dr. med. katharina tobolt einblicke in die technik der computertomographie
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Dr. med. Katharina Tobolt
Einblicke in die Technik der
Computertomographie
Dr. med. Katharina Tobolt
Grundlagen
Die Computertomographie ermöglicht die Darstellung von
verschiedenen Schichten ohne störende Überlagerungen.
Gleichzeitig erhält der Beobachter Tiefeninformationen.
Dr. med. Katharina Tobolt
Historie1971 Hounsfield entwickelt die Computertomograpie
1972 Vorstellung des ersten CT-Geräts Kopf-Scanner Mark I von EMI
1979 Nobelpreis für Medizin an Sir G. N. Hounsfield
1989 Spiral-CT
1998 4-Zeilen-Multidetektor CT (MDCT)
2001 16-Zeilen-CT
2004 64-Zeilen-CT
2006 Dual-Source-CT
2007 320-Zeilen-CT
2010 Einführung Iterativer Bildrekonstruktion
Dr. med. Katharina Tobolt
Messprinzip
Bestimmung des Röntgen-Absorptionskoeffizienten
In einem CT-Bild werden die lokalen Röntgen-
Absorbtionskoeffizienten einer durchstrahlten
Schicht des Patienten in einer Matrix von Pixeln
dargestellt.
Dr. med. Katharina Tobolt
Messprinzip
Darstellung von Röntgen-
Absorptionskoeffizienten im CT-Bild
Werte-Skala von -1.024 bis 3.071 HU (Graustufen)
Hounsfield-Skala (HU)
4.096
256
20-50
Fenster-Darstellungist notwendig
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Messprinzip
Fenster-Einstellungen
Zentrum des
Fensters -700 HU
Fensterbreite 1.000 HU
Zentrum des
Fensters 40 HU
Fensterbreite 450 HU
Lungen-Fenster Mediastinum-Fenster
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Geräte-Generationen
1. und 2. Generation
Translations-Rotations-Prinzip
Kopf-Scanner EMI Mark I
- dünner Nadelstrahl
- ein Detektoren-Paar
2. Generation
- Fächerdetektor mit ca.
30 Detektorenelementen
Nadelstrahl Teilflächenstrahl
Reduktion der Aufnahmezeitje Schicht von 7min auf 18s
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Geräte-Generationen
Spiral-CT
• Kontinuierlicher Tischvorschub pro Gantry-Umdrehung
• Verminderung von Fehl- und Doppelregistrierungen
anatomischer Strukuren
• Beliebige Rekonstruktionen möglich
Größere Treffsicherheit fokaler Herde
Dr. med. Katharina Tobolt
Geräte-Generationen
Mehrschicht-CT
Klinische Applikationen (u.a.):
• Trauma-Patienten
• Pädiatrie
• CT-Angiographien
• 3D-Rekonstruktionen
• 1989 ersten 4-Zeilen-CT
• Größere Volumenabdeckung in gleicher Untersuchungszeit
• Aufnahme dünnerer Schichten
• Isotrope Auflösung
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Geräte-Generationen
Dual-Source-CT
• Zwei Messsysteme (Röntgenstrahler und Detektor)
• Im 90° angeordnet
• Gleichzeitige Aufnahme von zwei Messdatensätzen
• ¼-Rotation ausreichend
• Reduktion der Aufnahmezeit von 350 msec auf 83 msec
• Untersuchung von Herzkranzgefäßen möglich
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Generationen-Vergleich
Mehrschicht-CT (2005)Erster CT (1971)
• 13mm Schichtdicke
• Matrix 80x80
• 3x3mm Pixelgröße
• 300sec Akquisitionszeit/ Schicht
• 1 Schicht / Rotation in 300sec
• 0,6mm Schichtdicke
• Matrix 512x512
• 0,35mm Pixelgröße
• < 1 sec Akquisitionszeit/ Schicht
• 64 Schichten / Rotation in 350msec
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Protokoll-Parameter
Rekonstruktionsparamete
r
Akquisitionsparameter
• Kollimation
• Pitch
• Rotationszeit
• Röhrenstrom
• Röhrenspannung
• Rekonstruktionsinkrement
• Schichtdicke
• Rekonstruktionsalgorithmen
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Nachverarbeitung und Visualisierung
MPR (Multiplanare Reformatierung)
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VRT/3D (Volume Rendering Technique)
Nachverarbeitung und Visualisierung
Dr. med. Katharina Tobolt
Gefäßdarstellung / MIP (Maximum Intensity Projection)
Nachverarbeitung und Visualisierung
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Vorbereitung
Vorbereitung der Patienten
• Indikationsprüfung
• Kontrastmittelgabe
• oral oder rektal
• iv KM oder nativ
• Nierenfunktion
• Schilddrüsenwerte
• Allergien
• ggf. Prämedikation
Dr. med. Katharina Tobolt
Strahlen-Exposition
Untersuchung Effektive Dosis (mSv)* Energiedosis (mGy)**
Natürliche Strahlenbelastung pro Jahr 2,1 2,4
Kopf-CT 1,5 – 2,3 56
Abdomen-CT 5,3 - 10 14
Thorax-CT 5,8 - 8 13
Thorax-, Abdomen- und Becken-CT 9,9 12
Screening Mammographie 0,2 – 0,6 3
Röntgenaufnahme des Thorax 0,02 – 0,1
* Effektive Dosis (mSv) beschreibt das stochastische Risiko eines biologischen Schades durch ionisierende Strahlung unter Einbeziehung der relativen Strahlenempfindlichkeit der exponierten Organe.
** Die Energiedosis (mGy) beschreibt die mittlere Energie, die durch ionisierende Strahlung in den spezifischen Absorber eingebracht wird.
Dr. med. Katharina Tobolt
Allgemeines Krankenhaus
•64-Zeilen-CT
•3.567 CTs
Herz-Zentrum
•128-Zeilen-Dual-Source-CT
•2.475 CTs
- davon 678 CTs
Neurologisches Zentrum
•16-Zeilen-CT
•992 CTs
8.121 CTs (2015)
Dr. med. Katharina Tobolt
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