MRA VERSUS CTA Tecniche a Confronto

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1 MRA VERSUS CTA Tecniche a Confronto L IMMAGINE ANGIOGRAFICA TC Firenze, Dicembre 2008

2 GENERAZIONI DI TOMOGRAFI COMPUTERIZZATI I generazione Le tappe evolutive dei tomografi computerizzati dal 1973 ad oggi II generazione III generazione IV generazione Rotazione continua Tempi di acquisizione e ricostruzione Obiettivo Geometrie evolutive Qualità dell immagine Software

3 GENERAZIONI DI TOMOGRAFI COMPUTERIZZATI Tomografo di I generazione Fascio lineare (singolo pennello) di raggi X Movimento traslazione rotazione Singolo detettore

4 GENERAZIONI DI TOMOGRAFI COMPUTERIZZATI Tomografo di II generazione Ventaglio di rx (angolo di ) Fino a 30 detettori

5 GENERAZIONI DI TOMOGRAFI COMPUTERIZZATI Tomografi di III generazione Ventaglio di rx (30-50 ) Centinaia di detettori Rotazione (sincrona) completa su 360 Rotazione successiva in senso inverso

6 GENERAZIONI DI TOMOGRAFI COMPUTERIZZATI Tomografi di IV generazione Detettori: corona (360 ) fissa Fascio rx a ventaglio Rotazione solo della sorgente

7 GENERAZIONI DI TOMOGRAFI COMPUTERIZZATI Slip-ring Sistemi a Rotazione continua No start-stop Alta capacità termica Movimento del lettino porta-paziente

8 INTERVALLO DI SCANSIONE Scansioni contigue Passo Scansioni distanziate Scansioni embricate

9 TECNICHE DI ACQUISIZIONE Acquisizione delle immagini tc Sequenziali Volumetriche o Spirali

10 ACQUISIZIONI SEQUENZIALI Le acquisizioni sequenziali inizio esame Avanzamento del lettino (intervallo di scansione) Acquisizione dello spessore di strato Lettino fermo no Fine scansione si Fine esame

11 ACQUISIZIONI VOLUMETRICHE O SPIRALI Acquisizione del sistema tubo-detettori Le acquisizioni volumetriche Movimento lettino porta paziente Pitch.

12 ACQUISIZIONI SPIRALI Le acquisizioni volumetriche inizio esame Acquisizione del volume Avanzamento del lettino Fine acquisizione Fine esame

13 PITCH Avanzamento del lettino porta paziente PITCH = Tempo di rotazione (tubo rx-detettori) su 360 Spessore di Collimazione (mm) 0,5 < PITCH < 2

14 PITCH Pitch 1 Pitch 2

15 PITCH <1 overlapping, spessore dello strato è maggiore rispetto all avanzamento del lettino =1 spessore dello strato è uguale all avanzamento del lettino >1 spessore dello strato è minore dell avanzamento del lettino

16 COLLIMAZIONE Tipi di collimazione Collimazione primaria o pre-paziente Collimazione secondaria o pre-detettore

17 COLLIMAZIONE primaria secondaria

18 TC SINGLE E MULTI SLICE Numero di file di detettori Tc single slice Tc multi slice

19 TC SINGLE E MULTI SLICE Fig. 1 Fig. 2

20 TC SINGLE E MULTI SLICES Single slice Multi slices

21 TIPI DI DETETTORI Dimensioni dei detettori Fixed array Adaptive array

22 FIXED ARRAY Unione elettronica di più detettori, ottengo 1 unico detettore da 2,5 mm. asse z Dimensioni del detettore= somma dello spessore dei singoli detettori

23 FIXED ARRAY Collimazione del detettore a 5 mm. data dall unione elettronica di 4 detettori di 1,25 mm.

24 TC MULTI SLICES

25 ADAPTIVE ARRAY Dimensioni del detettore= somma dello spessore dei singoli detettori

26 ADAPTIVE ARRAY Lo spessore dei detettori centrali da 5 mm. è formato unendo quelli da 1, 1.5, e 2.5 mm.

27 TIPI DI DETETTORI Adaptive Array

28 SCAN FOV (SFOV) E DISPLAY FOV (DFOV) Campo di vista (field of view) Scan fov (Sfov) Display fov (Dfov) Area all interno della matrice in cui viene rappresentata l immagine tc

29 ATTENUAZIONE DELLA RADIAZIONE X µ 1 µ µ 2 3 I µ(1,,3) I Io d d d Io d Io = radiazione incidente I = radiazione emergente d = spessore µ = coefficiente di attenuazione lineare

30 MATRICE pixel Picture Element Matrice es. 512x512 pixel

31 PICTURE ELEMENT (PIXEL) numero tc (Hounsfield Unit) densità di grigio ( ) pixel

32 VOLUME ELEMENT (VOXEL) pixel voxel Spessore di Strato voxel

33 PIXEL Picture Element Dimensioni della Matrice (256 x 256, 512 x 512.) Dimensioni del Campo di Vista

34 PIXEL, MATRICE E FOV Obiettivo Fov adeguato per sfruttare al max le potenzialità della matrice disponibile. Dimensioni Matrice Numero totale di pixel Dimensioni Pixel FOV 20 Dimensioni Pixel FOV x x x

35 FINESTRA E LIVELLO Sistemi di visualizzazione = da 32 a 256 livelli di grigio Occhio umano = pochi di livelli di grigio Perdita d informazioni Finestra (numero finito di valori) Livello

36 FINESTRA E LIVELLO aria acqua livello osso finestra

37 RISOLUZIONE SPAZIALE Collimazione dei rivelatori Distinguere 2 strutture vicine ad alto contrasto Collimazione del tubo rx Dimensioni del pixel

38 RISOLUZIONE DI CONTRASTO Distinguere una struttura dal fondo omogeneo mas rumore

39 FILTRI DI CONVOLUZIONE Obiettivo Mettere in risalto le caratteristiche dei tessuti in esame I profili di attenuazione forniscono un immagine grezza (raw data), che può essere trattata applicando algoritmi matematici diversi in modo da filtrare ed esaltare le informazioni contenute nella stessa. Per questo motivo tutti i profili ottenuti vengono convoluti con delle funzioni filtro. Il tipo di filtro è scelto in base al risultato che si vuole ottenere, in modo tale da privilegiare la risoluzione spaziale o di contrasto. Identificazione B30, B70, ecc (siemens) Lung, Standard, ecc..(ge)

40 ARTEFATTI Effetto volume parziale Movimento Disturbi dell immagine Variazione kvp di alimentazione Rumore quantico Disallineamento tubo-detettori

41 ACCOGLIENZA DEL PAZIENTE Anagrafica Richiesta Consenso informato Donne: gravidanza certa o presunta??

42 PREPARAZIONE DEL PAZIENTE Indumenti Oggetti radiopachi Via venosa e sua pervietà Spiegazione tipo di esame al paziente

43 PREPARAZIONE DELL INIETTORE AUTOMATICO Tipo di MDC (Medico Radiologo) Collocamento siringa ed aspirazione ( IP o TSRM) Spurgo aria e raccordo valvola antireflusso (IP o TSRM) Raccordo via venosa (IP) Dimensioni ago cannula Flusso e quantità (Medico Radiologo)

44 POSIZIONAMENTO DEL PAZIENTE Supino, Prono, ecc Braccia, deglutizione, (collaborante) Fasce di immobilizzazione Simulazione avanzamento lettino

45 ISTRUZIONI PER IL PAZIENTE Mantenere apnea Immobilità durante l acquisizione Rassicurazione movimento del lettino Percezione di calore nell esame MDC

46 ANAGRAFICA DEL PAZIENTE Campi obbligatori Campi facoltativi

47 TECNICA D ESAME PER L IMMAGINE TC Parametri di acquisizione Parametri di ricostruzione

48 PARAMETRI DI ACQUISIZIONE Scanogramma o Topogramma Esame diretto Esame con MDC della fase arteriosa Esame della fase venosa Eventuale fase tardiva Sempre APNEA

49 SCANOGRAMMA O TOPOGRAMMA Antero-posteriore Latero-laterale Direzione (cranio-caudale o caudo craniale) ma e kvp Delay (minimo)

50 ESAME DIRETTO Lunghezza scansione sfov ma, kvp Spessore dello strato Delay (minimo) Avanzamento del lettino (10mm./sec) Rotation time (0.75 sec.) Pitch Kernel (B30 B70) Finestra

51 ESAME CON MDC (FASE ARTERIOSA) Lunghezza scansione sfov ma, kvp (> per riduzione dello strato) Spessore dello strato (< rispetto al diretto) Delay (12 sec.- 40 sec.) Avanzamento del lettino (10mm./sec) Rotation time (0.75 sec.) Pitch Kernel (B30) Finestra

52 ESAME DELLA FASE VENOSA Lunghezza scansione sfov ma, kvp Spessore dello strato (stesso del diretto) Delay (70 sec. 90 sec.) Avanzamento del lettino (10mm./sec) Rotation time (0.75 sec.) Pitch Kernel (B30) Finestra

53 ESAME DELLA FASE TARDIVA Lunghezza scansione sfov ma, kvp Spessore dello strato (stesso della fase venosa) Delay ( da 120 sec. in poi) Avanzamento del lettino (10mm./sec) Rotation time (0.75 sec.) Pitch Kernel (B30) Finestra

54 PARAMETRI DI RICOSTRUZIONE Scanogramma o Topogramma Esame diretto Esame con MDC

55 ESAME DIRETTO Matrice di ricostruzione (relativa all oggetto in esame) Spessore dello strato Display fov (relativo all oggetto da esaminare) Recon increment (= opp. < spessore dello strato) Kernel (B30 addome-mediastino / B70 per parenchima polm.) Finestra (abdomen, mediastinum, lung)

56 ESAME con MDC Matrice di ricostruzione (relativa all oggetto in esame) Spessore dello strato (< fase arteriosa) Display fov (relativo all oggetto da esaminare) Recon increment (+ embricate nell arterioso) Kernel (B30 addome-mediastino) Finestra (abdomen, mediastinum, lung)

57 POST-PROCESSING PROCESSING Tecniche di ricostruzione 2 D 3 D Rielaborazione dati acquisiti Obiettivo Maggiore contenuto diagnostico Evidenziare morfologia strutture Isolamento strutture anatomiche

58 TECNICA DI RICOSTRUZIONE 2D Viste sagittali Ricostruzioni Bidimensionali MPR Viste coronali Viste parassiali e/o oblique

59 ACQUSIZIONI ASSIALI

60 MPR CORONALI E SAGITTALI

61 MPR OBLIQUE

62 TECNICA DI RICOSTRUZIONE 3D Mip (Maximum Intensity Projection) Ricostruzioni Tridimensionali SSD (Shared Surface Display) VR (Volume Rendering)

63 MIP Seleziona solo i pixel che hanno una massima intensità di segnale (vasi con mdc) per ottenere immagini vascolari (angio-tc).

64 ssd 4 SSD Dalle immagini assiali è possibile visualizzare un solido, si ottiene definendo un valore di densità come soglia di riferimento, si selezionano i pixel che superano la densità del valore soglia generando un solido (3D), con possibilità di rotazione ed orientamento su più piani.

65 VOLUME RENDERING (VR) Vengono usati tutti i dati (voxel) del volume scansionato, ma vengono resi trasparenti o opachi applicando una curva di opacità diversa, rispetto a quella usata per rappresentare la struttura da studiare.

66 I dati contenuti nell intervallo della curva di opacità selezionata verranno rappresentati, quelli ad opacità superiore o inferiore saranno resi trasparenti VR

67 I dati contenuti nell intervallo della curva di opacità selezionata verranno rappresentati, quelli ad opacità superiore verranno resi opachi e quelli ad opacità inferiore saranno resi trasparenti VR

68 MRA VERSUS CTA Tecniche a Confronto GRAZIE PER L ATTENZIONEL Firenze, Dicembre 2008