Digital Radiologi. Hvilke emner behandler jeg ikke. Kliniske billeder (Dette er et røntgenteknisk modul)

Transkript

1 Digital Radiologi 1 Emner : Hvad står DR egentlig for? Grundbegreber indenfor DR teknologien De forskellige teknikker (med speciel fokus på 2 teknikker) Fordele og muligheder med DR teknikken Nogle digitale modaliteter Nye muligheder i den digital radiologi (herunder begreber) DR og Dosis RIS/PACS Fordele og ulemper ved DR 2 Hvilke emner behandler jeg ikke Kliniske billeder (Dette er et røntgenteknisk modul) Gennemgang af hvad de enkelte firmaers modaliteter kan 1

2 Hvad står DR egentligt for? DR står for : Diagnostisk Radiologi Digital Radiologi Direkte Røntgen Digitale Receptorer Danmarks Radio 4 Hvad dækker DR over? Digital Radiologi er mange ting. DR Digitale Receptorer (eksponering og gennemlysning) CR Computed Radiography Digitalt gennemlysning DSA (Digitalt Subtraktions Angiografi) CT-skanner - Computed Tomography MR(I)-skanner - Magnetisk Resonance Imaging Ultralyd 5 Forskellen imellem Gammeldags film og digitale røntgen billeder Det analoge billede Det digitale billede 6 kontrast sværtning Kun tal 2

3 Hvordan laver vi det digitale røntgenbillede? 7 Men først nogle grundbegreber. Vi ligger en matrix (et gitter ) ned over billedet. Det digitale røntgenbillede Et matrix element kaldes en pixel En pixel er det mindste synlige element Omsætter det analoge signal i matrix elementet til et digitalt signal. Digitalt røntgen billede 8 Hvilken betydning har matrix størrelsen Hvorfor laver vi ikke detektorer med pixler så små som ved Mammo? Vi har to farver at arbejde med (0=hvid og 1=sort) Knoglerum : 2800x2800 (148µm ~ 0,150mm) Mammografi : 4000x5000 (85µm ~ 0,09mm) 9 Konventionel film/folie billede Digitale billeder 3

4 Pixelstørrelse 10 Pixelstørrelsen En pixel er den mindste synlige størrelse i et digitalt billede 11 Opløsning Spatial opløsning Hvor små detaljer kan vi skelne. Angives i liniepar (typisk pr. mm). Forudsætningen er, at kontrasten mellem strukturerne er meget stor. 12 Lavkontrastfølsomheden Hvor. små kontrastforskelle man kan se. Angives i %. Forudsætningen er, at de områder som vi betragter har samme størrelse 4

5 Definition af LP/mm Til måling af opløsning, bruges et liniepar-fantom 13 CR-plade (Fuji) Opløsning 35x35 kassette Den har typisk en 3520x3520 matrix Pixel størrelsen er 3520/350 = 10 pixler/mm Hvad giver det i lp/mm? 5,0 lp/mm Konventionelle film : 7 lp/mm Mammografi film : 11 lp/mm 3 leverandører laver Mammografi CR systemer med ca. 10 lp/mm 14 Digitale receptorer (Trixell) 43x43cm Den har typisk en 3000x3000 matrix Pixel størrelsen er 3520/350 = 7,0 pixler/mm Hvad giver det i lp/mm? 3,5 lp/mm Lavkontrastfølsomhed 15 Dårlig lavkontrast God lavkontrast LEEDS fantom 5

6 Hvor mange gråtoner er der i et digitalt røntgen billede. Data opsamlingen sker typisk i 14 bit (DR) (16384 gråtoner) Gemmes oftest i 12 bit (DR) (4096 gråtoner) 16 Dette kaldes en dekomprimering af billedet Window level Antallet af gråtoner der vises på monitoren. 17 Window - Level 18 6

7 De forskellige teknikker.. 19 DR State of the art.. CR system 20 CR system 21 7

8 Aflæsning af en CR plade Reference detector f-theta lens Cylindrical mirror 22 Beam splitter Light channeling guide Laser Source Output Signal Beam deflector ADC Laser beam: Scan direction Plate translation: Sub-scan direction PMT Amplifier To image processor Hvordan gemmes røntgenbilledet på CR-pladen? Absorption Udstråling laser stimulation 23 C-ray elektron trap elektron trap Digitale Receptorer Digitale receptorer røntgenstråling lys CCD elektrisk signal elektrisk signal (det mest anvendte) røntgenstråling elektrisk signal ( direkte røntgen ) 24 8

9 Trixell (Philips/Siemens) 25 Flat Panel detektoren 26 Krystallerne i DR GOS (powder phosphor) CsI (needle phosphor) 27 9

10 Flat Panel detektorer Benyttes af Trixell (Philips og Siemens) Canon (Santax) GE Ziehm (mobil gennemlysning Santax) 28 Direkte flat panel detektor 29 Direkte flat Panel detektorer Benyttes af Hologic Siemens (Mammografi) Fordele ved Direkte flat panel detektor : 30 God opløsningsevne Ulemper ved Direkte flat panel detektor : Lav detektor effektivitet (højere patient dosis) 10

11 Hvad er forskellen på de forskellige metoder? 31 CCD kamera 32 Benyttes af Selv diagnostik 5 minutters pause 33 11

12 Digitale teknikker Hvad kan vi så med de digitale teknikker? Hvor er faldgruberne? 34 Window level Antallet af gråtoner der vises på monitoren. 35 Dynamikken i billedet (Dynamik Range) 2,0mAs 63mAs 0,5mAs PAS PÅ!!! 36 12

13 Over/Under - Eksponering 50 kv og 100 mas 50 kv og 10 mas 50 kv og 1mAs 37 Over/Under - Eksponering 1mAs 10mAs 100mAs 38 Kantforstærkning 39 13

14 Metode til at lave kantforstærkning Det uskarpe billede Subtraktionsbilledet 40 Det kantforstærkede billede Støj + = 41 Støj i billedet Signalet fra vores eksponering Det totale signal Jo mindre eksponeringssignalet (mindre dosis) jo mere indflydelse har støjen på vores digitale røntgenbillede Støj og billedkvalitet 42 14

15 Støj 43 Støj kv, 25 mas + grid Støj reduktion 45 underexposed 1/8 dose + noise reduction NO noise reduction 15

16 ROI (Region of interest) 46 Døde pixels 47 Digitale teknikker Forsat 48 16

17 DSA (Digital Subtraktions Angiografi) 49 Masken Efter kontrasten Subtraktions billedet DSA (Digital Subtraktions Angiografi) 50 Digital angiografi 51 17

18 Og husk bevar overblikket 52 Muligheder med DR teknik 53 Dual Energy PAS PÅ 2 eksponeringer. Ekstra patientdosis kontra Diagnostisk sikkerhed Subtraktion af de Høj kv Lav kv 2 billeder 54 Standard billede Skellet billede Fremhæver bløddelene 18

19 Dual Energy Patienten klagede over smerter når m/k skulle synke 55 Standard billede Med Dual Energy Uden Dual Energy Dual Energy Med Dual Energy 56 Fremhæver bløddele uden knogler Billedsammensætning (f.eks. Scoliose) 57 Samlet billede 19

20 Mulighed for 3D rekonstruktioner 58 Digital Mammografi Mammografi er en af de sidste områder der er blevet digitaliseret. Hvorfor? Manglende spatial opløsning Spatiale opløsning Gammeldags film: Nogle CR-systemer: er e DR systemer lp/mm 12 lp/mm (teoretisk) Fuji 10 lp/mm Siemens, Sectra, GE, Philips og Hologic: ca. 6 lp/mmdigitaliseret 59 Digital Mammografi Hvor meget fylder et digitalt mammografi billede? 40-60Mb (Til sammenligning så fylder et DR/CR billedet typisk 5Mb) 60 Hvad er fordelene ved DR mammografi? Fantastisk lavkontrastfølsomhed (ligesom ved alt andet DR teknik) Samt alle de andre DR fordele. 20

21 Tomosynthesis 61 Tomosynthesis 62 Tomosynthesis 63 21

22 Tomosynthesis Der udføres 25 projektioner (dvs. 25 skud ) Almindeligt røntgenbillede : 1 projektion. Der benyttes ikke 25 gange meres dosis, men væsentlig mere dosis. 64 Der skal være en stor diagnostisk gevinst for, at man skal henvise til en Tomosynthese undersøgelse. Det hele handler om øjnene der ser.. PAUSE (5 minutter) 65 Hvad ser du? Lidt fra fortiden

23 Digitale Modaliteter 67 Lungestand 68 CR/DR løsning (Fuji) DR KAG-rum 69 23

24 Flere modaliteter.. 70 Mobilt DR 71 Mobilt DR 72 24

25 Digitale billeder 73 DICOM Digital Imaging and Communications in Medicine Det er en protokol (Standard) der gør, at alle modaliteter kan snakke sammen. 74 Altså en Siemens CT-skanner kan printe billeder ud på en Fuji printer, og billederne kan blive gemt i et AGFA Pacs system DICOM Alle leverandører garanter at de snakker DICOM Men der er mange dialekter! God ide at sammenligne leverandørenes Dicom Conformance Statement 75 25

26 Den digitale radiolog 76 Den digitale konference. 77 RIS server Den digitale røntgenafdeling PACS fjernlager 78 PACS server 26

27 Almindelig setup med arbejdsstationer KAG rum Mamma KAG 79 Mamma rum KAG rum Tynde Klienter KAG Kardiologisk hjemme arbejdsplads KAG Applikations server 80 Erfaringer med DR: Erfaringen viser : Fantastisk lavkontrastfølsomhed Ikke ret mange billeder skal tages om. De kan næsten alle reddes. 81 Fantastiske applikationer 27

28 Slut! 82 28