Elementi di tomografia computerizzata (eBook)

Title Page 3
Copyright Page 4
Presentazione 5
Prefazione 6
Table of Contents 7
Elenco degli Autori 10
1 Cenni storici sulla tomografia computerizzata 12
Bibliografia 17
2 Principali componenti di uno scanner TC 18
2.1 Requisiti strutturali e tecnologici di una sala di TC 18
2.2 Componenti di uno scanner TC 19
2.2.1 Gantry e slip ring 20
2.2.2 Tubo radiogeno 21
2.2.3 Filtrazione 24
2.2.4 Collimazione 25
2.2.5 Detettori 26
2.2.6 DAS (Data Acquisition System) 27
2.2.7 Lettino porta-paziente 27
Bibliografia 28
3 Principi della TC convenzionale e della TC spirale 29
3.1 La formazione dell’immagine in TC 29
3.2 Principi fisici della formazione dell’immagine 30
3.2.1 Acquisizione 30
3.2.2 Elaborazione 33
3.2.3 Visualizzazione 33
3.3 Evoluzione tecnologica dei sistemi TC 36
3.4 TC spirale 39
Bibliografia 44
4 TC multistrato 45
4.1 Dalla TC spirale monodetettore alla TCMS: la TC a doppio strato 45
4.2 Acquisizione delle immagini nella TCMS 46
4.2.1 Precisazioni terminologiche 46
4.2.2 Principi generali di acquisizione 47
4.2.3 Definizione di pitch in TCMS 50
4.2.4 Influenza del pitch sulla scansione 50
4.2.5 Overranging e overbeaming 51
4.3 Vantaggi della TCMS rispetto alla TC spirale monostrato 52
Bibliografia 58
5 Caratteristiche di base delle immagini TC 59
5.1 Matrice di ricostruzione, voxel e pixel 59
5.2 Descrittori di qualità delle immagini TC 60
5.2.1 Risoluzione spaziale 60
5.2.1.1 Risoluzione spaziale trasversale 60
5.2.1.2 Risoluzione spaziale longitudinale 61
5.2.2 Fattori che influenzano la risoluzione spaziale 62
5.2.2.1 Numero di raggi 62
5.2.2.2 Numero di viste 62
5.2.2.3 Dimensione della macchia focale 63
5.2.2.4 Ampiezza del pixel 63
5.2.2.5 Spessore di strato (slice thickness) 63
5.2.2.6 Pitch 63
5.2.2.7 Algoritmo di ricostruzione 64
5.2.2.8 Movimento del paziente 64
5.2.3 Rapporto segnale-rumore 64
5.2.4 Risoluzione di contrasto 65
Bibliografia 68
6 Tecniche di elaborazione delle immagini 69
6.1 Ricostruzione multiplanare (Multiplanar Reformation, MPR) 70
6.2 Proiezione di massima intensità (Maximum Intensity Projection, MIP) 74
6.3 Rendering volumetrico (Volume Rendering, VR) 78
6.4 Rappresentazione di superficie (Shaded Surface Display, SSD) 81
6.5 Endoscopia virtuale (Virtual Endoscopy, VE) 82
Bibliografia 84
7 Parametri di scansione e artefatti in TC 85
7.1 Parametri di acquisizione 85
7.1.1 Scanogramma 85
7.1.2 Modalità di scansione 86
7.1.3 Scan Field of View (SFOV) 87
7.1.4 Tempo di rotazione del tubo (gantry rotation time) 88
7.1.5 Tensione del tubo (kV) 88
7.1.6 Corrente del tubo radiogeno (mA) 89
7.1.7 Collimazione del fascio 90
7.1.8 Pitch 90
7.2 Parametri di ricostruzione 92
7.2.1 Spessore di strato (slice width o slice thickness) 92
7.2.2 Display Field of View (DFOV) 92
7.2.3 Algoritmo di ricostruzione 92
7.2.4 Intervallo di ricostruzione 93
7.3 Parametri di visualizzazione 94
7.4 Principali artefatti delle immagini TC 95
7.4.1 Classificazione degli artefatti in base all’aspetto 95
7.4.1.1 Ring artifact (artefatti ad anello) 95
7.4.1.2 Streaking artifact 95
7.4.1.3 Shading artifact 95
7.4.2 Classificazione degli artefatti in base alla causa 96
7.4.2.1 Partial volume averaging e partial volume artifact 96
7.4.2.2 Artefatti da indurimento del fascio (beam-hardening artifact) 96
7.4.2.3 Scatter artifact 96
7.4.2.4 Aliasing artifact 98
7.4.2.5 Photon starvation artifact 99
7.4.2.6 Artefatti dovuti al movimento del paziente (motion artifact) 99
7.4.2.7 Artefatti metallici 99
7.4.2.8 Out-of-field artifact 99
7.4.2.9 Cone beam artifact 100
Bibliografia 102
8 Cardio-TC e TC dual source 103
8.1 Cardio-TC 103
8.1.1 Problemi e cenni storici della cardio-TC: la tomografia a emissione di elettroni (EBCT) 103
8.1.2 La cardio-TC moderna: la TCMS 104
8.1.2.1 Gating prospettico 105
8.1.2.2 Gating retrospettivo 107
8.2 TC dual source 109
8.2.1 Caratteristiche tecniche dei sistemi DSCT 110
8.2.2 Applicazioni della DSCT/DECT 110
Bibliografia 114
9 La dose in TC: descrittori e tecniche di riduzione 116
9.1 Introduzione 116
9.2 Unità di misura ed effetti biologici delle radiazioni 118
9.3 Descrittori di dose in TC: MSAD, CTDI e DLP 120
9.3.1 MSAD 121
9.3.2 CTDI 122
9.3.3 DLP 124
9.3.4 Misurazione della dose efficace 124
9.4 Fattori che determinano la dose in TC 126
9.4.1 Corrente del tubo (mA) e dispositivi di regolazione automatica 126
9.4.2 Tensione del tubo 129
9.4.3 Collimazione del fascio 130
9.4.4 Pitch 131
9.4.5 Centraggio del paziente 132
9.4.6 Lunghezza e numero di acquisizioni eseguite 133
9.4.7 Filtri di ricostruzione e finestre di visualizzazione 133
9.4.8 Fattori dipendenti dal paziente: dimensione, età, sesso 134
Bibliografia 134
10 Controlli di qualità 136
10.1 Controllo di qualità 136
10.2 Programma di controllo di qualità per apparecchi TC 138
10.3 Prove per il controllo di qualità 138
Test 1 – Numero TC 139
Test 2 – Rumore 139
Test 3 – Uniformità 140
Test 4 – Risoluzione ad alto contrasto 141
Test 5 – Risoluzione a basso contrasto 141
Test 6 – Spessore dello strato 143
Test 7 – Dose 143
Test 8 – Profilo della radiazione 144
Test 9 – Posizionamento del lettino 145
Test 10 – Accuratezza delle luci di localizzazione 145
Test 11 – Accuratezza dello spostamento del lettino in TC elicoidale 146
Test 12 – Misura della radiazione diffusa 146
Bibliografia 147
11 I mezzi di contrasto in TC 148
11.1 Classificazione dei mezzi di contrasto 148
11.2 Mezzi di contrasto intravascolari-interstiziali (uro-angiografici) 149
11.2.1 Proprietà chimico-fisiche 149
11.2.2 Farmacocinetica 151
11.2.3 Modalità di iniezione 153
11.2.4 Eventi avversi 154
11.3 Mezzi di contrasto intraluminali 155
Bibliografia 156
12 La TC in medicina nucleare 158
12.1 Tomografi ibridi PET/TC e SPECT/TC 158
12.1.1 Vantaggi dei tomografi ibridi 159
12.1.1.1 Imaging di correlazione morfo-funzionale 159
12.1.1.2 Correzione per attenuazione basata sulla TC 160
12. 2 Protocolli diagnostici 163
12.2.1 PET/TC 163
12.2.2 SPECT/TC 165
12.2.3 Gating respiratorio 167
12.2.4 PET/TC con mdc in oncologia 168
12.2.5 PET/TC con mdc in cardiologia 170
Bibliografia 172
13 La TC in radioterapia 174
13.1 Introduzione 174
13.2 Ruolo della TC nella pianificazione del trattamento radioterapico 175
13.3 Impiego della TC nelle procedure di controllo del trattamento radioterapico 183
Bibliografia 185
14 Sviluppi futuri in TC 186
14.1 Introduzione 186
14.2 La TCMS: oltre 64 strati 187
14.3 Flat panel CT 189
14.4 La dose radiante: la vera sfida dei prossimi anni 192
Bibliografia 193