Dipartimento di Fisicaa.a. 2004/2005
Fisica Medica 2
Tomografia assialecomputerizzata
18/3/2005
TomografiaImmagine analitica invece che immagine sinteticaottenuta ruotando sia il tubo radiogeno che la “cassetta”attorno ad un asse passante per il piano che si vuole analizzare
Movimento lineareCome leggere i caratteri in un libro dalle pagine trasparenti
Ciò che si muove durante l’assunzione di un radiogramma perde nitidezza di contorni, sfuma e quindi tende a cancellarsi (moto combinato!)
Sfumatura tomografica
Solo strutture contenute nello strato (fisso) di osservazione rimangono bene impresse, le altre sfumano a seconda distanza punto focalizzazione
Movimenti pluridirezionali
con immagini prese in cerchi (spirali) aventi raggi sempre più ravvicinati
Per meglio focalizzare lo strato di interesse si utilizza
movimento tomografico
arealespiroideo
Tomografia assiale computerizzataTAC o CT (Computer Tomography) Tecnica radiografica in cui le immagini a raggi X di sezioni del corpo sono ricostruite tramite
opportuni programmi di calcolo a partire da numerose curve di attenuazione
Procedure matematiche simili sono impiegate per ottenere immagini tomografiche da:- Tomografia ad emissione di positroni (PET)- Tomografia a emissione singolo fotone (SPECT)- Risonanza magnetica nucleare (NMR)
Funzionamento TAC
da differenti “numerose” angolazioni
posta al centro del ventaglio del fascio
la distribuzione interessata
Nella TAC il fascio di raggi X ruotante esplora
Elementi tecnologici- Tubo a raggi X monocromatici ad alta intensità- Rivelatori a raggi X compatti e di grande stabilità di funzionamento
- Calcolatore di elevate prestazioni e dotato di memoria sufficiente
- Sistema di visualizzazione di immagini “orientato in senso clinico” (scala di grigi)
Tubo a raggi X in moto lungo traiettoria circolarepuntato verso il centro di rotazionecon il paziente disposto lungo l’asse rotazione
e rivelatori ruotanti attorno allo stesso asse
Singolo rivelatoreCampionamento effettuato mediante tubo a raggi X che ruota in modo solidale rispetto al rivelatore
solo l’elemento centrale è comune e può essere determinato con precisione
Moto a spirale
Richiesta di un elaboratore elettronicoper l’elaborazione dei differenti segnali
Apparato
sistema
elaborazione
Caratteristiche tecnicheEnergia media 70 keVFlusso di circa 3 1012 γ per kW e steradiantelimita velocità di esecuzione dell’immagine TAC
Energia necessaria per avere un’immagine clinicamente valida è 10-100 kJcapacità termica dell’anodo del tubo a raggi X è
~ 300-1000 kJsolo poche immagini di alta qualità possono essere ottenute prima che che si raggiunga la temperatura critica (raffreddamento!)
Rivelatori a scintillazione o ad ionizzazione
Esempio di TAC
Torace con tessuti ossei e tessuti molli
Professionalità nel distinguere le singole
strutture (radiodiagnostica!)
Tomografia assiale computerizzata
Serie di “radiografie” in sequenza
Addome
Cervello
Richieste per uso clinico
Discriminazione nel contrasto = variazione percentuale oltre la quale viene individuato un cambiamento di tonalità di grigio dell’immagineDose proporzionale a spessore ∆x della sezione
D = k / ∆x3
diminuendo ∆x di un fattore 2, dose aumenta di 8
DifettiNon ricorrere ad una tomografia in assenza di preliminare esame radiologico a due proiezioni
- Limitata risoluzione di contrasto- Creazione artificiosa di ombre parassite- Riproduzione di soli strati frontali sagittali ed obliqui ma non trasversali- Elevata dose radiazione somministrata paziente
necessità di molti stratiacquisizione simultanea di più stratitomografia multipla simultanea
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