содержание   ..    1  2   ..

Физика Компьютерной (КТ) и Магнитно-Резонансной (МРТ) - часть 1

Отделение нейрорентгенологии

НИИ нейрохирургии РАМН

Методы КТ и МРТ

КТ: кванты излучения рентгеновского

диапазона (10 -

0,0001) нм

X,Y,Z

БПФ

X,Y,Z

kx,ky,kz

В0

МРТ: импульсы радиоволн,

диапазон длин волн (0,01-1,0) км

Отделение нейрорентгенологии

НИИ нейрохирургии РАМН

Терминология КТ и МРТ

4 Физика КТ и МРТ

4 Принципы визуализации

4 Тканевая контрастность

Отделение нейрорентгенологии

НИИ нейрохирургии РАМН

Взаимодействие ЭМ излучения с

веществом

КТ : с электронами внутренних орбиталей атомов

Линейный коэффициент ослабления- m

Фотоэффект,

Комптоновское рассеяние

R- квант

МРТ:

+Z

с протонами в составе ядер атома водорода

Протонная плотность,

Т1, Т2, Химический сдвиг

Ядерный магнитный резонанс - М0 fi Мz и Мxy

Во

РЧИ

Отделение нейрорентгенологии

НИИ нейрохирургии РАМН

Основные элементы КТ сканера:

• Штатив -Гентри

(аппертура)

Рентгеновская трубка

тепловая нагрузка,

спектр излучения

Детекторы

размер, квантовая эффективность

• Кровать (стол) пациента

грузоподъемность

•Управляющий компьютер

разрядность, быстродействие, память

Отделение нейрорентгенологии

нейрохирургии РАМН

Рентгеновское излучеНИИ

(создание и регистрация)

Линейный коэффициент ослабления- m

1. Плотность и толщина слоя

N0

N = N0 e -mx

N0

- число падающих фотонов,

r1

N1,2,3- число прошедших фотонов,

r2 < r1

х

- толщина слоя, cм.

N1 < N2 ,

N3 < N2

2. Атомный номер вещества m~ Z

3. Электронная плотность вещества

m ~ ne, ne = N* Z/A

N0

4. Энергия излучения.

mv ~ 1/E (кэВ)

150 кВ

Энергия , кэв

Методы реконструкции изображения

Si => mij(x,y)=ln(No/N)

А.Комрак-1969

•Алгебраические

Системы линейных уравнений

•Геометрические

«Обратное проецирование»

Si

·Аналитические

3

5

3

5

5

S2

S1

Фурье- анализ

3

Si

1

1

1

t

5

1

3

1

FT

2

1

1

1

3

w

m(r,f)

mij(x,y)

Отделение нейрорентгенологии

НИИ нейрохирургии РАМН

Визуализация изображения

Шкала Хаунсфилда :

KTплотность= (mT - mводы ) / mводы Х 1000 ед.Н

Хаунсфилд, 1972

Хаунсфилд и Комрак

- Нобелевская премия

по биологии и медицине

1979 г.

«Окно»

Шкала оттенков

Шкала КТ плотности ткани

серого цвета

Отделение нейрорентгенологии

хирургии РАМН

Схемы сканирНИИ нейро

Поколения РКТ

Период вращения трубки:

0 -

6 дней

I

~ 5 мин

а

II

~ 1.5 мин

III

~ 45 с

IV ~ 1. с

I

II

V < 500 мс, СКТ , МСКТ,

(объемное сканирование)

III

IV

V

Отделение нейрорентгенологии

НИИ нейрохирургии РАМН

КТ изображения

(2D)

Серия последовательных

аксиальных срезов

Отделение нейрорентгенологии

НИИ нейрохирургии РАМН

КТ изображения- цифровые

3D реформация

2D реформация

Отделение нейрорентгенологии

НИИ нейрохирургии РАМН

КТ -постобработка данных

42D / 3D реформации

MPR- срезы в

произвольной

(косой) проекции

43D объемные модели

MIP, MinIP,

SD,VR,VE,

навигация

Отделение нейрорентгенологии

НИИ нейрохирургии РАМН

3D модели

Воспроизведение объема

Воспроизведение объема:

за счет распределения освещенности

Прозрачная VR модель

по поверхности (Surface Shading)

Освещенность ~ f(ракурс, кривизна)

Отделение нейрорентгенологии

НИИ нейрохирургии РАМН

3D СКТ

Отделение нейрорентгенологии

НИИ нейрохирургии РАМН

Структуры Вилизиевого круга

Отделение нейрорентгенологии

НИИ нейрохирургии РАМН

Алгоритм сегментации тканей

содержание   ..    1  2   ..