BİLGİSAYARLI TOMOGRAFİ CİHAZI. Öğrenme Hedefleri BT görüntüleme için parametreleri belirleyebilme, BT görüntüsü elde edebilme, BT’de görüntü kalitesini.

... konulu sunumlar: "BİLGİSAYARLI TOMOGRAFİ CİHAZI. Öğrenme Hedefleri BT görüntüleme için parametreleri belirleyebilme, BT görüntüsü elde edebilme, BT’de görüntü kalitesini."— Sunum transkripti:

1 BİLGİSAYARLI TOMOGRAFİ CİHAZI

2 Öğrenme Hedefleri BT görüntüleme için parametreleri belirleyebilme, BT görüntüsü elde edebilme, BT’de görüntü kalitesini değerlendirebilme, BT görüntülerini işlemleri (Post Processing) yapabilme

3 BT Sistemlerinin Gelişimi *Tomos Yunancada kesit, Graphia ise görüntü demektir,tomografi sözcüğü buradan üretildi *Kolime edilmiş X-ışını kullanılarak incelenen objenin kesitsel görüntüsünü oluşturmaya yönelik görüntüleme yöntemidir. *1963 yılında Cormack tarafından teorize edildi *1967’de Godfrey N.Hounsfield ilk başarılı klinik çekim yapılmış, ülkemizde ise HÜTF’de 1976’da kullanılmıştır

4 BT ne işe yarar? BT kesitsel görüntü almamızı sağlar, Normal röntgenin çözemediği yumuşak doku kontrastını sağlayarakdokular arası farklılığı sağlar

5 BT hangi tip problemeleri çözmeye yarar? Kanserlerin büyük bir bölümünde teşhis ve evreleme problemini çözer Travmalarda organ ve kemiklerin taraması yapılır Radyoterapinin planlanmasında yol gösterici Vasküler damarların hastalığını göstermede Kemik hastalıkarının teşhisi ve travmasınında(özellikle vertebra cerrahisinde) Osteoporozun teşhisinde ve takibinde Biobsi işlemi sırasında kılavuzluk yaparak örnek alınmasını kolaylaştırır

6 BT GÖRÜNTÜLEME İÇİN PARAMETRELERİ Bilgisayarlı Tomografi Sistemlerinin Gelişimi BT cihazının bölümleri –Hasta masası –Gantry X ışını tüpü Dedektörler ve dedektör elektroniği –Bilgisayar sistemi --Kumanda konsolu

7

8 BT Aygıtı

9 BT GÖRÜNTÜSÜ ELDE ETMEK BT kesitinin elde edilmesi –Piksel ve voksel tanımı –BT sayılarının hesaplanması –Haunsfield unit skalası ile BT görüntüsünde kontrastı ayırt etme –Geriye projeksiyon hesaplamayöntemi ile BT kesitini elde etme BT Teknolojileri ve Özellikleri –Birinci jenerasyon BT –İkinci Jenerasyon BT –Üçüncü Jenerasyon BT –Dördüncü Jenerasyon BT –Beşinci Jenerasyon BT –Spiral (Helikal) BT –Çok Kesitli BT Kesit duyarlılık profili İnterpolasyon algoritmaları BT Dozlar

10 Piksel ve Voksel Piksel; BT görüntüleri piksel adı verilen resim elemanlarının oluşturduğu matriksten ibarettir. Pikseller seçilen kesit kalınlığına bağlı olarak VOKSEL adı verilen hacme sahiptir. Vokselorganizmayı geçen X-ışının attaneuasyonunu gösteren sayısal bir değer taşır. Bu değer HU(Hounsfield units) olarak adlandırılır ve +1000 ile -1000 arasındaki değerleri kapsar. 0 sayısı suyu,negatif sayılar hava ve yağı,+ değerler kan ve yumuşak dokuları temsil eder.

11 Piksel (a x b) ve voksel (a x b x d), D: görüntü alanının çapı(FOV)

12 Matriks Matriks satır ve kolon sıralarından oluşur, 512x512 gibi Teknisyen görüntü alanını seçer(FOV), Piksel boyutu: FOV/matrix boyutu Uzaysal çözünürlük daha geniş matriks veya daha küçük FOV ile artar. Matriks sayısı artıkça; *Uzaysal rezolüsyon ↑ *Rekonstriksiyon zamanı ↑ *Arşivleme zamanı ↑

13 Hounsfield Ölçeği ATANEUASYON *HİPERDENS *HİPODENS *İZODENS

14 Pencereleme(Windowing) Bir BT görüntüsünde bulunan 4096 gri tonu gözümüzün algılaması olanaksızdır.Radyogramlara baktığımız şartlarda gözümüz ancak 30-90 gri tonu ayırabilir. En iyi şartlarda gözümüzün 90 gri tonu ayırabildiğini varsayalım. Bu durumda bir BT görüntüsünde gözümüzün fark edebileceği iki gri ton arasındaki yoğunluk farkı: 4,096/9045 HÜ olacaktır. Beyinde gri ve beyaz cevherin gri skala değerleri arasındaki fark 45 HÜ’den az olduğu için böyle bir görüntüde gri cevher ve beyaz cevheri ayırmak mümkün olmayacaktır. Bu ayırımı gösterebilmek için gri ölçeğin değerlerini, beyin dokusunun görüntülendiği değerlerin bulunduğu dar bir alanda dağıtmak gerekir. Bu işleme pencereleme (“windowing”) adı verilir. Göğüsün BT kesitinde mediastinal yapılar yumuşak doku penceresinde, akciğerler ise parankim penceresinde görüntülenir. Gri tonların dağıtılmasını istediğimiz aralığa pencere genişliği, bu aralığın ortasına ise pencere seviyesi adı verilir.. Örneğin pencere genişliğini - 100 ile +200 arasında 300 olarak saptadığımız bir incelemede pencere seviyesi +50 olacaktırcere genişliğinin üzerindeki yapılar beyaz, altındaki yapılar ise siyah tonlar içerisinde görülmez hale gelir

15 AKCİĞERE AİT PENCERE GENİŞLİKLERİ

16 Pencere Görüntü Ayarları Mediasten penceresiParankim penceresi Kemik penceresiYumuşak doku penceresi

17 BT’de görüntüleme yöntemleri **Dijital projeksiyon ile *AP,PA ve Lateral projeksiyon *Surview, Skenogram **Konvansiyonel BT *Aksiyel, kesitsel *Her kesit bağımsız **Hacimsel BT *Helikal tarama *Devamlı(kesintisiz) veri

18 Digital Projeksiyon Tüp ve dedektör sabit, Işın gelirken masa hareket eder, İncelenecek alan seçilir

19 DİGİTAL PROJEKSİYON İLE GÖRÜNTÜ OLUŞUMU Masa Haraket ederken,tüp ve dedektörsabit olarakkalır incelenecek alan oluşturulur

20 1.Jenerasyon BT Cihazlar Pensil-beam x-ışını ve tek bir dedektörün bulunduğu cihazlara translate-rotate prensibi ile çalışır,bir derecelik açılarla tarama yapıldığı için kesit alım süresi çok uzundu.Dönüş hareketi 180 dereceye kadardır.

21 2.Jenerasyon BT Cihazlar Tek dedektör yerine multiple lineer dizilmiş birden fazla dedektörler ve fan-beam yelpaze şeklinde üretilmiş ışın kullanılır,tüp hareketi 10 derecelik hareketler yapar.Dönüş açısı maksimum 180 derecedir.

22 3.Jenerasyon BT Cihazlar Rotate-Rotate prensibi ile çalışır. Fan-beam X- ışını karşısındadki dedektörler konveks yerleştirilmiştir.Hasta etrafında 360 derece dönüş yapabilir.

23 4.Jenerasyon BT Cihazlar Rotate-Stanionary tekniği kullanılmıştır. X-ışını kaynağı 360 derece dönerken, dedektörler sabittir, dedektörler 360 derecelik halkasal bir dizilim gösterir.

24 5.Jenerasyon(Elektron Beam-EBT) BT Dedektörler ve X-ışını sabittir.Yüksek güçlü 4 tungsten anodlu elektron ışınlarını koiller yardımıyla hasta etrafındaki anoda yönlendirir,böylece yelpaze şeklinde 360 derece ışın elde edilir daha çok kalp görüntülemesi için planlanmıştır.

25 5.Jenerasyon BT

26 3.Kuşak Bt(Rotasyon-Rotasyon) Tüp ve detektörler hasta çevresinde 360-420 derece döner, Masa sabit kalır, Bir kesit görüntü alınca masa bir sonraki pozisyona hareket eder ve işlem tekrarlanır

27 Helikal(Spiral) BT Tüp ve dedektörler hasta çevresinde döner, Masa devamlı hareket eder, Hacimsel,kesintisiz bilgi alınır Slip ring teknolojisi kullanılır, Yüksek güçlü tüpe sahip, İnterpolasyon algoritması kullanılır

28 Çok yüksek kapasiteli x ışını tüpü Kısa sürede uzun mesafe taraması ve incelemeler arasında tüpün hızla soğutulabilmesi için helikal BT tüpünün anot ısı kapasitesi yüksek olmalıdır Güncel BT tüp kapasitesi: 5-8 milyon ısı ünitesi (heat unit) Isı atılımı (soğutma kapasitesi) yüksek Anot çapı arttırılarak (20 cm ve üzeri) Hedef diskin arkasına grafit eklenerek Yüksek ısıya dayanıklı rotor taşıyıcılar Seramik yalıtkanlı metal haube kullanılmıştır

29 SLİP RİNG Gantry eksenine göre konsantrik dizilen paralel iletken halkalar, Dönen yüzeye(tüp, dedektör) elektrik ileten fırçalarmevcut, Sistemin tüm güç ve kontrol iletilerini sağlar

30 Filtreler Görüntülerin optimazsyonuna yönelik noise’ı önleyen,görüntü netliği ve keskinliğini düzenleyen mekanizmalardır. SOFT(Smooth) FİLTRE:Kontrast rezolüsyonu artırmak için kullanılır. SHARP(Edge Enhance) FİLTRE;Geometrik rezolüsyonu artırmaya yönelik kullanılır

31 İnterpolasyon:Spiral görüntü alırken hasta z ekseni yönünde hareket ettiğinden hacimsel olarak elde edilmiş bilgiden aksiyel görüntü elde etmek için interpolasyon algoritmalarına ihtiyaç vardır.

32 İnterpolasyon algoritmaları Helikal BT’ de tüp-detektördonanımı ve masa sürekli hareket ettiği için, konvansiyonel BT’nin aksine, kesit başlangıcı ile bitişi aynı noktada birleşmez çünkü masa hareketine bağlı fan şeklindeki x-ışını hasta çevresinde spiral çizer. Başlangıç ile bitiş noktaları arasındaki kayma, masa hızı ve ışın genişliğinin bir fonksiyonudur. Helikal veri olarak toplanan bilginin aksiyel düzlemde veri haline getirilmesi gerekir Bu nedenle önce helikal veri, planar veriye döndürülür 180°ve 360°lineer interpolasyon algoritması kullanılır

33 İnterpolasyon interpolation ara değeri bulma interpolation metne ilave interpolation bilinen verilerden sonuç çıkarma interpolation ara değerini bulma. enterpolationiç değerleme.

34 İnterpolasyon algoritmaları (İA) 360° lineer İA;her 360° dönüş için spiral veri içindeki, z-ekseninde seçilen noktaya en yakın iki projeksiyonun interpolasyonudur. –Gürültü azalır, ancak kesit duyarlılık profili genişler ve z eksenindeki çözünürlük azalır. –Sadece düşük pitch değerlerinde kullanılır

35 impactscan.org Spiral CT Techniques, Volumetric Image Formation, and its Application to Colon Screening Jennifer Dempsey

36 180° lineer İA 180° lineer İA; daha gelişmiş bir hesaplamadır. X ışını atenüasyonunun yönden bağımsız olması esasına dayanır. Yani, tüp ve detektörler arasında ışın atenüasyonu her iki yöndede eşittir.Dolayısı ile, detektör-tüp arasındaki ışın için sanal ikinci bir spiral hesaplanarak gerçek ve sanal spiraller arasındaki açı değerlerindeki projeksiyonlar interpole edilebilir. –180° İA da kesit duyarlılık profili dardır. –Z-ekseninde çözünürlük daha iyi –Distorsiyon olmaz ancak gürültü artar. –Pitch değerinin arttırılmasına izin verdiği için, günümüzde daha yaygın olarak kullanılırlar.

37 180° lineer İA Spiral CT Techniques, Volumetric Image Formation, and its Application to Colon Screening Jennifer Dempsey

38 Efektif kesit kalınlığı Konvansiyonel BT’de kesit duyarlılık profilinin (KDP) genişliği kolimasyona eşittir Helikal (spiral) BT’de ise; efektif kesit kalınlığı pitch değerine ve kullanılan interpolasyon algoritmasına bağlıdır.

39 Kesit Duyarlılık Profili;Masanın hareket ettiği z ekseni yönünde voksellerin boyut özelliklerini belirleyen eğriye kesit duyarlılık profili adı verilir.

40 İdeal kesit duyarlılık profili (KDP) Masanın hareket ettiği z ekseni yönünde voksellerin boyut özelliklerini belirleyen eğriye kesit duyarlılık profili denir. Dikdörtgen şeklinde olmalı Dikdörtgenin genişliği kesit kalınlığı kadar olmalı 180° lineer İA’ da pitch;1 ise, efektif kesit kalınlığı, yaklaşık %28 artar. Dolayısı ile helikal BT’de inceleme yaparken kolimasyon ve pitch değerleri uygun şekilde seçilmelidir.

41 KESİT DUYARLILIK PROFİLİ

42 REKONSTRÜKSİYON İNTERVALİ Ardaşık iki kesit kalınlığı *Kesit kalınlığı aynı *Overlapping RI;azaldıkça *MPR ve 3-D daha iyi *Parsiyel volüm azalır *Görüntü sayısı artar *Rekonstrüksiyon zamanı uzar *Lezyon saptama artar Matematiksel overlapping ile doz artırılmadan z ekseninde ki çözünürlük artar

43 RekonstriksüyonAralığı Helikal BT’nin en önemli avantajı veri kaydının devamlı olması nedeniyle z ekseni boyunca her hangi bir noktadan istenen kesit kalınlığında BT görüntüsü oluşturabilmesidir. Rekonstrüksiyon aralığı (Rekonstrüksiyon intervali:RI), Rekonstrükte edilen ardışık 2 kesit arasındaki mesafeyi belirler. İncelemede kesit kalınlığı değişmez ancak üst üste düşen kesitler (overlaping) olabilir. –Ancak bu durum z-ekseni boyunca örneklemeyi düzeltir –Lezyon saptama oranı artar –Multiplanar ve 3 boyutlu rekonstrüksiyon kalitesi artar. –Rekonstrüksiyon zamanı uzar –Kesit sayısı artar

44 Overlaping ne kadarolmalı? Küçük yapıların ayırtedilebilmesi için RI en az %30 overlaping olacak şekilde seçilmelidir. Optimum multiplanar ve 3-boyutlu rekonstriksiyon için RI efektif kalınlığın %50 sini geçmeyecek şekilde alınması gerekir Böylece kesitler arasında %50 overlap olacak ve kesit aralarında kalan lezyonlar ortaya çıkacaktır. – Üst üste binen kesitler matematiksel yollarla hesaplanır (x-ışını üst üste binmez) görüntü kalitesindeki iyileşme hastaya fazla doz verilmeden sağlanır

45 Çok kesitli BT(ÇKBT) Helikal BT ve ÇKBT’lerde x-ışını üretimi devamlıdır.Hastanın longitudinal aksı boyunca iki veya daha çok sayıda dedektör dizileri donatılmış olması, X-ışını kolimasyonun genişletilmesi ve masa hızının artırılması spiral BT’den farklarıdır. Dedektör=Z aksındaki aktif dedektör sayısıdır. Kanal=Dedektörden veri aktaran birimdir. Dedektör sayısıKanal Sayısı Genel olarak dedektör sayısı artıkça efektif x- ışını kullanımı arttığından doz AZALIR.

46 ÇKBT Detektör sıra sayısının artması x-ışınının etkin kullanımını sağlayarak veri toplama kapasitesini dramatik bir şekilde arttırmıştır. –Daha kısa süre görüntüleme süresi –Daha uzun görüntüleme mesafesi –Daha ince kesit kalınlığı Dedektör sayısı artıkça X-ışını kullanım etkinliği artar ve radyasyon dozu azalır

47 Rotasyon Zamanı Tüpün bir dönüşü için geçen süre; *3.jenerasyonda 3-4 sn *Spiral BT de 0,375-1 sn Kısa rotasyon zamanı ile hareket artefaktları azaltılır. Uzun rotasyon zamanı ile mAs yükseltilebilir.

48 IŞIN KOLİMASYONU Verilen ve dedektörlerce alınanışın demetinin kalınlığını tanımlar

49 Kolimasyona örnekler 10 mmve1 mm kesit kalınlığı

50 ÇÖZÜNÜRLÜK Uzaysal Çözünürlük(spatial=Rezolüsyon); Birbirine komşu farklı yapıyı farkedebilme *Konrast Çözünürlük Farklı yoğunlukları ayırt edebilme gücü

51 ImPACT Course Feb 07 İmaj Kontrastı Kontrast= Obje dansitesi ile çevresindeki dokuyu dansitesi arasındaki farklılıktır. difference in CT number (HU)between an object and the surrounding tissue CT = CT Obj ect – Ct background Number CT background CT object Distance Plot of CT number across object

52 HU AAPM Teaching Resource

53 ImPACT Course Feb 07 LCD can be assessed using phantoms with known contrast levels at different sizes ATS insert for AAPMRMI ACR accreditationCatphan Phantomlar:Düşük kontrastı çözünürlüğünü elde etme kapasitesi sahiptirler

54 ImPACT Course Feb ’07 Spatial Rezolüsyon The ability to see (resolve) spatial detail (particularly small details) without blurring The ability of a system to transfer spatial information in an object to an image

55 ImPACT Course Feb ’07 Expressing Spatial Resolution MTF (modulation transfer function) - contrast in image relative to contrast in object Approx 100% transferApprox 2% transfer

56 ImPACT Course Feb ’07 Modulasyon Transfer Fonksiyonu(MTF) MTF 50, MTF 10, MTF 2, MTF 0 (cut off frequency) often quoted – MTF 2 approximates to limiting visual resolution 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0246846810 Frequency (lp/cm) MTF (%)

57 ÇÖZÜNÜRLÜK Küçük Objeleri ayırabilmedir; çç/mm Fokal spotlar kullanılır, Sekonder kolimasyonlar yapılır Çözünürlük yükseldikçe uzaysal Rezolüsyon ve gürültü artar StandartYüksekÇok Yüksek 11çç/mm14 çç/mm20 çç/mm

58 UZAYSAL ÇÖZÜNÜRLÜĞÜ DEĞİŞTİREN FAKTÖRLER FS küçüldükçeUÇ ARTAR DG küçüldükçe UÇ ARTAR Fokal Spot; Dedektör Genişliği Kesit Kalınlığı Pitch KK azaldıkçaUÇ ARTAR Pitch azaldıkça UÇ ARTAR RekonstrüksiyonFiltresiKemik filtresiUÇ ARTAR Daha küçük PB UÇ ARTAR Piksel Boyutu FOV Hasta Hareketi Daha az FOV Daha az HH UÇ ARTAR

59 KONTRAST REZOLÜSYONU ETKİLEYEN FAKTÖRLER mAs ve Doz; * mAs artarsa foton sayısı ve SNR artar, KÇ artar *mAs iki katına çıkması SNR’yi %41 artırır, KÇ artar,*mAs artarsa dozda artar Piksel Boyutu(FOV); *FOV artarsa piksel boyutlarıda artar ve herbir vokselden geçen X-ışını artar, KÇ artar

60 ImPACT Course Feb 07 mGymGyyy 50 Doses given are CTDI measured at surface of Catphan Detectability criteria: when is a detail visible? What are the visualisation criteria ?

61 ImPACT Course Feb 07 İmajda Gürültü ve Tüp Akımı Arasındaki İlişki Lower mAs Yüksek Tüp akımı ile görüntüDüşük Tüp Akımı ile Görüntü

62 ImPACT Course Feb 07 İmajda Gürültü ve Kesit Kalınlığı Geniş Kesit KalınlığıDar Kesit Kalınlığı

63 ImPACT Course Feb 07 Gürültü ve Rekonstrüksiyon Filtresir mor eg Smooth  Standard  Sharp noise =~7 HU  17 HU  70 HU

64 REKONSTRÜKSİYON FİLTRELERİNİN ÇÖZÜNÜRLÜĞE ETKİSİ YUMUŞAK DOKU FİLTRESİKEMİK FİLTRESİ

65 Picth Tek ve çok kesitli BT için Masa hareketi(mm)/Rotasyon Kolimatör Pitch= ----------------------------------------- Işın demetinin kolimasyon kalınlığı(mm) Masa hareketi(mm) Dedektör Pitch= ------------------------------------- Dedektör genişliği(mm)

66 Pitch Picth=1 ise 10 mm kesit kalınlığı ve 10 mm masa hareketi ile ardışık kesitler konvansiyonel bir adım bir adım taramaya benzer Picth>1 ise daha düşük aksiyel uzaysal çözünürlüklü azaltılmış hasta dozu,genişletimiş Görüntüyü tanımlar. Picth< 1 ise daha yüksek uzaysal çözünürlüğü, daha yüksek hasta dozu,üst üste gelmeyi (overlaping)tanımlar

67 Pitch Picth değeri artıkça ; Z eksenindeki uzaysal çözünürlük azalır,efektif kesit kalınlığı artar,MPR ve 3-D kalitesi azalır, gürültü artar Picth sayısı onun genelde 1-2 arasında seçilir

68 Noise(Gürültü) Bir homojen inceleme alanı ROI’da piksel değerlerinin standart deviasyonudur. 360 derece lineer interpolasyon kullanıldığında gürültü konvansiyonel BT’ye göre %17-18 azalır.Oysa 180 derecelik interpolasyon kullanıldığına gürültü %13-14 artar

69 ImPACT Course Feb 07 In a perfect world all pixel values of water = zero CT’deki Sayısal Ölçümler 0000 0000 0000 0000 Uniform water phantom

70 ImPACTImPACTCourse Feb 07 Image noise 40-12 0010 -2040 023-4 ImPACT Course Feb 07 İmajdaki Gürültü In reality the pixel values vary around a mean value The extent of this variation is called image noise Mean CT number = 0 Min = -4, Max = +4 Uniform water phantom 40-12 0010 -2040 023-4

71 ImPACT Course Feb 07 CT# = 0.1 SD = 2.4 Ölçümlerdeki Gürültü Distribution properties –The standard deviation (SD) is used as a measure of the spread of values = ‘noise’ –95% of pixel values fall within +/- 2 SD CT Numbe -20246-20246 No. of Pixels -1 SD +1 SD +2 SD 030 30 34 0 22 300171 -52-4405 00232 20 1 -2 03 SD = 2.4 -2 SD -6-4 - 4.8 +4.8 mean CT#

72 X-Işını Tüpü,X-Işını Yelpazesi ve Dedektörler Helikal BT Tek sıralı 500-900 adet dedektör 4-Kesit BT tüp ve Çok sıralı dedektörler

73 DEDEKTÖR Hastayı geçen X-Işını intensitesini ölçer Xenon dedektörler:Üzerine X-ışını düştüğünde sıkıştırılmış xeneon gazında iyonizasyona neden olur ve elektrik sinyali üretir (3.Jenerasyon BT ‘de kullanılır) Solid dedektörler:Üzerine X ışını düştüğünde ışık salınımı olur ve elektrik sinyali üretir.(4.jenerasyon ve ÇKBT’de kullanılır)

74 DEDEKTÖRGEOMETRİSİ Matriks D; Paralel sıralanmış eşit genişlikteki dedektörler Adaptif D; Santralden Perifere doğru genişlemiş sıralanmış dedektörler dizileri Hiprid tip:İkisinin karışımı

75 Dedektör kalınlıkları Tek kesitli BT’lerde dedektör eni 13 mm dir. Kesit kalınlığı ışının kolimasyonu (dedektör kalınlığı ) belirlenir(1-13 mm) Çok sıralı dedektör sisteminde dedektörlerin eni dardır(64 kesitli BT de dedektör kalınlığı 1mm) Genel olarak dedektörsıra Sayısı artıkça X-ışını kullanım Etkinliği arttığında kullanılan Radyasyon dozu azalır

76 BT’de Görüntü Kalitesini Değerlendirme BT de görüntü kalitesini etkileyen faktörler –Işınlama parametreleri(kV, mAs) –Kolimasyon sistemi –Matriks –FoV (Görüş alanı) –Kesitler arası boşluk –Masa hareketi İnkrement Pitch –Filtreler Sharp filtreler Smooth filtreler Kontrast resolüsyon Boyutsal (uzaysal) resolüsyon Gürültü Doğrusallık Homojenite Sinyal/Gürültü (S/N) Oranı ve Etkileyen Parametreler Kontrast/Gürültü (C/N) Oranı ve Etkileyen Parametreler

77 İNCE KOLİMASYON AVANTAJLARDEZAVANTAJLAR Uzaysal rezolusyon↑, MPR, 3-D görüntü iyi, Parsiyel volüm↓, Çizgisel artefakt ↓ Gürültü ↑, Kontrast rezol. ↓ İnceleme Süresi ↑, Kesit Sayısı ↑,

78 mAs ve kV Yüksek kV Gürültü Penetrasyon Hasta dozu Kontrast rez. Yüksek mAs Gürültü Kontrast rez. Hasta dozu Tüp ısısı Efektif mAs=mAs/pitch

79 Uniformite Her hangi bir anda su fantomu BT cihazında incelendiğinde piksel değerleri (HU) her alanda aynı olmalıdır. Bu özellik spasiyel uniformite olarak da bilinir.Tüm atenüasyon değerleri +/- 2 SD içindeyse kabul edilebilir.

80 Lineerite BT cihazlarının kalibrasyonlarını kontrol etmek için kullanılır. Atenüasyon katsayısı bilinen ve American Association of Physicis in Medicine (AAPM) tarafından belirlenmiş 5 maddenin BT numaraları ölçülür BT numarası ve lineer atenüasyon katsayısı lineer bir doğru oluşturur. Bu doğrudan sapma fonksiyon bozukluğunu gösterir. Polietilen,Polisitren,Naylon,Lexan,Plexiglas,Su

81 BT de artefaktlar –Hastadan kaynaklanan artefaktlar Hastanın istemsiz (solunum, kardiyak ve peristaltik) hareketleri Hastanın hareketi Metal artefaktları artefaktlar –Bt cihazından kaynaklanan X ışını sertleşmesi Parsiyel volüm artefaktı Dedektörlerden kaynaklanan artefaktlar Hatalı veri işleme ve değerlendirmeden kaynaklanan artefaktlar

82 ARTEFAKTLAR **Fizik Temelinde Gelişen Artefaktlar -Beam hardening artefaktı -Parsiyel volum artefaktı, -Foton Açlığı artefaktı **Hastadan kaynaklanan artefaktlar -Metalik artefaktlar, -Hareket artefaktı, -İmkomplet projeksiyon

83 *Bt cihazından kaynaklanan artefaktlar *Ring artefaktı *Helikal ve MDBT artefaktları *Reformat görüntü artefaktları

84 Beam Hardening artefaktı Farklı enerjide oluşan X-ışını demeti bir objeyi geçerken,düşük enerjili fotonların absorbe oldukları demetin ortalama enerjisi artar,yani sertleşir.Bu etki sonucunda yumuşak doku- kemik gibi faklı yoğunluktaki oluşumlardan geçen ışın artefakta yol açar. ÇÖZÜM;Işın filtreleme teknikleri,kesit kalınlığı düşürebilir.

85 Beam Hardening Artefaktı Örneği 10 mm Kesit Kalınlığı1mm Kesit Kalınlığı

86 Parsiye Volum Artefaktı Eğer bir doku voksel volümünü tamamen dolduramıyorsa,aynı voksel içinde diğer dokularla birlikte ortalama dansitesi alınıp piksellere yansıtılır. Bu da atrefakta neden olur ÇÖZÜM;Kesit kalınlığını azaltmaktır

87 Parsiyel Volüm Artefaktı

88 Foton Açlığı Artefaktı Yüksek dansiteli alanlarda(omuz gibi) oluşan horizontal çizgilenme artefaktıdır. ÇÖZÜM:*Otomatik tüp modülasyonu ile hastanın geniş olan bölgelerinde doz artırılır,küçük alanlarında ise azaltılır **Yada adaptif filtrasyonlar ile rekonstriksiyon esnasında kalın veya ince bölgelere göre attenüasyon profili yumuşatılır

89 Foton Açlığı Örnekleri

90 Ring Artefaktı Tek bir dedektörün bozulması buna yol açar ÇÖZÜM:Dedektör kalibrasyonudur. REFORMAT GÖRÜNTÜDEKİ ARTEFAKTLAR **Zebra artefaktı:Yüksek picth gibi z aksının rezolüsyonun bozulduğu durumlarda ortaya çıkar ÇÖZÜM:Picth değerini düşürmektir. **Stair step artefakt:Geniş kolimasyon kullanılırsa,overlapping rekonstriksiyon kullanılmazsa oluşur ÇÖZÜM:Kesit kalınlığının azaltılmasıdır.

91 Ring Artefaktı

92 Stair Tip artefakt

93 ImPACT February 2007 Zebra artefact Helikal interpolasyon işlemi z aksı boyunca değişik gürültü seviyesi nedeniyle ortaya çıkar Rotasyon aksından uzaklaşıldıkça noise inhomojenitesi artar Buda MIP görüntülerde hafif çizgilenmelere neden olur ki, santralden uzaklaşıldıkça belirginleşir.

94 Zebra Artefaktı

95 Topogramda çizgilenmeler Dedektör bozukluğunda oluşur. Çözüm:dedektör yenilenmesi/onarımı

96 Tüpte Arc oluşumu Tüpte arc oluşumu anod ve katod üzerindeki yoğun tugsten buharı sonucu oluşur,genellikle birlikte tıkırtı Sesleri vardır. Çözüm;Buharın uzaklaştırılması veya tüpün yenilenmesidir.

97 Hastadan Kaynaklanan Artefaktlar Metalik artefaktlar:Çizgilenme şeklinde olur.Metal çıkartılabilir, gantry açısı değiştirilebilir,kesit kalınlığı inceltilir,kVolt yükseltilir,özel software ve filtrelemeler yapılabilir. Hasta Hareketlerinden kaynaklanan artefaktlar En kısa çekim süresi kullanılmalı,underscan ve overscan mod’ ları kullanılmalı,özel software ve kardiyak gating gibi çekim yapmak İnkomplet projeksiyon Hastanın herhangi bir kısmı FOV dışında kalırsa çizgilenmeler,bulanıklaşmalar oluşur

98 Metalik Artefakt

99 İnkomplet Projeksiyon

100 Hareket Artefaktı

101 Kone Beam Artefakt Çözümleri Yatıklaştırılmış rekonstriksiyondan alınan non-aksiyel imajlara filtre uygulanır Yada Felkamp 3D backprojeksiyonlar filtre edilir ve 2D haline getirilir.

102

103 CTDI(CT Doz İndeksi)

104 Radyasyon Dozu Hastanın etkin dozu hastaya yüklenen total enerji miktarı ile orantılı Dolayısıyla tüp akımı ve tarama zamanı ile artar Tüp voltajını 80’den 140 ‘a çıkardığımızda hasta dozu 5 kat artar Etkin doz kesit kalınlığının kesit sayısı ile çarpımında bulunur

105 Radyasyon Dozu Helikal BT’de pitch 1.0 olduğunda radyasyon dozu konvansiyonel BT’deki aralıksız taramaya eşittir Hasta dozu pitch değeri ile ters orantılıdır 1,5 pitch 1.0’e göre dozu %67 azaltır.2 ise dozyu %50 azaltır ÇKBT’de hasta dozu,ekspojur değerleri ve tarama uzunluğu(kesit kalınlığı x kesit sayısı) aynı kalmak koşulu ile helikal BT’dekine eşittir.

106 kVolt ile Doz ilişkisi

107 Doz ve pitch ilişkisi

108 CT’deki ve Röntgendeki Alınan Dozlar

109 Doz mAs ilişkisi

110

111 ImPACT Course Feb 07 AEC(Otomatik Ekspojur Kontrolü) Avantajları –Dedektörlere daha sabit sinyal gider –Doz optimize edilir –İmaj kalitesi sabit kalır –Tüp kapasitesi korunur –Artefaktlar azaltılır

112 BT GÖRÜNTÜLERİNİ İŞLEMEK (POST PROCESSİNG) – BTcihazının görüntü elde edildikten sonraki işlem yapabilmesi(post processing işlemler) için yazılım programı

113 Virtual kolonoskopi ve BT angiografi

114

115 MPR ve 3-D Görüntüler

116 ÇKBT’lerin Avantajları Daha geniş bir alan hızlı taranır Daha kısa süreli çekim,daha az artefakt Daha ince kesit,daha yüksek rezolüzyon X-ışının daha etkin kullanımı,daha az radyasyon Değişik kalınlıklarda rekonstriksiyon, İzotropik görüntüleme,daha iyi MPR ve 3D görüntüleme olanakları