Máy chụp cắt lớp vi tính công nghệ chụp xoắn ốc

Máy chụp cắt lớp vi tính công nghệ chụp xoắn ốc

Sinh Viên Thực Hiên: MSSV : 20111347

Đề tài:

Máy chụp Cắt lớp vi tính-công nghệ chụp xoắn ốc

Hà Nội: 20/11/2014

1

Sơ Lược Lịch Sử Phát Triển.

Nguyên Lý Hoạt Động và Cấu Trúc Phương Pháp Quét Của Máy CT.

Công Nghệ Chụp Xoắn Ốc.

Mục Lục

I Sơ lược lịch sử phát triển máy CT.

 Năm 1895 Roengtgen đã tìm ra tia X từ đó về sau có nhiều cải tiến kỹ thuật như chụp cắt lớp qui ước nhưng vẫn còn nhiều hạn chế trong khảo sát và chẩn đoán cơ quan nội tạng Năm 1972, G.N Hounsfield

đã phát minh ra phương pháp chụp cắt lớp điện toán (Computed tomography scanner) phương pháp này giúp cho chúng ta khảo sát chi tiết hơn những cấu trúc bên trong cơ thể.

1 Lịch sử ra đời

3

 Chụp cắt lớp điện toán là phương pháp dùng một chùm tia X, có độ dày nhất định quay quanh một bộ phận cơ thể, ở nhiều góc độ khác nhau, theo trục ngang Phần tia X còn lại sau khi đã được cơ thể hấp thu sẽ được ghi nhận bởi các đầu dò (detectors) Hệ thống này chuyển các dữ liệu đến hệ thống vi tính

Dữ liệu được xử lý bằng các phương trình toán học phức tạp và cho ra hình ảnh Hình ảnh này được hiển thị trên màn hình, phim hoặc lưu trữ

2 Chụp cắt lớp điện toán là thế nào?

a Giống nhau:

_ Đều dùng tia X

b Khác nhau:

_ Chụp theo hướng trục thay vì theo hướng thẳng và nghiêng.

_ Tia X sau khi đi qua cơ thể được tiếp nhận bằng các đầu dò thay vì trực tiếp ghi nhận trên phim _ Chùm tia nhỏ nên giảm được lượng tia khuếch tán.

_ Độ nhạy cảm của hệ thống đầu dò với tia X rất cao.

3 Giống và khác so với máy chụp X-quang thường qui

5

a Thế hệ 1

 Vật thể đặt giữa đầu đèn và một đầu dò, chùm tia đi song song Đầu đèn có chuyển động tịnh tiến và chuyển động quay Thời gian chụp cho một lớp cắt khoảng 4–5 phút và chỉ áp dụng cho những vùng không di động như đầu.

4 Các thế hệ máy CT

b Thế hệ 2

 Giống thế hệ thứ nhất là đầu đèn có hai chuyển động tịnh tiến và chuyển động quay Nhưng chùm tia rẻ quạt có độ rộng (3o–5o) và

có khoảng 6–60 đầu dò Thời gian chụp cho một lớp cắt giảm xuống còn 10–20s.

c Thế hệ 3

 Có chùm tia rẻ quạt rộng (30o–60o) phủ trọn

cơ quan khảo sát nên dữ liệu đầy đủ hơn

Thời gian chụp cho một lớp cắt khoảng 1-4s

Ở thế hệ này, đầu đèn và hệ thống đầu dò cùng quay Có khoảng 400-800 đầu dò.

d Thế hệ 4

 Chỉ có đầu đèn quay còn hệ thống đầu dò đứng yên Có nhiều đầu dò hơn (>1000) Không có sự khác biệt nhiều về tính năng

kỹ thuật máy thế hệ 3

II Nguyên lý hoạt động và Cấu trúc của máy CT.

 Bức xạ quang tuyến xuyên qua 1 lớp cắt mỏng (1-10mm) và vuông góc với trục của cơ thể tới một bộ phát hiện (Detector).

 Nguồn phát tia - Detector liên kết hữu cơ với nhau, quay quanh cơ thể và thực hiện khoảng hàng ngàn phép

đo trong một vòng quay 360o.

 Hệ thống máy tính điện tử sẽ tính toán, xử lý những dữ liệu và tái tạo thành hình ảnh của các lớp cắt Cho hình ảnh luôn vuông góc với trục cơ thể.

1 Nguyên lý hoạt động

_ Dàn quay _ Bàn bệnh nhân _ Khối điều khiển chuyển động cơ học.

_ Hệ thống máy tính _ Bàn điều khiển _ Hệ thống tạo và điều khiển điện cao thế

_ Và các phụ kiện như: Đĩa quang từ, máy chụp Laser…

9

2 Cấu trúc của máy CT

1 0

 Chiếu tia X qua vật thể từ nhiều góc khác

nhau

 Các lát cắt của chùm tia X đi qua vật thể

được chia thành các cột nhỏ (nguyên tố,

không thể chia nhỏ hơn được nữa, coi như

là 1 tia)

 Có góc khác nhau, với tiết diện vi phân, mỗi

cột đó có một hệ số suy giảm trung bình µ

 Thực hiện phép chiếu ở nhiều góc khác

nhau

 Như vậy, giao điểm của các cột tạo thành

một ma trận 2 chiều, mỗi phần tử là 1 voxel.

 Quét đảo chiều: Hệ thống quét quay thuận và ngược chiều kim đồng hồ đan xen nhau, do quán tính cơ học nên thời gian thực hiện một lớp cắt lớn hơn 3s

 Quét liên tục: Hệ thống quay theo một chiều Việc cấp điện cao thế hoặc hạ thế, truyền tín hiệu ảnh giữa các bộ phận trong dàn quay với máy tính và các thiết bị khác phải thông qua các vòng trượt, giảm thời gian quét xuống <1s Điển hình nhất là công nghệ quét xoắn ốc

1 1

IV Các phương pháp quét của máy CT.

 Kể từ khi giới thiệu lâm sàng vào năm

1991, công nghệ chụp xoắn ốc đã dẫn đến

một cuộc cách mạng cho chẩn đoán hình

ảnh Ngoài việc cho CT một ứng dụng

mới, chẳng hạn như chụp mạch CT và

đánh giá những bệnh nhân có cơn đau quặn

thận, thì còn các ứng dụng như phát hiện

các bệnh của phổi và gan nhờ đó tổn

thương đã được cải thiện đáng kể

 CT xoắn ốc có cải thiện trong vòng tám

năm qua với việc giàn quay nhanh hơn,

ống x -ray mạnh mẽ hơn, và cải thiện thuật

toán nội suy

1 Giới thiệu về công nghệ

 Nguyên lý cơ bản của kỹ thuật CT xoắn ốc là:

_ Sự thu dữ liệu _ Đầu đèn quay và di chuyển bàn bệnh nhân đều liên tục.

 Ưu điểm so với chụp CT thông thường:

_ Đầu đèn quay và phát tia liên tục.

_ Bàn bệnh nhân di chuyển trong lúc đầu đèn quét.

_ Ghi được tín hiệu của một thể tích.

_ Thời gian khảo sát rất ngắn.

_ Có thể tái tạo và dựng hình đa dạng và chi tiết hơn so với CT thông thường.

2 Kỹ thuật chụp cắt lớp điện toán xoắn ốc

1 4

ranh giới của xương

có dạng bậc thang

Chụp CT theo chế

độ cắt xoắn ốc, hình

ảnh dựng 3D có chất

lượng cao, đường

ranh giới của xương

khá liên tục

 Tỷ số Pitch: là tỷ lệ giữa tốc độ của bàn bệnh nhân chuyển động (V) với độ rộng của bộ chuẩn trực (W) trong mối tương quan với thời gian quét 360o của bóng X-quang

Pitch =

Chú ý: Nếu Pitch càng lớn thì thời gian khám xét càng ngắn nhưng nhiễu ảnh tăng theo.

Nên chọn Pitch < nếu Pitch >2 thì sẽ tạo

ra các khoảng hẹp không có dữ kiện giữa các lớp cắt.

3 Tỷ số Pitch

 Thí dụ: Với độ mở của chùm tia 5mm.

_ Pitch =1 tức là bàn bệnh nhân tịnh tiến

B

_ Pitch = 2 tức là bàn bệnh nhân tịnh tiến được 10mm trên một vòng quay 360o

1 7

_ Tỷ số Pitch cho quét xoắn ốc đơn và đa lát cắt

1 8

1 9

 Chất lượng hình ảnh trong quét xoắn ốc phải được tối ưu hóa đối với một số yếu cầu:

1. Chuẩn trực hẹp, phù hợp với vùng phủ sóng của một khối lượng nhất định và với một

thời gian quét nhất định, để giảm thiểu hiệu ứng một phần khối lượng và tối ưu hóa chất lượng hình ảnh

2. Thời gian xoay vòng phải nhanh nhất để tối đa hóa và để giảm thiểu mờ chuyển động

 Do khả năng đâm xuyên mạnh của tia X nên CT khó phát hiện các tổn thương phần mềm hơn là so với MRI CT khó phát hiện được các tổn thương sụn khớp (ở khớp háng, gối, cổ bàn chân, vai, khuỷu, cổ bàn tay ) và dây chằng CT có giá trị thấp trong chẩn đoán tổn thương tủy sống

 Do hoạt động trên nguyên lý đo tỷ trọng nên những cơ quan có cùng mật độ và nằm cạnh nhau sẽ khó phân biệt ranh giới trên hình ảnh CT, ví dụ như hạch di căn ung thư nằm lẫn trong tổ chức phần mềm hay các tổn thương đặc ở vùng cổ nằm lẫn trong cơ

4 Kết luận và nhận xét

2 0

Thank You!