wyk13.doc

Metody diagnostyki obrazowej

Oddzielny kurs (wykład + seminaria  ®  30 h)

„Podstawy obrazowania medycznego” ®  semestr letni

1.   Klasyczna radiologia

2.   Badania naczyniowe

3.   Tomografia komputerowa (rentgenowska)

4.   Tomografia emisyjna

5.   Tomografia rezonansu magnetycznego

6.   Ultrasonografia

Klasyczna radiologia

Prawo absorpcji

              I(x)  =  I(0)exp( -mx)

m  ®  liniowym współczynnikiem osłabienia

[m] = 1/cm  ®  [x] = cm

m/r  ®  masowym współczynnikiem osłabienia

[m/r] = cm2/g  ®  [x]  = g/cm2

Oddziaływanie promieniowania X z materią

1) Efekt fotoelektryczny

2) Rozpraszanie niekoherentne (efekt Comptona)

3)   Rozpraszanie koherentne (efekt Rayleigha)

Transmisja  ®  T  =  I(x)/I(0)

Absorpcja  ®  A  =  1  –  T  =  [I(0)  -  I(x)]/I(0)

A  +  T = 1

Klasyczna radiologia  ®  metoda diagnostyczna wykorzystująca 2D mapę transmisji promieniowania X do uzyskania informacji o badanym obiekcie

Podstawowy problem radiologii  ®  dobór parametrów pracy lampy rentgenowskiej ® kVp, ładunek (mAs)

Dobór napięcia anodowego  ®  kVp

1)     Analiza zależności współczynnika osłabienia od energii promieniowania  ®  najlepsze różnicowanie struktur anatomicznych (różne m) dla możliwie najmniejszej energii  ®  kVp jak najmniejsze

2)     Dla uzyskania obrazu oraz minimalizacji absorpcji w badanym obiekcie  ®  T  możliwie jak największa

    [cm]

Warstwa połowicznego osłabienia (half value layer  ® HVL)

3)     Ładunek  ®  rozsądny czas badania

Klasyczna radiologia

Badane struktury są umieszczone wewnątrz większego obiektu  ®  krążki Al (Zeff = 13) umieszczone wewnątrz klina z materiału tkanko-podobnego (Zeff = ~7.5)

Podstawowy problem radiologii  ®  dobór parametrów pracy lampy rentgenowskiej

1)   Napięcie anodowe  ®  kVp (kV)

2)   Ładunek (mAs)

Uwaga:

Osobnym problemem jest właściwe ułożenie i współpraca pacjenta  ®  znane zasady postępowania

Problem doboru absorbenta (filtru) lampy rentgenowskiej

Detektor

1)   Błony rentgenowskie

2)   Lampy wzmacniające

3)   Płytki obrazujące

4)   Detektory cyfrowe

Żelatyna  -  Ż, octan celulozy  -  OC

Emulsja fotograficzna (żelatyna – 55%, AgBr – 33%, AgJ – 2%, H2O – 10%)

Powstawanie obrazu na błonie rentgenowskiej

1)   Obraz utajony

2)   Wywoływanie

3)   Utrwalanie

A)  Błona  ®  ziarna AgBr zawierają jony Ag+ i  Br- oraz miejsca o zaburzonej strukturze

B)  Ekspozycja  ®  absorpcja fotonów przez jony Br  ®  uwalniane elektrony  ®  elektrony dyfundują do miejsc o zaburzonej strukturze ładując je ujemnie  ®  jony Ag są przyciągane i neutralizowane  ®  depozycja metalicznego Ag

C)  Proces B) powtarzany wielokrotnie proporcjonalnie do liczby padających fotonów  ®  powstawanie ziaren zawierających metaliczne srebro  ®  obraz utajony

D)  Wywoływanie (kompletny rozkład AgBr w ziarnach zawierających metaliczny Ag)

E)  Obraz zapisany w postaci depozytów metalicznego Ag

F)   Dodatkowo obraz musi zostać utrwalony  ®  usuwanie ziaren które nie były naświetlone)

Charakterystyka błon rentgenowskich

Przejrzystość  ®  T  =  I1/I0  lub I2/I0

Krytość  ®  O  =  1/T

Gęstość optyczna  ®  D  =  log(O)

Krzywa charakterystyczna

E  ®  ekspozycja (ładunek)

Zadymienie pierwotne  ®  odcinek prostoliniowy  ®  obszar nasycenia (solaryzacji)

Optymalny zakres pracy  ®  odcinek prostoliniowy

Wydajność detekcji błony rentgenowskiej

Wydajność detekcji  = 

...