Σημαντικές χρονολογίες στην εξέλιξη της Υπολογιστικής Τομογραφίας

Σχετικά έγγραφα
Υπλογιστικός Αξονικός Τοµογράφος

Σημαντικές χρονολογίες στην εξέλιξη της Υπολογιστικής Τομογραφίας

Σημαντικές χρονολογίες στην εξέλιξη της Υπολογιστικής Τομογραφίας

Σημαντικές χρονολογίες στην εξέλιξη της Υπολογιστικής Τομογραφίας

HY Ιατρική Απεικόνιση. ιδάσκων: Kώστας Μαριάς

ΑΞΟΝΙΚΗ ΤΟΜΟΓΡΑΦΙΑ. Ευάγγελος Παντελής Επ. Καθ. Ιατρικής Φυσικής Εργαστήριο Ιατρικής Φυσικής Ιατρική Σχολή Αθηνών

Σημαντικές χρονολογίες στην εξέλιξη της Υπολογιστικής Τομογραφίας

ΑΞΟΝΙΚΗ ΤΟΜΟΓΡΑΦΙΑ Παντελής Καραίσκος Αν. Καθ. Ιατρικής Φυσικής

(Computed Tomography, CT)

ΑΞΟΝΙΚΗ ΤΟΜΟΓΡΑΦΙΑ Παντελής Καραίσκος Καθ. Ιατρικής Φυσικής

Βασικές αρχές λειτουργίας του Αξονικού Τομογράφου (ΑΤ) Computed Tomography (CT)

Ανακατασκευή εικόνας από προβολές

1/21/2013. November 25, 1975 Patent for Full-body CAT Scan 1979 Nobel prize for physiology

HY Ιατρική Απεικόνιση. ιδάσκων: Kώστας Μαριάς

Τοµογραφική Ανακατασκευή εικόνας. Κ. ελήµπασης

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΑΚΤΙΝΟΛΟΓΙΑ. Λία Ε. Μουλοπούλου Καθηγήτρια Ακτινολογίας Διευθύντρια Α Εργαστηρίου Ακτινολογίας

ΑΞΟΝΙΚΗ ΤΟΜΟΓΡΑΦΙΑ. Κ. Νικήτα, Ph.D., M.D. Αναπλ. Καθηγήτρια. BioSim. Εργ. Βιοϊατρικών Προσοµοιώσεων & Απεικονιστικής Τεχνολογίας

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΑΚΤΙΝΟΛΟΓΙΑ. Λία Ε. Μουλοπούλου Καθηγήτρια Ακτινολογίας Διευθύντρια Α Εργαστηρίου Ακτινολογίας

ΑΘΑΝΑΣΙΟΣ Ι. ΦΡΕΝΤΖΟΣ. 6 ο ΕΤΟΣ ΙΑΤΡΙΚΗΣ ( ) του Ε.Κ.Π.Α. ΕΡΓΑΣΙΑ

Υπολογιστική Τομογραφία ακτίνων Χ

Κανονικη Εξεταστικη

Ψηφιακή Επεξεργασία και Ανάλυση Εικόνας Ενότητα 2 η : Δισδιάστατα Σήματα & Συστήματα Μέρος 2

ΑΚΤΙΝΟΛΟΓΙΚΗ ΟΡΟΛΟΓΙΑ. Φονταρά Σοφία, Ιατρός Ακτινολόγος Πανεπιστημιακός Υπότροφος Ά Εργαστήριο Ακτινολογίας Πανεπιστημίου Αθηνών

ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΠΡΟΔΙΑΓΡΑΦΕΣ ΣΥΤΗΜΑΤΟΣ ΤΟΜΟΓΡΑΦΙΑΣ ΕΚΠΟΜΠΗΣ ΠΟΖΙΤΡΟΝΙΩΝ ΜΕ ΕΝΣΩΜΑΤΩΜΕΝΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΤΟΜΟΓΡΑΦΙΑΣ (PET-CT)

Σημειώσεις V: Υπολογιστική Τομογραφία CT, MRI, PET

Ψηφιακή Επεξεργασία και Ανάλυση Εικόνας. Παρουσίαση Νο. 3. Δισδιάστατα σήματα και συστήματα #2

ΙΑΤΡΙΚΗ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΑΘΗΝΩΝ (ΕΚΠΑ) ΚΑΤΑΤΑΚΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΑΚ.ΕΤΟΥΣ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΙΑΤΡΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΤΟΜΟΓΡΑΦΙΑΣ

ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΕΙΚΟΝΑΣ ΣΤΗΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗ ΑΞΟΝΙΚΗ ΤΟΜΟΓΡΑΦΙΑ ΦΥΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΤΟΜΟΓΡΑΦΙΑΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΤΟΜΟΓΡΑΦΙΑΣ

Ιατρική Πληροφορική. Δρ. Π. ΑΣΒΕΣΤΑΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΒΙΟΪΑΤΡΙΚΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ Τ.Ε.

ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΠΡΟΔΙΑΓΡΑΦΕΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΑΞΟΝΙΚΗΣ ΤΟΜΟΓΡΑΦΙΑΣ Γενικά Σύστημα Αξονικής Τομογραφίας 128 τομών αποτελούμενα από :

Αρχές ποζιτρονικής τομογραφίας. Κ. ελήμπασης

ΑΚΤΙΝΟΛΟΓΙΚΗ ΟΡΟΛΟΓΙΑ. Φονταρά Σοφία, Ιατρός Ακτινολόγος Πανεπιστημιακός Υπότροφος Ά Εργαστήριο Ακτινολογίας Πανεπιστημίου Αθηνών

Απορρόφηση ακτίνων Χ

Ραδιοϊσοτοπική απεικόνιση: Αρχές ποζιτρονικής τοµογραφίας. K. ελήµπασης

ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΠΡΟΔΙΑΓΡΑΦΕΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΑΞΟΝΙΚΗΣ ΤΟΜΟΓΡΑΦΙΑΣ 64 ΤΟΜΩΝ

ΑΚΤΙΝΟΣΚΟΠΗΣΗ. Ευάγγελος Παντελής Επ. Καθ. Ιατρικής Φυσικής Εργαστήριο Ιατρικής Φυσικής Ιατρική Σχολή Αθηνών.

ΙΑΤΡΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ eclass: MED808 Π. Παπαγιάννης

ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΠΡΟΔΙΑΓΡΑΦΕΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΤΟΜΟΓΡΑΦΙΑΣ ΕΚΠΟΜΠΗΣ ΠΟΖΙΤΡΟΝΙΩΝ ΜΕ ΕΝΣΩΜΑΤΩΜΕΝΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΤΟΜΟΓΡΑΦΙΑΣ (PET-CT)

Υπολογιστική Τομογραφία Ακτίνων-Χ (X-ray Computed Tomography, CT)

Απορρόφηση του φωτός Προσδιορισμός του συντελεστή απορρόφησης διαφανών υλικών

ΡΟΠΗ ΑΔΡΑΝΕΙΑΣ (ΠΕΡΙΣΤΡΟΦΙΚΗ ΑΔΡΑΝΕΙΑ )

ΜΕΘΟ ΟΙ ΑΝΑΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΕΙΚΟΝΑΣ. Κωνσταντίνα Νικήτα, Ph.D., M.D. Αναπλ. Καθηγήτρια Εργαστήριο Βιοϊατρικών Προσοµοιώσεων και Απεικονιστικής Τεχνολογίας

ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ. Κοντάρας Νικόλαος

Κλινικά Πακέτα-Τεχνικές Λήψης Εικόνων-Ανασύνθεση Εικόνας -Σταθμό Ψηφιακής Επεξεργασίας Εικόνας και Διάγνωσης

ΠΥΡΗΝΙΚΗ ΙΑΤΡΙΚΗ ΚΑΙ ΤΟΜΟΓΡΑΦΙΑ SPECT

Στ Τάξη. Α/Α Μαθηματικό περιεχόμενο Δείκτες Επιτυχίας Ώρες Διδ. 1 ENOTHTA 1

Ακτινοσκόπηση. Σοφία Κόττου. Επίκουρη Καθηγήτρια. Εργαστήριο Ιατρικής Φυσικής. Ιατρική Σχολή Πανεπιστημίου Αθηνών

12. Μέθοδοι ιατρικής και μοριακής απεικόνισης

Εισαγωγή Στοιχεία Θεωρίας

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ. Επικαμπύλια και Επιφανειακά Ολοκληρώματα. Γ.1 Επικαμπύλιο Ολοκλήρωμα

HY Ιατρική Απεικόνιση. Στέλιος Ορφανουδάκης Κώστας Μαριάς. Σημειώσεις II: Πυρηνική Ιατρική

Ένωση Ελλήνων Φυσικών ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΟΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΣ ΦΥΣΙΚΗΣ 2015 Πανεπιστήμιο Αθηνών, Εργαστήριο Φυσικών Επιστημών, Τεχνολογίας, Περιβάλλοντος

ιακριτά Αντίστροφα Προβλήµατα

1. ΦΥΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ IONTIZOYΣΑΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ (ΑΚΤΙΝΕΣ Χ γ) Εργαστήριο Ιατρικής Φυσικής Παν/μιο Αθηνών

Κλασική Ακτινολογία: Εισαγωγή και βασικές αρχές απεικόνισης

Ποιότητα Ακτινοδιαγνωστικής Εικόνας

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΥΣΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ ΤΜΗΜΑΤΟΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ Φασματοφωτομετρία

ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Δ ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΕΣΠΕΡΙΝΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΕΥΤΕΡΑ 9 ΙΟΥΝΙΟΥ 2003 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΦΥΣΙΚΗ

ΒΙΟΦΥΣΙΚΗ. Αλληλεπίδραση ιοντίζουσας ακτινοβολίας και ύλης.

ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΙ ΟΡΓΑΝΟΛΟΓΙΑ ΥΠΕΡΗΧΩΝ

A3. Στο στιγμιότυπο αρμονικού μηχανικού κύματος του Σχήματος 1, παριστάνονται οι ταχύτητες ταλάντωσης δύο σημείων του.

Γ ΤΑΞΗ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΦΥΣΙΚΗ Β Λ ΠΡΟΕΤ. Γ Λ

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΑΘΗΝΑΣ ΣΧΟΛΗ ΕΠΑΓΓΕΛΜΑΤΩΝ ΥΓΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΡΟΝΟΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΡΑΔΙΟΛΟΓΙΑΣ ΑΚΤΙΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ

Ακτίνες Χ (Roentgen) Κ.-Α. Θ. Θωμά

Σεμινάριο. Τεχνολογία Ακτινολογίας

ΙΑΤΡΙΚΗ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΗ & ΨΗΦΙΑΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΙΑΤΡΙΚΗΣ ΕΙΚΟΝΑΣ

Πανοραμική ακτινογραφία. Π. Γκρίτζαλης Επίκουρος Καθηγητής

ΠΡΟΩΘΗΣΗ ΠΥΡΑΥΛΩΝ. Η προώθηση των πυραύλων στηρίζεται στην αρχή διατήρησης της ορμής.

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 Ο 3.2 Η ΕΝΝΟΙΑ ΤΟΥ ΓΡΑΜΜΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η. (Σ) όπου α, β, α, β, είναι οι

Πτυχιακή εργασία με θέμα: Αλγόριθμοι ανακατασκευής εικόνας στην υπολογιστική τομογραφία

ΨΗΦΙΑΚΗ ΑΚΤΙΝΟΔΙΑΓΝΩΣΗ Λαβδάς Ελευθέριος. Λαβδάς Ελευθέριος Τεχνολόγος Ακτινολόγος ΜSc Ιατρική Φυσική PhD Υπολογιστική Τομογραφία

Μάθημα Ακουστικής. Νικόλαος Παλληκαράκης Καθ. Ιατρικής Φυσικής ΠΠ

Ενότητα 2: Οι Θεµελιώδεις Αρχές των Ψηφιακών Εικόνων

ΙΑΤΡΙΚΗ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΑΘΗΝΩΝ (ΕΚΠΑ) ΚΑΤΑΤΑΚΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΑΚ.ΕΤΟΥΣ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΙΑΤΡΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΤΕΛΙΚΗΣ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ 2014 ΦΥΣΙΚΗΣ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΘΕΜΑΤΩΝ: ΚΟΛΟΣΙΩΝΗΣ ΔΗΜΗΤΡΗΣ

1. ΤΟΜΟΓΡΑΦΙΚΗ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΗ ΜΕ ΙΣΟΤΟΠΑ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΙΟΝΤΙΖΟΥΣΩΝ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΩΝ

ΙΑΤΡΙΚΗ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΑΘΗΝΩΝ (ΕΚΠΑ) ΚΑΤΑΤΑΚΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΑΚ.ΕΤΟΥΣ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΙΑΤΡΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ

Εργαστηριακή Άσκηση 2 Μέτρηση της επιτάχυνσης της βαρύτητας με τη μέθοδο του φυσικού εκκρεμούς.

β) Για ένα μέσο, όπου το Η/Μ κύμα έχει ταχύτητα υ

ΦΥΣΙΚΗ Ο.Π Γ ΛΥΚΕΙΟΥ 22 / 04 / ΘΕΜΑ Α Α1. α, Α2. α, Α3. β, Α4. γ, Α5. α. Σ, β. Σ, γ. Λ, δ. Σ, ε. Λ.

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Δ ΕΣΠΕΡΙΝΩΝ

Εργαστήριο Οπτικής ΣΥΜΒΟΛΗ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ

Απεικόνιση δεδομένων (data visualization)

Η ΑΝΑΓΚΗ ΓΙΑ ΠΟΣΟΤΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΣΤΗΝ ΕΝΟΡΓΑΝΗ ΑΝΑΛΥΣΗ

Αντικείμενο του κεφαλαίου είναι: Ανάλυση συσχέτισης μεταξύ δύο μεταβλητών. Εξίσωση παλινδρόμησης. Πρόβλεψη εξέλιξης

ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΤOY ΣΩΚΡΑΤΗ ΛΕΒΕΝΤΗ του ΝΙΚΟΛΑΟΥ. Σπουδαστή του ΔΠΜΣ Εφαρμοσμένη Μηχανική του ΕΜΠ. Επίβλεψη: Επίκουρος Καθηγητής Ν.Π.

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥ ΜΑΖΑΣ ΘΕΣΗΣ ΚΕΝΤΡΟΥ ΜΑΖΑΣ ΡΟΠΗΣ ΑΔΡΑΝΕΙΑΣ ΣΩΜΑΤΩΝ

ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ Βʹ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΟΜΑΔΑΣ ΤΕΤΑΡΤΗ 4 ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΥ 2017

Ποιοτικά χαρακτηριστικά ακτινολογικής εικόνας

ΜΑΣΤΟΓΡΑΦΙΑ. Ευάγγελος Παντελής Επ. Καθ. Ιατρικής Φυσικής Εργαστήριο Ιατρικής Φυσικής Ιατρική Σχολή Αθηνών.

ΙΑΤΡΙΚΗ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΗ ΥΠΕΡΗΧΟΓΡΑΦΙΑ

3 Μετάδοση Θερμότητας με Φυσική Μεταφορά και με Ακτινοβολία

Ευαιθησιομετρία Sensitometry ΑΚΤΙΝΟΛΟΓΙΑ Ι-6

Φυσικές Αρχές συστημάτων PET/CT Ποζιτρονιακή τομογραφία / Αξονική τομογραφία

7. Στρέψη. Κώστας Γαλιώτης, καθηγητής Τμήμα Χημικών Μηχανικών. 7. Στρέψη/ Μηχανική Υλικών

ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΗ ΟΠΤΙΚΗ. Ανάκλαση. Κάτοπτρα. Διάθλαση. Ολική ανάκλαση. Φαινόμενη ανύψωση αντικειμένου. Μετατόπιση ακτίνας. Πρίσματα

1 f. d F D x m a D x m D x dt. 2 t. Όλες οι αποδείξεις στην Φυσική Κατεύθυνσης Γ Λυκείου. Αποδείξεις. d t dt dt dt. 1. Απόδειξη της σχέσης.

ΤΕΙ ΠΕΙΡΑΙΑ ΗΜ: 1/7/14 ΣΤΕΦ - ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΟΥ Α ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗ -ΓΡΑΠΤΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΦΥΣΙΚΗ ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ.

Transcript:

Σημαντικές χρονολογίες στην εξέλιξη της Υπολογιστικής Τομογραφίας 1924 - μαθηματική θεωρία τομογραφικής ανακατασκευής δεδομένων (Johann Radon) 1930 - κλασσική τομογραφία (A. Vallebona) 1963 - θεωρητική βάση της Υ.Τ. (A. McLeod Cormack) 1971-1 ος εμπορικός αξονικός τομογράφος CT (Sir Godfrey Hounsfield) 1974-1 ος CT 3 ης γενεάς 1979 - Nobel price (Cormack & Hounsfield) 1989 - CT μονής τομής 1994 - διτομικός ελικοειδής CT 2001-16-τομών ελικοειδής CT 2007-320-τομών ελικοειδής CT

Γενεές αξονικών τομογράφων

Αρχές λειτουργίας Αξονικού Τομογράφου Αρχές λειτουργίας: o Η λήψη εγκαρσίων διατομών της περιοχής του σώματος που ενδιαφέρει, μέσω της καταγραφής της εξασθένισης της δέσμης ακτινών Χ που διαπερνά την περιοχή αυτή o Καθώς η λυχνία ακτίνων Χ κινείται γύρω από το σώμα του ασθενή, ανά συγκεκριμένη γωνιακή απόσταση της τάξης της 1 (προβολική κατεύθυνση) εκπέμπει λεπτή δέσμη ακτινοβολίας. o Η λεπτή αυτή δέσμη ακτινοβολίας, αφού διαπεράσει την εξεταζόμενη ανατομική περιοχή, εξέρχεται εξασθενημένη λόγω της απορρόφησης ενέργειας από τους διάφορους ιστούς του σώματος που παρεμβάλλονται στη διαδρομή της.

Αρχές λειτουργίας Αξονικού Τομογράφου o Οι διάφορες τιμές εξασθένισης της ακτινοβολίας από κάθε προβολή καταγράφονται με τη βοήθεια ειδικών ανιχνευτών (detectors) που βρίσκονται σε διαμετρικά αντίθετη θέση με την εστία της ακτινολογικής λυχνίας. o Οι ανιχνευτές μετατρέπουν τις ακτίνες Χ σε ηλεκτρικά σήματα τα οποία, μέσω ηλεκτρονικών διατάξεων, μεταφέρονται με κωδικοποιημένη μορφή στον Η/Υ όπου γίνεται η αποθήκευση, τομογραφική ανασύνθεση και επεξεργασία των πληροφοριών. o Η εικόνα που ανασυντίθεται απεικονίζεται σε οθόνη για κλινική αξιολόγηση.

Εξασθένιση της έντασης της δέσμης Θεωρούμε ότι μία νοητή τομή του ανθρωπίνου σώματος μπορεί να προσομοιωθεί από μία τετράγωνη διάταξη στοιχειωδών κύβων (μήτρα matrix). Η εξασθένηση δέσμης ακτίνων Χ εκφράζεται από την εξίσωση: Ι 1 = Ι 0 e Δ x μ Όπου χ το πάχος και μ ο γραμμικός συντελεστής εξασθένησης του κύβου Ι 0 η αρχική ένταση της ακτινοβολίας και Ι η ένταση της εξασθενημένης ακτινοβολίας. Θεωρώντας ότι η δέσμη διαδίδεται κατά μήκος της πρώτης οριζόντιας σειράς κύβων, η εξίσωση της εξασθένησης γράφεται: Ι 1 = Ι 0 e Δ x (μ 1 +μ 2 +μ 3 +μ 4 ) Δηλαδή στη θέση του συντελεστή μ υπάρχει το άθροισμα όλων των συντελεστών που αντιστοιχούν σε κάθε ξεχωριστό κύβο της πρώτης οριζόντιας σειράς. Στην ορολογία της Υ.Τ το άθροισμα αυτό ονομάζεται «ακτινικό άθροισμα» (Ray sum) ή ολοκλήρωμα γραμμής (line integral). Οι τιμές αυτών των αθροισμάτων μπορούν εύκολα να υπολογιστούν από τις εξισώσεις: ln I 1 = σ i μ i x * ln I = σ x i μ i I 0 I 0

Εξασθένηση δέσμης ακτίνων Χ από τους ιστούς Το φαινόµενο της εξασθένησης δέσµης ακτίνων Χ o Βάσει του νόµου απορρόφησης του Beer για παράλληλη µονοενεργειακή δέσµη ακτίνων Χ η οποία διέρχεται από υλικό µε συντελεστή γραµµικής απορρόφησης µ (cm -1 ), ισχύει: Ν 0 μ1 μ2 μ3 μ4 Ν 1 N 1 = N 0 e Δ x (μ 1+μ 2+μ 3+μ 4) Δ x o Ισχύει : Ν 0, Ν 1 : το πλήθος των προσπίπτοντων και εξερχόµενων φωτονίων x : το στοιχειώδες µήκος κατά το οποίο θεωρείται ο συντελεστής µ σταθερός.

z y x

Τομογραφική Ανακατασκευή Εικόνας Βασικές έννοιες της τοµογραφικής ανακατασκευής o Το απεικονιστικό σύστηµα µετρά την τιµή µίας φυσικής ποσότητας, που είναι ο συντελεστής εξασθένιση µ ακτίνων Χ που διέρχονται από τους ιστούς o Η µετρήσιµη ποσότητα µ παρουσιάζει χωρική κατανοµή µ(x,y), αλλά η µέτρηση των τιµών της γίνεται έµµεσα, υπολογίζοντας το ολοκλήρωµα των τιµών κατά µήκος ευθύγραµµων τμημάτων o Ανακατασκευή (reconstruction): o υπολογισµός της αριθµητικής τιµής της φυσικής ποσότητας µ σε κάθε θέση (x,y) ενός επιλεγµένου επιπέδου («τοµή») Η διαδικασία δημιουργίας της εικόνας από τις μετρούμενες προβολές του αντικειμένου o Κάθε τοµή ψηφιοποιείται σε µια µήτρα συντελεστών µ(i x, j y) που αντιστοιχούν στους διαφορετικούς ιστούς της τοµής. o Κάθε στοιχείο της µήτρας (με τυπικό μέγεθος x y~1x1 mm) θεωρείται ότι παρουσιάζει σταθερό συντελεστή µ.

Τομογραφική Ανακατασκευή Εικόνας o Για την ανακατασκευή της εικόνας απαιτείται ο υπολογισμός των συντελεστών εξασθένισης όλων των στοιχειωδών μονάδων (pixels) που αποτελούν κάθε τομή και η μαθηματική επεξεργασία της κατανομής τους (αλγόριθμος). o Το σύνολο των στοιχειωδών μονάδων, όπως αυτές αποθηκεύονται στον Η/Υ ορίζει τη μήτρα ανακατασκευής της εικόνας (reconstruction matrix). o Η βασική μονάδα σύνθεσης λοιπόν, είναι η στοιχειώδης κυψέλη (volume element voxel). o Πολλές στοιχειώδεις κυψέλες συνθέτουν την τομή (slice), που είναι το τομογραφικό επίπεδο του οργάνου που εξετάζεται.

Τομογραφική Ανακατασκευή Εικόνας o Η τομή απεικονίζεται στην οθόνη σαν μια εικόνα δύο διαστάσεων σε επίπεδη επιφάνεια (μήτρα απεικόνισηςdisplay matrix). o Η απεικόνιση της τομής (εικόνας εμφανίζεται στην οθόνη με διαβαθμίσεις του γκρι, ανάλογα με την τιμή του συντελεστή εξασθένισης. o Περιοχές του σώματος με υψηλό συντελεστή εξασθένισης, όπως τα οστά, εμφανίζονται λευκές, ενώ περιοχές με μικρότερο συντελεστή εξασθένισης, όπως οι μαλακοί ιστοί παρουσιάζονται γκρίζες ή μαύρες. o Πρ έ π ε ι ν α τ ο ν ι σ τ ε ί ό τ ι, ενώ η ανακατασκευή της εικόνας και η απεικόνιση γίνονται σε δύο διαστάσεις, στην πραγματικότητα αντιπροσωπεύουν τρισδιάστατες δομές.

Μέθοδοι Ανακατασκευής Εικόνας Μέθοδοι Οπισθοπροβολής (BackProjection) Αλγεβρικές μέθοδοι Επαναληπτικές μέθοδοι (Iterative)

Ο μετασχηματισμός Radon (από τον Αυστριακό μαθηματικό Johann Radon), που αποτελεί τη βάση των αναλυτικών μεθόδων ανακατασκευής, συσχετίζει μια δισδιάστατη συνάρτηση με το σύνολο των επικαμπύλιων ολοκληρωμάτων της συνάρτησης αυτής. Συστήματα τομογραφίας με εκπομπή (όπως PET και SPECT) ή με μετάδοση (όπως η αξονική τομογραφία) λαμβάνουν μετρήσεις που μοιάζουν με θολά επικαμπύλια ολοκληρώματα, οπότε το παραπάνω μοντέλο μετασχηματισμού αποτελεί μια εξιδανίκευση τέτοιων συστημάτων. [14] Η εφαρμογή του μετασχηματισμού Radon σε μια εικόνα για ένα δεδομένο σύνολο γωνιών μπορεί να θεωρηθεί ως ο υπολογισμός της προβολής της εικόνας κατά μήκος αυτών των γωνιών. Η προκύπτουσα προβολή είναι το άθροισμα της φωτεινότητας των pixel σε κάθε κατεύθυνση, δηλαδή ένα επικαμπύλιο ολοκλήρωμα. Το αποτέλεσμα είναι μια νέα εικόνα R(ρ,θ). Αυτό μπορεί να γραφεί μαθηματικά ορίζοντας

Μέθοδος Οπισθοπροβολής (Back-Projection)

Μέθοδος Οπισθοπροβολής (Back-Projection) o Για κάθε προβολή, δηλαδή ουσιαστικά μέτρηση της εξασθένισης κατά μήκος μίας ακτίνας, δεν έχουμε συγκεκριμένη πληροφορία για τις διακυμάνσεις της πυκνότητας, αλλά μόνο το μέσο όρο. o Κάθε µη µηδενική τιµή της κάθε προβολής µοιράζεται εξ ίσου (οπισθοπροβολή) µεταξύ όλων των στοιχείων της τοµής που βρίσκονται πάνω στην ευθεία προβολής, και σε κάθε σηµείο της τοµής προστίθενται οι στοιχειώδεις επιδράσεις από όλες τις προβολές. o Η τελική εικόνα που παίρνουµε µε τη µέθοδο απλής οπισθοπροβολής δεν είναι καθαρή, αφού κάθε σηµείο απεικονίζεται σαν ένα άστρο που επεκτείνεται πάνω σ' όλη την εικόνα και του οποίου η ένταση είναι µέγιστη στο κέντρο και εξασθενεί καθώς αποµακρυνόµαστε από αυτό. o Η ένταση όλων των άλλων σηµείων της εικόνας θα είναι µη µηδενική και αντιστρόφως ανάλογη της απόστασης από το κέντρο της ράβδου. o Για να διορθωθεί το σφάλμα, πρέπει να φιλτράρονται οι προβολές, πριν την οπισθοπροβολή. o Αν στο σχήµα αυτό προσθέσουμε όλες τις προβολές, τότε η ένταση της εικόνας θα μηδενισθεί σε όλα τα σημεία εκτός από εκείνα της ράβδου

Μέθοδος Οπισθοπροβολής (Back-Projection) Η ποιότητα της ανακατασκευασμένης εικόνας με τη μέθοδο της οπισθοπροβολής εξαρτάται από : o Το μέγεθος των ανιχνευτών. Η μείωση του μεγέθους των ανιχνευτών συνεπάγεται συλλογή περισσοτέρων προβολών και συνεπώς αύξηση της διακριτικής ικανότητας. Όμως, μείωση του μεγέθους των ανιχνευτών συνεπάγεται και μείωση του σήματος ανά ανιχνευτή, άρα αύξηση του θορύβου και μείωση της διακριτικής ικανότητας. Μείωση του μεγέθους των ανιχνευτών

Μέθοδος Οπισθοπροβολής (Back-Projection) Η ποιότητα της ανακατασκευασμένης εικόνας με τη μέθοδο της οπισθοπροβολής εξαρτάται από : o Τον αριθμό των προβολών. Η αύξηση του αριθμού των προβολών συνεπάγεται αύξηση της καταγραφόμενης πληροφορίας, μείωση του θορύβου και αύξηση της διακριτικής ικανότητας o Το μέγεθος της μήτρας ανακατασκευής. Η αύξηση του μεγέθους της μήτρας (π.χ. 256x256 σε 512x512) συνεπάγεται αύξηση της διακριτικής ικανότητας.

CT 1 ης γενεάς (μετατόπιση περιστροφή) Εγκάρσια εικόνα ανακατασκευασμένη από πολλαπλές γραμμικές μετρήσεις διέλευσης ακτινοβολίας λαμβανόμενες από πολλαπλές διευθύνσεις.