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CT Methoden

Florian Vogt

Lernziele

• Vergleich zum konventionellen Röntgen

• CT Inkremental- / Spiraltechnik

• Bildnachverarbeitung

• Intravenöse und orale Kontrastmittel

• Unterschiedliche KM-Phasen

Röntgen / CT

Das “Arbeitspferd”

schnell

3D-Information

vielseitig

nicht-invasiv

einfachgut verfügbar

„billig“

Computertomographie- Wie alles begann

Sir Godfrey HounsfieldAllan Cormack

1973

Computertomographie: Prinzip

Rohdaten

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1. Generation 1. Generation

EMI Mark I Headscanner 1973: 180 * 1° Scans

Scanzeit 5 min, Rechenzeit 7 min pro Schicht

2. Generation

Gleiches BewegungsmusterFächerstrahl + mehrere Detektoren18 sec pro Schicht

2. Generation

3. Generation

Rotation von Röhre und DetektorsystemMultiple Detektoren

3. Generation

4. Generation

Ortsfester Detektorkranz - Nur die Röhre dreht sich

4. Generation

• Schrittweiser Tischvorschub

• Messung bei Tischstillstand• Für jede Schicht fährt der Tisch um x mm weiter

• Aufnahme und Rekonstruktion einerTransversalschicht

• Nachteil: diskontinuierliche Aufnahme

• Lange Messzeit

Inkremental-CT

3

mäßige Inspirationtiefe Inspiration

Mehrere Inspirationsphasen:� bei unterschiedlich tiefer Inspiration können Läsionen „übersehen“ werden

Inkremental-CT Spiral-CT

Willi Kalender, 1989

• Kontinuierlicher

Tischvorschub

• Kontinuierliche

Röhrenrotation

Aufnahme des gesamten Volumens,

Rekonstruktion der Transversalschichten

• Schnellere Bildakquisition

• Kürzere Atemstillstände

• Größere Scanvolumina

• Weniger Kontrastmittel

• Weniger Bewegungsartefakte

• Herz darstellbar

• „Funktionelle“ Bildgebung

Spiral-CT: Vorteile CT Anatomie

Mehrzeilen-CT

1-Zeiler: 25 s., 10 mm

4-Zeiler: 12 s., 5 mm

16-Zeiler: 6 s., 3 mm

MSCT: schnell, hochauflösend, scharf

64- .. 320-Zeiler …

1-Zeiler vs. 16-Zeiler

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Multiplanare Reformatierung

• „Schnitte in beliebigen Richtungen, die sekundär

aus den axialen Datensätzen errechnet werden.“

• Gerade und gekrümmt

• Überlappende Rekonstruktion

• Durch dickere Schichten Rauschen verringern

• Interaktiv an der Workstation

Nachverarbeitung MPR

• Koronare und sagittale Rekonstruktionen

Herz CT

• Datensatz in einer Ebene projiziert

• Analog zur konventionellen Aufnahme

• Gerade und gekrümmt

• Überlappende Rekonstruktion

• Durch dickere Schichten Rauschen verringern

• Interaktiv an der Workstation

Maximum Intensitäts Projektionen (MIP)

Maximum Intensitäts Projektionen (MIP)

Nachverarbeitung

3D Volume Rendering Technik (VRT)

• 3D Datensatz

• Spiralakquisition

• Aus dem Datensatz werden nicht interessierende

Regionen ausgeschnitten

• Durch geeignete Fensterung erscheint die

„Region of interest“ hervorgehoben

• Aufsicht

• Licht und Schatten

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Bildnachverarbeitung Volume Rendering

CT

Abbildungsprinzip

• Kontrast zwischen benachbarten Geweben unterschiedlicher Röntgendichte � s. konv.

• Abtasten mit Röntgenstrahlung aus mehreren Richtungen

• Erfassung der Röntgenstrahlenschwächung

• Umrechnung der Schwächung in jedem einzelnen Punkt der Untersuchungsschicht

• Kodierung von Schwächung in Graustufen

Abbildungsprinzip Gewebsdichte: CT-Wert / HE

CT = 1000 * (µ - µH2O) / µH2O

µ = Röntgenschwächung

+100

0

0

-1000

Siedepunkt

Gefrierpunkt

°CCelsius:

H2O

Luft

HEHounsfield:

Gewebsdichte: CT-Wert / HE Graustufenkodierung

• CT-Werte von -1000 aufwärts, nach oben offen

• Einschränkung durch Digitalisierung:

-1024 bis +3071 (4096, 12 bit)

• Das menschliche Auge kann nur 20-40 Graustufen

unterscheiden

• � nicht die ganze Grauwert-Skala wird kodiert

sondern nur ein Ausschnitt (= Fenster)

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Lungenfenster

3000

2000

1000

0

-1000

C / W: -500 / 1400

Weichteil- / Mediastinalfenster

3000

2000

1000

0

-1000

C / W: 50 / 350

Knochenfenster

3000

2000

1000

0

-1000

C / W: 1000 / 2500

Bildbeschreibung

• Bildinterpretation und –beschreibung basierend auf den Dichtewerten

� hypodens

� isodens

� hyperdens

Warum Kontrastmittel?

3. Gefäßdiagnostik (CTA)

1. Läsionsdetektion / Charakterisierung

2. Abgrenzung Gefäße / Pathologie

Wofür Kontrastmittel?

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Orale Kontrastmittel

Differenzierung Darm / umgebende Strukturen � Pankreas, Magen

� gute Darstellung Magen- und Darmwand

Negative orale Kontrastmittel

� schnelle Resorption aus Dünndarm

� gute Abgrenzung Duodenum/Pankreaskopf

� Wasser, (Luft)

� schlechte Abgrenzbarkeit Darmwand

� alle Indikationen außer Pankreas und Magen

� Barium kontraindiziert bei V.a. Perforation / postop.

Positive orale Kontrastmittel

� gute Abgrenzbarkeit Darm

� Jod, Barium

3 Phasen-Leber CT

FNH

nativ arteriell

venös

Notaufnahme I CT I

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Notaufnahme II CT II

Zusammenfassung: CT-Methoden

• Schnittbildtechnik auf Röntgen-Basis

• Weiter rasante technische Entwicklung

• Schnellere Bildakquisition

• Höhere räumliche Auflösung

• Nachverarbeitung möglich

• Häufig orale und intravenöse Kontrastmittel nötig

• verbessern Kontrast

• ermöglichen DD