Podstawy

rentgenodiagnostyki

i tomografii komputerowej

Kazimierz Szopiński

Zakład Diagnostyki Obrazowej

II Wydział Lekarski AM

Podstawy fizyki

promieni

rentgenowskich

Energia

[keV]

Częstotliw

ość

[Hz]

Długość fali

[m]

Fale radiowe

Mikrofale

Światło widzialne

i podczerwień

Ultrafiolet

Promienie X

Promieniowanie

gamma

Wilhelm Röntgen (1845-1923)

Nobel 1901 (fizyka)

Lampa rentgenowska

Anoda

Katoda

Wytwarzanie promieni

rentgenowskich

StatorRotor

Anoda (+) Katoda (-)

Natężenie

promieniowania

rentgenowskiego

2

ZIU





Z

– liczba atomowa materiału anody

I

– natężenie prądu [mA]

U

– napięcie [kVp]

Anoda

• Wysoka temperatura topnienia,

wysoka wydajność generacji
promieniowania rentgenowskiego

• W (wolfram, Z=74)
• stopy W/Re (wolfram/ren, Z=74/75)
• Mo (molibden, Z=42) aparaty do

mammografii

Regulacja lampy

rentgenowskiej

• wysokie mA dla redukcji czasu

naświetlania

• wysokie mA, niskie kVp dla wysokiego

kontrastu obrazu

• wysokie kVp dla

– poprawy penetracji fotonów

promieniowania

– zmniejszenia dawki pochłoniętej w skórze

Efekt osłabiania (heel

effect)

Wiązka promieni rentgenowskich jest intensywniejsza po stronie katody.

Anoda

Katoda

Natężenie wiązki promieni rentgenowskich

100%

105%

73%

Efekt osłabiania (heel

effect)

• grubsze części ciała pacjenta

powinny być umieszczane po
stronie katody

Przesłona głębinowa

• ograniczenie wymiarów i kształtu

wiązki promieniowania

• ograniczenie rozproszenia –

poprawa jakości obrazu

Przesłona głębinowa

Kratki

przeciwrozproszeniowe

• paski ołowiane przedzielone warstwami

substancji przepuszczającej
promieniowanie rentgenowskie

– równoległa (liniowa)
– krzyżowa
– zogniskowana (zbieżna)
– ruchoma (Bucky)

• pochłaniają promieniowanie rozproszone

poprawiając kontrast na zdjęciu

Folie (ekrany)

wzmacniajce

• film rtg jest ~100 razy bardziej

wrażliwy na światło niż
promieniowanie rtg

• redukcja dawki promieniowania
• krótsze czasy ekspozycji (mniej

artefaktów ruchowych

• zmniejszenie ostrości obrazu

Prześwietlenie

(fluoroskopia)

• natychmiastowa, ciągła seria

obrazów

• wzmacniacz obrazu + system TV

4 podstawowe odcienie

szarości

• gaz (powietrze)
• tkanka tłuszczowa
• tkanki miękkie
• kość (zwapnienia), metale

Angiografi

a

Antonio Caetano de Abreu

Freire de Egas Moniz (1874-

1955)

Nobel 1936 (medycyna)

 

                              

Pierwsza angiografia 1926

Sven-Ivar Seldinger 1921-

1998

Technika Seldingera

Angiografia klasyczna

Środek cieniujący

Cyfrowa angiografia

subtrakcyjna

(

D

igital

S

ubtraction

A

ngiography, DSA)

-

Środek cieniujący

=

1

2

3

Maska

Cyfrowa angiografia

subtrakcyjna

(

D

igital

S

ubtraction

A

ngiography, DSA)

-

Środek cieniujący

=

1

2

3

Maska

Tomogra

fia

Tomografia

• jednoczesne poruszanie (w

przeciwnych kierunkach) lampy
rentgenowskiej i filmu w czasie
ekspozycji powoduje rozmycie
obrazu struktur znajdujących się
poza badaną płaszczyzną

Tomografia

Tomografia

Tomografia

Tomografia

komputerowa (TK)

Computed tomography

(CT)

sir Godfrey N. Hounsfield

Nobel 1979 (medycyna)

Allan M. Cormack (1924-1998)

Nobel 1979 (medycyna)

Tomografia komputerowa

Rekonstrukcja obrazu w tomografii

komputerowej

(Splatany rzut wsteczny, Convolution Back

Projection, CBP)

Jednostki Hounsfielda (jH)

Hounsfield Units (HU)

• miara współczynnika osłabienia

promieniowania rentgenowskiego

• dodatnie dla osłabienia silniejszego

niż osłabienie w wodzie

• woda = 0
• ujemne dla osłabienia słabszego

niż osłabienie w wodzie

Jednostki Hounsfielda (jH)

Hounsfield Units (HU)

w

w

t

CTnumber







)

(

1000







Ustawienia okna obrazu

Okno płucne

Okno kostne

Okno tkanek miękkich

Podstawowe parametry

• mAs
• kVp
• grubość warstwy (kolimacja wiązki)
• pitch

Pitch

stosunek przesunięcia stołu na jeden
obrót lampy (gantry) do grubości
warstwy

Jednorzędowa tomografia

komputerowa

Single detector CT

Wielorzędowa tomografia

komputerowa

Multi-detector CT (MDCT), Multi-slice

CT (MSCT)

Spiralna (helikalna) tomografia

komputerowa

Spiral (helical) CT

Spiralna wielorzędowa tomografia

komputerowa

Multi-detector Spiral CT (MDSCT)

Tomografia komputerowa wysokiej

rozdzielczości

High-resolution Computed Tomography

(HRCT)

Angio-TK

CT Angiography (CTA)

Electron Beam Computed

Tomography