Există două modalități de colectare a datelor în tomografia computerizată: scanare pas cu pas și spirală.
Cea mai simplă metodă de a colecta date este CT cu pas-cu-pas. În această metodă se pot distinge două etape principale: acumularea datelor și poziționarea pacientului (Figura 9) [60]. La etapa de achiziție a datelor sau mai puțin), pacientul rămâne staționar, iar tubul cu raze X se rotește în raport cu pacientul pentru a acumula un set complet de proiecții într-o locație de scanare predeterminată. În stadiul de poziționare a pacientului (mai mult de 1e), datele nu se acumulează și pacientul se mută în poziția în care are loc etapa următoare de colectare a datelor. Imaginea este reconstruită din setul complet de date.
Fig. 9. Circuitul de control la etapa de scanare: 1 - achiziție de date, tabelul 3 2 a mișcării - respirație comandă întârziere 4 - colectarea datelor, 5 - comanda de respirație normală, 6 - masa de mișcare 7 - reconstrucție imagine
În practică, sunt utilizate două configurații de scanare incrementală.
1. O radiație rotativă de raze este utilizată pentru a radia o multitudine de detectoare multi-canal. Atât sursa, cât și detectoarele sunt fixate pe balansoar, rotind continuu în jurul pacientului cu mai mult de 360 °.
2. Un set de detectoare este montat pe un inel fix. În interiorul sau în exteriorul acestui inel este un tub cu raze X care se rotește continuu în jurul pacientului.
Mișcarea pacientului în timpul colectării datelor la diferite poziții ale tubului provoacă artefacte de imagine, ceea ce limitează domeniile de utilizare a diagnosticului.
Mai complicat este scanarea cu șurub (spirală), care a devenit posibil datorită aspectului unui design portant cu un inel glisant, permițând tubului și detectoarelor să se rotească continuu. Prima idee de scanare elicoidală brevetat firma japoneză „Toshiba“, în 1986. În 1989, o echipă condusă de T. Katakura efectuat primul studiu clinic pe CT spirala.
Avantajul CT spiral este acumularea continuă a datelor, efectuată simultan cu mișcarea pacientului prin cadru (Figura 10). Deplasarea pacientului, observată pentru o întoarcere a cadrului, cu
Încetineste viteza mesei. Dat fiind că datele se acumulează în mod continuu, ciclul de funcționare în CT spiral este aproape de 100%, iar afișarea volumului afișat este mai rapidă. De obicei, atunci când reconstruiți imaginile într-o CT spirală, se utilizează algoritmi de interpolare care vă permit să extrageți din setul general datele necesare pentru a construi o imagine a unei singure tăieturi la fiecare poziție a mesei. Există doi algoritmi de reconstrucție: interpolarea liniară de 360 ° și 180 ° [36].
Fig. 10. Schema de scanare în spirală
Algoritmul de interpolare 360 ° folosește o frecvență de colectare a datelor de 360 °, dat fiind faptul că datele obținute prin rotația 360 ° vor fi identice dacă nu există nici o mișcare a pacientului, cu zgomot constant și alte erori. Acest algoritm utilizează două seturi de date obținute prin rotirea a 360 ° pentru a estima un set de proiecții într-o poziție dată.
Algoritmul de 180 ° -s interpolare (sau algoritmul extrapolare) utilizat la 180 ° frecvență -s de colectare a datelor, atunci când se presupune că două măsurări pe aceeași cale, dar în direcții opuse (rotit la 180 °), cu același pacient imobilitatea Nicio modificare a zgomotului și a altor erori. Pentru a obține o imagine a fiecărei felii, se folosesc două seturi de date
- rezoluție spațială superioară de-a lungul axei 2;
- viteza de cercetare mai mare;
- obținerea unei imagini cu un volum mai mare pentru parametrii;
- consumul rațional de resurse al tubului.
Utilizarea multiplă (K) rânduri de detectori permite să împartă original fascicul de raze X pe grinzile N (apertura fiecărui rând detector este egal cu 1 / K colimării completă a fasciculului). Într-un sistem CT multi-slice, rezoluția de-a lungul axei 2 (grosimea tăieturii) este determinată de sistemul de colimare a detectorului (figura 11). În tomografia multilingvistică, nu este numai un fascicul de raze
Se extinde în planul cadrului, dar se abate de la acesta. Această geometrie se numește un fascicul conic și duce la algoritmi de reconstrucție speciali. Deoarece scanerul are un număr relativ mic de rânduri de detectori și, în consecință, un nivel relativ mic fascicul de conicitate pentru algoritmii de reconstrucție a imaginii poate fi utilizat, proiectat pentru un fascicul de raze paralele.
Grosimea tăieturii în scanarea multistrat este aleasă printr-o combinație de rânduri adiacente de detectori care utilizează un sistem de colimare [7]. În cazul prezentat în Fig. 11, este posibilă colectarea datelor simultan pentru patru felii de grosime 5; 2.5; 1 mm sau două secțiuni groase de 0,5 mm. Trebuie remarcat faptul că este posibilă reconstruirea unei felii cu o grosime mai mare decât cea stabilită în timpul scanării, dar nu invers.
Fig. 11. Scanarea cu mai multe felii
În tomografiile cu 16 slăbire, toți producătorii au folosit o matrice hibridă pentru a produce imagini cu o grosime de tăiere de 0,6 mm. Modelele diferă în mărimea detectorului și în lățimea totală a matricei, iar fiecare producător pretinde că a dezvoltat designul optim. Designul optim depinde de toți parametrii luați în considerare
soluții pe axa 2 a volumului investigat, doza de radiație) și este rezultatul unei soluții de compromis. Acest lucru devine evident în examinările cardiace. unde se fac cele mai înalte cerințe.
Fig. 12. Localizarea detectoarelor în scanerul CT cu 4 slice (a) și 16 slice (b)
Când scanați în spirală, trebuie să specificați grosimea spiralei p sau pitch. Partei, terenul este raportul dintre cantitatea de mișcare s, mm, secțiunea de cadru în timpul rotației completă la grosime D, mm, o singură felie, ceea ce permite să se estimeze numărul de secțiuni adiacente, obținute prin mutarea tabelul rândul său într-un singur cadru:
Multistratificată elicoidale CT pentru a reduce măsurătorile redundante și de a îmbunătăți eficiența 7-eșantionare un set complet de date este important de a alege gazonul, deoarece datele de-a lungul traiectoriei selectate pot fi măsurate în mod repetat de către diferite rânduri de detectoare.
Într-o scanare elicoidală cu un singur strat, fasciculul descrie o spirală în jurul pacientului, fiecare punct reprezentând un set de proeminențe de fascicul. După cum sa menționat mai sus, datele de proiecție sunt prezentate la o frecvență de 180 °, astfel încât două măsurători de-a lungul aceleiași linii în direcții opuse vor fi identice cu factorii externi constanți. Pentru a evalua eficiența utilizării acestei periodicități, regrupăm rezultatele măsurătorilor. Pasul de-a lungul axei 2 la interpolarea de 360 ° este egal cu π sau pD, în timp ce la interpolarea de 180 ° este π / 2 sau
(p / 2) D. Aceasta explică de ce interpolarea de 180 ohri oferă cea mai bună calitate
imagine decât interpolarea la 360 °. În plus, o schimbare a vitezei de mișcare a mesei va duce la desenarea sau stoarcerea ambelor spirale, dar nu va schimba uniformitatea structurilor lor.
Cu scanarea spirală în mai multe straturi, se va crea un set de proiecții pentru fiecare serie de detectoare. Punctul este ales astfel încât proiecția suplimentară a unui rând să nu fie suprapusă pe proiecția originală sau suplimentară a celuilalt rând.
Reconstrucția spiralei pe mai multe straturi cuprinde următoarele etape:
1) evaluarea unui set de date pentru o poziție de cutoff dată;
2) reconstrucția tăieturii din datele obținute folosind algoritmul de reconstrucție pas-cu-pas.
Evaluarea datelor primite de-a lungul traiectoriei selectate se calculează prin interpolarea media ponderată a semnalelor de la toate rândurile de detectoare situate pe această cale cu poziția de tăiere prin forfecare neglijabilă cauzată de mișcarea mesei. Efectul factorului de mediere este mai mare cu cât coordonatele Z ale măsurătorii sunt mai apropiate de poziția tăieturii.
Pentru punerea în aplicare efectivă a algoritmului este important să se știe care o parte din datele primite de la fiecare dintr-un număr de detectoare utilizate pentru reconstrucția unui anumit felie. Pentru un număr selectat de rânduri detector și o gamă specifică de terenuri de algoritmi speciali de interpolare elicoidală pot fi dezvoltate, puse în aplicare în mod eficient și corect se ocupe de setul de date redundante.
Reconstrucția Imaginile cu diferite grosimi slice a condus la un nou algoritm de reconstrucție elicoidal, un algoritm numit Z-filtrare sau algoritm de reconstrucție, cu o grosime variabilă felie. Conține parametrii de rezoluție ai imaginii reconstruite de-a lungul axei Z pentru a controla grosimea tăieturii și pentru a elimina zgomotele și artefactele. Acest algoritm se bazează pe formarea unei tăieturi constând din felii individuale reconstruite folosind algoritmul de interpolare liniară. Acesta vă permite să creați pentru o singură examinare CT un set de imagini reprezentând secțiuni cu diferite grosimi, diferite niveluri de zgomot și artefacte. Grosimea tăieturii este determinată de problemele specifice aplicate.
Scanerele automate multi-slice CT au până la 64 de rânduri de detectori și oferă o rezoluție izotropică ridicată a imaginii, ceea ce mărește componenta informațională a studiului. De exemplu, tomograful Somatom Sensation 64-slice ("Siemens") vă permite să efectuați studii cu o rezoluție izotropică de 0,24 mm. Timpul unei rotații a tubului este de 0,33 s, iar viteza mesei este de 87 mm / s. Un sistem similar Brilliance-64 fabricat de Philips, face posibilă obținerea a 64 de felii cu o grosime de 0,625 mm. Rezoluția izotropică este de 0,34 mm, iar o rotație a tubului durează 0,4 s. Toshiba a produs, de asemenea, scanerul Aquilion64 cu 64 de felii, care permite efectuarea de studii cu o grosime minimă de tăiere de 0,5 mm și o durată de scanare de 0,4 s. Astfel de sisteme permit efectuarea de studii cu rezoluție ridicată și sunt cel mai adesea folosite în studii de cardiologie, pulmonologie și de sistem vascular. În comparație, tomograful Tomoscan-M ("Philips") permite scanarea cu o grosime de tăiere de cel puțin 2 mm și o rotație a tubului durează aproximativ 2 secunde.
Trimiteți-le prietenilor: