TECNOLOGIA TAC:TECNOLOGIA TAC:STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVE STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVE

FUTUREFUTURE

1972……1989…..1991……..1998….2000/02….2005…..?

TC MULTIDETTETORE 8-16 CANALI

…?

Evoluzione della TC

TC MULTIDETETTORE 32-64 CANALI

TC SPIRALE

TC MULTIDETTETORE 4 CANALI

TC TWIN-SLICEINVENZIONE DELLA TC

0,33 sec

0,4 sec

0,5 sec

generazioni

generazioni

generazioni

singola fila di detettori;singola fila di detettori;singolo canale di singolo canale di registrazione dei datiregistrazione dei dati

TCSSTCSS

TC spirale a strato singoloTC spirale a strato singolo

multiple file di detettori; multiple file di detettori; 4 canali di registrazione 4 canali di registrazione dei datidei dati

TCMSTCMS

TC spirale multistratoTC spirale multistrato

TC spirale multistratoTC spirale multistrato

4 scansioni / rotazione 4 scansioni / rotazione

tempo di rotazione 0.5 tempo di rotazione 0.5 secsec

> velocità di acquisizione > velocità di acquisizione (8 volte)(8 volte)

TC TC sspirale pirale mmultistrato vs ultistrato vs ssingolo ingolo sstratotrato

collimazione 5 mmcollimazione 5 mm

rotazione 1 secrotazione 1 sec

durata 56 secdurata 56 sec

TCSSTCSScollimazione 4x5 mmcollimazione 4x5 mm

rotazione 0.5 secrotazione 0.5 sec

durata 7 secdurata 7 sec

TCMSTCMS

5 mm

3.75 cm

30 cm

4x5 mm

durata 5 secdurata 5 sec

collimazione: 4x2.5 mmcollimazione: 4x2.5 mmdurata esame: < 2 mindurata esame: < 2 min

1998: TC spirale multistrato1998: TC spirale multistrato

Riduzione della Riduzione della

collimazione a parità di collimazione a parità di

volume acquisito e durata volume acquisito e durata

dell’acquisizionedell’acquisizione

TCSSTCSS

TCMSTCMS

TC TC sspirale pirale mmultistrato vs ultistrato vs ssingolo ingolo sstratotrato

TUBO RADIOGENOTUBO RADIOGENO

DETETTORIDETETTORI

SOFTWARESOFTWARE

EVOLUZIONEEVOLUZIONE

Gantry

Consolle

Computer

Power Distributor

Componenti

* Data Acquisition System - Sistema Acquisizione Dati

Tubo

Detettori

I componenti visti dall’interno.

DAS

Tubo radiogeno

Elevata capacità termica

(HU = Heat Unit)

Elevata dissipazione termica

(HU / minuto)

Il DURA 532 x-ray tube è un tubo ad alta potenza con 2 macchie focali realizzto in

metallo.

L‘anodo è realizzato con tecnica ad alta qualità ed è composto da Grafite Tungsteno

Rhenium Molibdeno .

Capcità termica: 6.000.000 HU

Dissipazione termica: 730 K/HU

ReferenzachseReference axis

6.41ø

8.95ø

Simens medical

Toshiba medical system

MEGACOOL:

Capacità termica: 7.5 MHU

Dissipazione termica: 1.4 MHU/min.

G. E.

IMMAGINE PERFORMIX MEL CERAMIC:

Capacità termica: 6.3 MHU

Dissipazione termica:

840.000 HU/min.

Siemens medical

STRATON:

Capacità termica:

< 0.6 MHU

Dissipazione termica:

5.000.000 HU/min.

…straton siemens

Sistema di detezione

Elevata sensibilità (efficienza)

Elevata densità dei rilevatori

Velocità di acquisizione dati

(acquisizioni volumetriche)

• elevato rendimento luminoso, grande sensibilità (o efficienza di cattura fotonica); assorbono quasi il 100% dei fotoni incidenti.

• Persistenza di luminescenza residua con ritardo di risposta che comporta degradazione delle immagini nelle scansioni con tempi > 1 sec.

DETETTORI SOLIDI

• Camere di ionizzazione allo Xenon

• Uniformità e linearità di risposta, stabilità nel tempo, piccole dimensioni, minore costo rispetto ai detettori allo stato solido.

• Efficienza di cattura fotonica più bassa (60-90%), maggiore facilità di calibrazione, più facili da mantenere in perfetta efficienza.

DETETTORI GASSOSI

• Sono costituiti a base ceramica; questi uniscono un’elevatissima efficienza di rilevazione e una velocità di acquisizione paragonabile a quella dei detettori a gas.

• Hanno evidenziato un rumore nell’immagine inferiore di circa il 15% a parità di dose irradiata al paziente ovvero una dose inferiore di circa il 30% a parità di rumore.

DETETTORI SINTETICI

DETETTORI

PREROGATIVA DELLA TCMSPREROGATIVA DELLA TCMS

Disposizione di multiple file di detettori lungo l’asse Z

Libera scelta della collimazione in post processing

LE SOLUZIONI DELLE CASE LE SOLUZIONI DELLE CASE COSTRUTTRICICOSTRUTTRICI

Detettori a geometria (array semi-

simmetrico)

Detettori di diverse dimensioni (array asimmetrico)

Detettori di uguali dimensioni(array simmetrico)

Tre le configurazioni in commercio:

array simmetrico: ambiti di collimazione su 4 slice

Come si ottengono i diversi spessori di collimazione?

Attivando solo determinate file di detettori

Efficienza del Detettore “HiLight”

Ciascun Ciascun ELEMENTO é largo 1 mm. é largo 1 mm.e alto 1,25 mm.e alto 1,25 mm.

16 File x 16 File x 912 Canali912 Canali

14,592 14,592 elementi

Connettori

ScintillatoriConvertono i raggi X in luce

Convertono la luce in segnali analogici

Consente la attivazione e la combinazione dei diodi

Sistema di attivazione diodi

Effettua la conversione analogico-digitale e dà inizio al processo di ricostruzione

DAS - Data Acquisition System

Sistema fotodiodi

Elevato rendimento

array array asimmetrico:: collimazione su 2 e 4 slice collimazione su 2 e 4 slice

Come si ottengono i diversispessori di collimazione?

• Aggiungendo i diaframmi post-paziente

•Attivando solo determinate file di

detettori

Soluzione Adaptive

Adaptive Array Design

• 4 slices

• 7 gaps only

• Collimation 0.5 – 10 mm

DETETTORI SIEMENS

SELECTABLE

SLICE THICKNESS

MULTIROW

DETECTOR

Matrice dei detettori ToshibaMatrice dei detettori Toshiba

multiple file di detettori; multiple file di detettori; 4 canali di registrazione 4 canali di registrazione dei datidei dati

TCMSTCMS

TC spirale multistratoTC spirale multistrato

TC-multidetettore 16-slice

CTCT GE GE LightSpeed LightSpeed

1616

Philips Philips Mx8000 IDTMx8000 IDT

Siemens Siemens Sensation 16 Sensation 16

(*16 (*16 Cardiac)Cardiac)

Toshiba Toshiba Aquilon 16Aquilon 16

Num. Slice 1616 1616 1616 1616

Lunghezza

rilevatore (mm)

2020 2424 2424 3232

Principali strati (mm)

16 x 0,6316 x 0,63

16 x 1.2516 x 1.25

16 x 0,7516 x 0,75

16 x 1,516 x 1,5

16 x 0,7516 x 0,75

16 x 1,516 x 1,5

16 x 0,516 x 0,5

16 x 116 x 1

16 x 216 x 2

Tempo di Tempo di rotazione rotazione minimo minimo (sec)(sec)

0,50,5 0,5-0,40,5-0,4 0,42-0,37*0,42-0,37* 0,40,4

3 mm slice, pitch (1.5) 6.0, scan duration 33 sec, volume scan 120 cm.

15 cm 33 sec

120 cm33 sec

VANTAGGI: ACQUISIZIONE AMPI VOLUMI

0.5mm. Resolutio

n

0.5mm. Resolution

0.5

mm

. Res

olu

tion

VANTAGGI: VOXEL ISOTROPICO

spessore ric: 1 mmspessore ric: 1 mmalgoritmo: “bone” algoritmo: “bone”

spessore ric: 3 mmspessore ric: 3 mmalgoritmo “soft”algoritmo “soft”

1998: TC spirale multistrato1998: TC spirale multistrato

imaging isotropicoimaging isotropico

1998: TC spirale multistrato1998: TC spirale multistrato

COMPONENTICOMPONENTI SOFTWARESOFTWARES O F T W A R E DI B A S E

Scoutview

Review

Smart Technique

Smart Prep

Cluster Scan

Smart Helical

Calibrazione e Controllo di qualità

MPR

Angio-CT (MPVR-MIP)

Ricostruzione 3D

Volume Rendering

NavigatorSmart Scan

Endoscopia virtualeEndoscopia virtuale

Angioscopia

COLONSCOPIA

Broncoscopia

S O F T W A R E O P Z I O N A L I

DENTASCAN

CT SMARTVIEW

CARDIO VASCULAR CT (CV CT)

16 canali

FPD

Multislice: programmi di Multislice: programmi di svilupposviluppo

2 canali4 canali

10

50

mm/sec

40

30

20

volume nell’unità di tempo

64

canali

fCT

Arthrography

Musculoskeletal

Screening

Cardiac

CTA

Interventional

UHR

CT SIM

Whole Body

Routine/ER

Ieri Oggi

Applicazioni ClinicheApplicazioni Cliniche

Cardio-TC

domani

Cardio -TCCardio -TC

CONTROLLO DELLA DOSE

PERCHE?

Influenza degli esami TC sulla dose/popolazione

19891989 19991999 20092009

Gli esami TC costituiscono una sorgente che incrementa significativamente la dose di Gli esami TC costituiscono una sorgente che incrementa significativamente la dose di

radiazioni somministrata alla popolazione per scopi medici.radiazioni somministrata alla popolazione per scopi medici.

Cura del pazienteCura del pazienteRIDUZIONE DOSE TRAMITE MODIFICA AUTOMATICA DEI mA

75 mAs

55 mAs

45 mAs

75 mAs

Riduzione di doseRiduzione di dose

8 scansioni/rotazione 16 scansioni/rotazione 32 scansioni/rotazione 64 scansioni/rotazione .... scansioni/rotazione

EVOLUZIONE TAC

Studio volle body in unica rotazione?

EVOLUZIONE TAC

Vertiginoso aumento del numero delle immagini prodotte

Workstations degicate

per ricostruzioni 2D e 3D

documentazione esame e

modalità di archiviazione

EVOLUZIONE TAC

Il futuro ..... già presente

IMAGING DI FUSIONE

TAC/PET

TAC/RM

IMAGING DI FUSIONE

TAC/PET

fornisce la registrazione automatica di set di dati TAC con immagini PET. combinando le informazioni anatomiche TAC con le informazioni funzionali PET, questa applicazione permette di localizzare con precisione le neoplasie e di determinarne la fase

TAC/PET vantaggi

Permette la registrazione 3D tra due acquisizioni volumetriche, provenienti da due modalità d'acquisizione diverse (TAC/ PET)

Combinazione di TAC e PET o SPECT per una migliore definizione del volume

Definizione di un volume d'interesse in un modello paziente, con report automatico nell'altro modello per uso in sistemi di pianificazione RT

IMAGING DI FUSIONE

TAC/RM

è un software di fusione e registrazione automatica 3D per immagini TAC/ RM (T1 e T2 SPGR 3D), destinate ad analisi oncologiche e neurodiagnosi.

TAC/RM caratteristiche

• Registrazione 3D automatica e rapida da immagini TAC e/o RM • Visualizzazione composita: ossa TAC sovrapposte su tessuti molli RM • Cursore e contorno collegati su tutte le viste • Strumento di definizione volume • MPR tempo reale collegato