΕΠΙΣΗΜΙΟN ΑΘΗΝΩΝ ΔΙΑΓΝΩΗ ΜΕ ΑΚΣΙΝΕ-Φ Αρχό Λειτουργύασ Παραγωγό Ακτύνων Φ Απορρόφηςη Ακτύνων Φ Ανύχνευςη Ακτύνων Φ Κλινικϋσ υςκευϋσ Ακτύνων Φ Διϊγνωςη Αρχό τησ Μαςτογραφύασ ΑΞΟΝΙΚΗ ΣΟΜΟΓΡΑΥΙΑ Computed X-Ray Tomography: Αρχό Λειτουργύασ Εξϋλιξη Αξονικών Σομογρϊφων Αριθμόσ CT (Haunsfield Number) Η μϋθοδοσ τησ Διπλόσ Ενϋργειασ Stathis STILIARIS, UoA

2 Αρχό λειτουργύασ λυχνύασ ακτύνων Φ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΑΚΣΙΝΩΝ Φ Απλοποιημϋνη διϊταξη παραγωγόσ ακτύνων Φ με περιςτρεφόμενη ϊνοδο Stathis STILIARIS, UoA

3 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΑΚΣΙΝΩΝ Φ Συπικό φϊςμα ακτύνων Φ από ϊνοδο Βολφραμύου (W) ςε ανοδικό τϊςη V a = 0 kv. Εξϊρτηςη τησ ϋνταςησ τησ ακτινοβολύασ Φ από τη γωνύα θ (αυτoαπορρόφηςη φαινόμενο Heel). Stathis STILIARIS, UoA

4 ΑΠΟΡΡΟΥΗΗ ΑΚΣΙΝΩΝ Φ μ x x+δx di I(x) dx di I(x) dx I(x) I 0 e x μ: γραμμικόσ ςυντελεςτόσ απορρόφηςησ μ/ρ: μαζικόσ ςυντελεςτόσ απορρόφηςησ Stathis STILIARIS, UoA

5 ΑΠΟΡΡΟΥΗΗ ΑΚΣΙΝΩΝ Φ ΝΕΡΟ Μαζικόσ ςυντελεςτόσ απορρόφηςησ μ/ρ ςτην ενεργειακό περιοχό των ακτύνων Φ ΜΟΛΤΒΔΟ Stathis STILIARIS, UoA

6 ΑΠΟΡΡΟΥΗΗ ΑΚΣΙΝΩΝ Φ x x+δx x di I(x) x xn x I(x) I0e x I(x) I e 0 (x) dx Stathis STILIARIS, UoA

7 ΑΠΟΡΡΟΥΗΗ ΑΚΣΙΝΩΝ Φ Εξϊρτηςη τησ απορρόφηςησ ακτινοβολύασ Φ από: ΜΗΚΟ ΚΤΜΑΣΟ ΑΣΟΜΙΚΟ ΑΡΙΘΜΟ ΠΤΚΝΟΣΗΣΑ ΤΛΙΚΟΤ ΠΑΦΟ ΤΛΙΚΟΤ T. Laubenberger and J. Laubenberger: «Technik der medizinischen Radiologie» (999) Stathis STILIARIS, UoA

8 ΑΝΙΦΝΕΤΗ ΑΚΣΙΝΩΝ Φ χηματικό αναπαρϊςταςη ανύχνευςησ ακτύνων Φ Ακτύνεσ Φ Οπτικό Υωσ (πινθηριςτόσ) Ανύχνευςη με Υωτοδιόδουσ ΠΙΝΘΗΡΙΣΕ CsI BGO CdWO 4 Cd O S Stathis STILIARIS, UoA

9 ΑΝΙΦΝΕΤΗ ΑΚΣΙΝΩΝ Φ Ενιςχυτόσ ραδιογραφικόσ εικόνασ Ακτύνεσ Φ Οπτικό Υωσ Ηλεκτρόνια (Υωτοκϊθοδοσ) Stathis STILIARIS, UoA

10 ΑΝΙΦΝΕΤΗ ΑΚΣΙΝΩΝ Φ Καμπύλη ευαιςθηςύασ για Ραδιογραφικό Υιλμ E: (Exposure) Έκθεςη Ακτινοβολύασ D: (Optical Density) Οπτικό Πυκνότητα D log I I in out Stathis STILIARIS, UoA

11 ΑΝΙΦΝΕΤΗ ΑΚΣΙΝΩΝ Φ ύγκριςη των δυναμικών χαρακτηριςτικών ανιχνευτικόσ διϊταξησ ακτύνων Φ βαςιςμϋνησ ςε φιλμ και ςε ςπινθηριςτό με ψηφιακό ανϊγνωςη δεδομϋνων. Stathis STILIARIS, UoA

12 Medipix- Detector ΑΝΙΦΝΕΤΗ ΑΚΣΙΝΩΝ Φ Απεικόνιςη με ακτινοβολύα Φ Stathis STILIARIS, UoA

13 ΑΝΙΦΝΕΤΗ ΑΚΣΙΝΩΝ Φ X-Ray System with Flat Panel Detector C-Arm X-tube with Flat Panel Detector Stathis STILIARIS, UoA

14 ΔΙΑΓΝΩΗ ΜΕ ΑΚΣΙΝΕ Φ C-Arm X-tube with Flat Panel Detector Stathis STILIARIS, UoA

15 ΔΙΑΓΝΩΗ ΜΕ ΑΚΣΙΝΕ Φ Διπλό κϊταγμα κϊτω γνϊθου με ϋντονη μετατόπιςη προσ τα αριςτερϊ. Aδιαφϊνεια με αιχμηρϊ ςύνορα ςτον δεξιό μαςτό με ιςτολογικϊ ελεγμϋνο καρκύνωμα. Stathis STILIARIS, UoA

Ανακαταςκευό από μια ςειρϊ από προβολικών εικόνων με βραχύονα-c ςυςκευό

16 ΔΙΑΓΝΩΗ ΜΕ ΑΚΣΙΝΕ Φ Σριςδιϊςτατη απεικόνιςη των εγκεφαλικών αιμοφόρων αγγεύων. Ανακαταςκευό από μια ςειρϊ από προβολικών εικόνων με βραχύονα-c ςυςκευό ακτύνων Φ. Εγκεφαλικό αγγειογραφύα που δεύχνει ϋνα ανεύρυςμα ό ςφαιρικό διαςτολό μιασ εγκεφαλικόσ αρτηρύασ. Stathis STILIARIS, UoA

17 ΑΡΦΗ ΣΗ ΜΑΣΟΓΡΑΥΙΑ Αντύθεςη Θϋματοσ I I I 0 x 0 ( x x I e e x e ) x x I I e ( )x Η αντύθεςη εξαρτϊται μόνο από τη διαφορϊ των ςυντελεςτών εξαςθϋνιςησ όταν το πϊχοσ του απορροφητικού υλικού εύναι το ύδιο. Stathis STILIARIS, UoA

18 ΑΡΦΗ ΣΗ ΜΑΣΟΓΡΑΥΙΑ Διαφορϋσ ςτην ευκρύνεια και την αντύθεςη μεταξύ ψηφιακόσ μαςτογραφύασ και τησ αντύςτοιχησ απεικόνιςησ με φιλμ. Stathis STILIARIS, UoA

19 COMPUTED Φ-RAY TOMOGRAPHY Parallel-Beam Geometry Fan-Beam Geometry Stathis STILIARIS, UoA

20 COMPUTED Φ-RAY TOMOGRAPHY Parallel-Beam Geometry Stathis STILIARIS, UoA

21 COMPUTED Φ-RAY TOMOGRAPHY Radon Transform Sinogram Stathis STILIARIS, UoA

22 COMPUTED Φ-RAY TOMOGRAPHY Stathis STILIARIS, UoA

23 COMPUTED Φ-RAY TOMOGRAPHY Γιατύ το ημιτονόγραμμα b (δεξιϊ) δεν αντιςτοιχεύ ςε προβολικϋσ λόψεισ τησ εικόνασ a; Stathis STILIARIS, UoA

24 COMPUTED Φ-RAY TOMOGRAPHY Original N=8 N=30 N=90 N=360 Εξϊρτηςη τησ ποιότητασ ανακαταςκευόσ από τον αριθμό Ν των προβολικών λόψεων. Stathis STILIARIS, UoA

960 μαζύ με την πρώτη ιςτορικό απεικόνιςη του εγκεφϊλου.

25 ΕΞΕΛΙΞΗ ΑΞΟΝΙΚΩΝ ΣΟΜΟΓΡΑΥΩΝ Ο πρώτοσ πειραματικόσ Αξονικόσ Σομογρϊφοσ καταςκευαςμϋνοσ από τον Haunsfield ςτη δεκαετύα του 960 μαζύ με την πρώτη ιςτορικό απεικόνιςη του εγκεφϊλου. (Haunsfield & Cormack, Βραβεύο Nobel Ιατρικόσ 979). Stathis STILIARIS, UoA

ΕΞΕΛΙΞΗ ΑΞΟΝΙΚΩΝ ΣΟΜΟΓΡΑΥΩΝ Αξονικού Σομογρϊφοι Πρώτησ Γενιϊσ: Παρϊλληλη δϋςμη (pencil beam) από την πηγό των ακτύνων Φ με ϋναν μόνο ανιχνευτό.

26 ΕΞΕΛΙΞΗ ΑΞΟΝΙΚΩΝ ΣΟΜΟΓΡΑΥΩΝ Αξονικού Σομογρϊφοι Πρώτησ Γενιϊσ: Παρϊλληλη δϋςμη (pencil beam) από την πηγό των ακτύνων Φ με ϋναν μόνο ανιχνευτό. ε κϊθε γωνύα, το ςύςτημα ςαρώνει με μετατόπιςη τον υπό εξϋταςη χώρο. Δεξιϊ: Ο πρώτοσ κλινικόσ τομογρϊφοσ (EMI Central Research Laboratories, London, 97). Stathis STILIARIS, UoA

3 η ΓΕΝΙΑ Η πηγό των ακτύνων Φ κινεύται κυκλικϊ χωρύσ μετατόπιςη, η δϋςμη εύναι αποκλύνουςα (fan beam) με

27 ΕΞΕΛΙΞΗ ΑΞΟΝΙΚΩΝ ΣΟΜΟΓΡΑΥΩΝ η ΓΕΝΙΑ Η πηγό των ακτύνων Φ κινεύται κυκλικϊ αλλϊ και με μετατόπιςη, η δϋςμη εύναι κωνικϊ αποκλύνουςα με ϊνοιγμα ~0 ο, ενώ ο ανιχνευτόσ αποτελεύται από 0 περύπου ςτοιχεύα. 3 η ΓΕΝΙΑ Η πηγό των ακτύνων Φ κινεύται κυκλικϊ χωρύσ μετατόπιςη, η δϋςμη εύναι αποκλύνουςα (fan beam) με αιςθητϊ μεγαλύτερο ϊνοιγμα (40 ο -60 ο ), ενώ ο ανιχνευτόσ αποτελεύται από 000 περύπου ςτοιχεύα. Stathis STILIARIS, UoA

28 ΕΞΕΛΙΞΗ ΑΞΟΝΙΚΩΝ ΣΟΜΟΓΡΑΥΩΝ Αξονικού Σομογρϊφοι Σϋταρτησ Γενιϊσ: Η πηγό των ακτύνων Φ κινεύται κυκλικϊ χωρύσ μετατόπιςη, η δϋςμη εύναι αποκλύνουςα (fan beam), ενώ υπϊρχει ςταθερόσ δακτύλιοσ ανιχνευτών (~5000 ςτοιχεύα) εςωτερικϊ ό εξωτερικϊ τησ πηγόσ. Stathis STILIARIS, UoA

29 ΕΛΙΚΟΕΙΔΗ ΑΞΟΝΙΚΟ ΣΟΜΟΓΡΑΥΟ Ελικοειδόσ Αξονικόσ Σομογρϊφοσ: Η πηγό των ακτύνων Φ κινεύται κυκλικϊ ενώ υπϊρχει ταυτόχρονη ομαλό γραμμικό μετακύνηςη του εδρϊνου. Η ςύνθετη κύνηςη ιςοδυναμεύ με ελικοειδό κύνηςη καταγραφόσ. Stathis STILIARIS, UoA

30 ΑΡΙΘΜΟ CT (Haunsfield Number) Stathis STILIARIS, UoA

31 ΑΡΙΘΜΟ CT (Haunsfield Number) Stathis STILIARIS, UoA

32 DETECTOR ΑΡΙΘΜΟ CT (Haunsfield Number) Ι 0 Ι 0 I j I 0 e N i x Ι 0 μ μ Ι Ι 0 μ 3 μ 4 Ι I I I I I I I I e e e e ( ( ( ( )x )x )x )x Ι 3 Ι 4 DETECTOR ln(i ln(i ln(i ln(i /I /I /I /I 3 4 )/x )/x )/x )/x Stathis STILIARIS, UoA

33 ΜΕΘΟΔΟ ΣΗ ΔΙΠΛΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ x b x w 0 x b x w 0 e I I e I I Dual Energy CT w b I 0 I ) /I ln(i x b x w ) /I ln(i x b x w 0 0 Οι ςυντελεςτϋσ απορρόφηςησ w i, b i εύναι εξαρτώμενοι από την ενϋργεια E i. Stathis STILIARIS, UoA

34 COMPUTED Φ-RAY TOMOGRAPHY Εικόνα αξονικόσ Σομογραφύασ (X-Ray CT): Ένα ορατό κϊταγμα κοτύλησ όπωσ προςδιορύζεται με την τριςδιϊςτατη ανακαταςκευό (δεξιϊ). Stathis STILIARIS, UoA

πειροειδόσ ςϊρωςη διπλόσ ενϋργειασ (Dual Source CT), όπου απεικονύζεται

35 COMPUTED Φ-RAY TOMOGRAPHY Καρδιακό απεικόνιςη διπλόσ ενϋργειασ (Dual Source CT) με εμφανεύσ ςτενώςεισ των κεντρικών αρτηριών. πειροειδόσ ςϊρωςη διπλόσ ενϋργειασ (Dual Source CT), όπου απεικονύζεται ςύμπτωμα ουρικόσ αρθρύτιδασ ςτον δεύκτη του δεξιού χεριού. Stathis STILIARIS, UoA

Σχετικά έγγραφα

Σημαντικές χρονολογίες στην εξέλιξη της Υπολογιστικής Τομογραφίας

Σημαντικές χρονολογίες στην εξέλιξη της Υπολογιστικής Τομογραφίας 1924 - μαθηματική θεωρία τομογραφικής ανακατασκευής δεδομένων (Johann Radon) 1930 - κλασσική τομογραφία (A. Vallebona) 1963 - θεωρητική