was ist eine projektion
die durch die detektoren gemessene schwächung der röntgenstrahlen beim durchtritt durch den patienten. aus diesen schwächungswerten werden die ct-bilder berechnet
was ist die typische matrixgröße
512x512
grundlage für die berechnung der ct-bilder
projektion (schwächungswerte der röntgenstrahlen)
nenne die vier schritte, für die berechnung eines ct-bildes
vorverarbeitung
zwischenschritt (nur bei spiral-ct)
faltung/filterung
rückprojektion/rückkonstruktion
beschreibe grob die berechnung eines ct-bildes
entstehung von rohdaten, die rechnerisch korrigiert werden
berechnung der schrägen schichten in gerade schichten (nur im spiral-ct)
gefilterte rohdaten entstehen durch einen rechenvorgang, wobei ein geeigneter kernel gewählt werden muss, um die objektgrenzen klar zu erkennen
die gefalteten daten werden in eine 2d-matrix übertragen
durch rechenprozess wird das bildrauschen unterdrückt und die dosis reduziert
festlegung der fensterbreite und lage, um angemessene graustufen je nach untersuchungsregion festzulegen
was ist die vorverarbeitung
vorteile der vorverarbeitung
ausgleich von schwankungen im detektorsystem
reduzierung von aufhärtungsartefakten im patienten
korrigieren von inhomogenitäten der dosisemission
wann wird der zwischenschritt angewandt
nur beim spiral-ct
was ist der zwischenschritt
berechnung der schrägen schichten in gerade schichten
was ist die faltung / filterung
rechenvorgang, bei dem die gefilterten rohdaten entstehen. dabei wird ein geeigneter kernel gewählt, um die objektgrenzen klar erkennen zu können
was bestimmt der rekonstruktionsalgorithmus / filter / kernel
maßgeblich den bildcharakter und die auflösung des bildes
andere bezeichnungen rekonstruktionsalgorhytmus
filter
faltungskern
kernel
aus was ist die flaterung / filterung ein kompromiss
ortsauflösung und bildrauschen
was für kernel gibt es
ultra high
standard
soft
nenne die eigenschaften des ultra high kernels
harter kernel
starke kantenbetonung
gute ortsauflösung
hohes rauschen
für was verwendet man den ultra high kernel
knochen- und lungenstruktur
eigenschaft des standard kernel
ausgewogenes verhältnis aus bildrauschen und ortsauflösung
nenne die eigenschaften des soften kernels
weicher kernel
glättend
niedrigkontrast: gute darstellung bei geringen dichteunterschieden
schlechte ortsauflösung
geringes rauschen
für was verwendet man den soften kernel
abdomen und weichteile
aus welchen teilen besteht die rückprojektion
gefilterte rückprojektion
iterative rekonstruktion
bildrekonstruktion
was ist die gefilterte rückprojektion
übertragung der gefalteten daten in eine 2d-matrix
eigenschaften der gefilterten rückprojektion
verteilung und summierung der schwächungswerte aus jeder projektionsrichtung
jeder pixel repräsentiert eine volumeneinheit (voxel)
was ist die iterative rekonstruktion
ein rechenprozess, bei dem das rauschen unterdrückt wird und die dosis reduziert wird
vorteil der iterativen rekonstruktion
reduziert das bildrauschen erheblich (verschlechtert dabei keine anderen bildqualitätskriterien)
unterteilung der iterativen rekonstruktion
hybridverfahren
vollständig rohdatenbasierte verfahren
um wieviel prozent wird die dosis bei der iterativen rekonstruktion reduziert
50 bis 60 prozent
was ist die bildrekonstruktion
beschreibt das ausmaß der absorption und schwächung der strahlung in einem voxel
von was hängt die bildrekonstruktion ab
zusammensetzung des gewebes
strahlenenergie
wie stellen sich die dichtewerte bei der bildrekonstruktion dar
in graustufen
was ist die hounsfieldeinheit
ein maß für die dichte, welches sich aus dem linearen schwächungskoeffizienten des durchstrahlten gewebes errechnet
in welchem bereich ist die hounsfieldeinheit in der medizin
-1000 bis 3000 HE
zu was gehört die hounsfieldeinheit
problem an der hounsfieldeinheit
das menschliche auge kann nur 20 bis 50 graustufen voneinander unterscheiden, weshalb verschiedene dichtewerte nicht unterschieden werden können
lösung für das problem der hounsfieldeinheit
fenstertechnik
was ist die fenstertechnik
bezeichnet einen teilbereich der graustufen, der aus der gesamtskala der gesamtwerte der hounsfieldeinheit herausgenommen wurde
aus was setzt sich die fenstertechnik zusammen
fensterbreite / W
fensterlage / C
was ist die fensterbreite
umfang an HE-einheiten, die zur darstellung aus dem ganzen spektrum herausgenommen wurden
definiert die antzahl der graustufen, die um die fensterlage herum liegen
wie stellen sich werte außerhalb der fensterbreite dar
schwarz oder weiß
bei was wird ein enges fenster bei der fensterbreite gewählt und für was sorgt das
gewebe mit geringen dichteunterschieden (zum beispiel das hirn)
-> sorgt für eine kontrastverstärkung
bei was wird ein weites fenster bei der fensterbreite gewählt und wofür sorgt das
bei gewebe mit hohen dichteunterschieden (zum beispiel knochen)
-> sorgt für einen kontrastausgleich
was ist die fensterlage
mittlere helligkeit (mittlerer grauton) im ct-bild
-> die fensterbreite orientiert sich darum
wie erfolgt die festlegung der fensterlage
ausrichtung nach der durchschnittlichen dichte des organs, welches am besten dargestellt werden soll
nenne beispiele für gewebe mit hoher strahlenabsorption (also positiver bereich bei der HE)
organe
knochen
kontrastmittel
nenne beispiele für gewebe mit niedriger strahlenexposition (also negativer bereich bei der HE)
lunge
luft
fett
HE luft
-1000
HE fett
-100
HE lunge
-200 bis -900
HE wasser
0
HE km
100 bis 300
HE knochen
500 bis 3000
HE organe
20 bis 100
was für fenstereinstellungen gibt es
weichteilfenster
knochenfenster
lungenfenster
hirnfenster
was muss vor jeder ct-untersuchung festgelegt werden
aufnahmeparameter
bestimmte protokollparameter
bei welchen zwei aufnahmeverfahren werden die protokollparameter festgelegt
sequenz ct
spiral ct
wie unterscheiden sich die protokollparameter
scanparameter: einstellung vor dem scan, weil sie retrospektiv nicht verändert werden können
rekonstruktionsparameter: einstellen nach dem scan
was zählt zu den scanparametern
röhrenstrom
röhrenspannung
schichkollimatoren
rotationszeit
pitch
was zählt zu den rekonstruktionsparameter
schichtdicke
schichtabstand
FoV
fenstereinstellung
filter / kernel / faltungskern
was gibt es bei den rekonstruktionsparametern zu beachten, bezüglich zu der einstellung dieser
parameter werden je nach klinischer fragestellung und körperregion unterschiedlich gewählt
was beschreibt der röhrenstrom und für welchen afunahmeparameter steht er
mA
quantität der röntgenquanten
wie hoch wird der röhrenstrom maximal im ct verwendet
700mA
welche wichtigen aspekte / punkte gehören zum röhrenstrom
belichtung
protokolle:
fester röhrenstrom
automatischer röhrenstrom
ODM
was ist die belichtung
produkt aus röhrenstrom und rotationszeit
auf was nimmt die belichtungszeit einfluss
strahlenexposition
bildqualität
inwiefern nimmt die belichtungszeit einfluss auf die strahlenexposition
abhängigkeit gestaltet sich linear, also wenn man die mA verdoppelt gilt dies auch für die strahlenexposition
inwiefern nimmt die belichtung einfluss auf die bildqualität
direkter einfluss auf das bildrauschen
je höher die mA, desto geringer das bildrauschen
je niedriger die mA, desto höher das bildrauschen
welche protokollunterscheidungen gibt es beim röhrenstrom
automatischer röhrenstrom (automatische-röhrenstrom-modulation-AEC)
bei was verwendet man das protokoll mit dem festen röhrenstrom
cct
ct des muskulo-skelettalen system
was ist das AEC und wo wird es angewendet
der röhrenstrom wird passend zu den dichtewerten des topogramms angepasst; bei untersuchungen am körperstamm
! passt den röhrenstrom an die strahlenschwächung der untersuchungsregion an
ziel des aec
gleichbleibende diagnostische bildqualität
welche aspekte sind wichtig beim aec
x-y-z-modulation
isozentrische lagerung
organ-dosis-modulation
was ist die x-y-z-modulation
passt die mA an den ovalen körperschnitt an
anpassung in ap/pa-richtung, laterale richtung und pateinten-längsrichtung
wieso ist eine isozentrische lagerung bei der aec wichtig
sichert die abbildungsgeometrie des topogramms, damit der optimale röhrenstrom ermittelt werden kann
was macht die odm
reduziert in einem definierten bereich die direktstrahlung (einfall-/oberflächendosis), wodurch strahlensensible organe geschützt werden
um wieviel prozent wird durch die odm der röhrenstrom im einfallbereih reduziert
80%
was ist die röhrenspannung und welcher parameter beschreibt diesen
kV
spannung zwischen kathode und anode, die zur beschleunigung angelegt wird
bestimmt die energie der photonen und somit das spektrum der röntgenstrahlung
je höher die röhrenspannung, desto
energiereicher und durchdringungsfähiger sind die röntgenquanten
in welchem kv bereich befinden wir uns im ct
80 bis 140
auf was hat die röhrenspannung einfluss
strahlenxposition, diese ist aber abhängig vom röhrenstrom
erkläre den einfluss der röhrenspannung auf die strahlenexposition
fester röhrenstrom: erhöhung um eine kV-stufe sorgt für 40% mehr dosis (reduktion um 40% weniger)
aec: ct gleicht die dosiserhöhung/-verminderung mit anpassung der ma aus
was beschreiben die schichtkollimatoren
wie dünn bzw dich die zu akquirierende schichten werden; die tatsächlich eingeblendete röhrenkollimation
als was dienen kollimatoren
als blenden, welche die anpassung passend zur fragestellung ermöglichen
wo sind die kollimatoren platziert
strahlenquelle
vor den detektorenelementen
sag was über die größe der kollimatoren aus
je kleiner die verwendeten kollimatoren, desto höher ist die örtliche auflösung, aber desto höher ist die dosis
was beschreibt die rotationszeit
die zeit, die für eine 360 grad umdrehung der röhre benötigt wird
auf was hat die rotationszeit einfluss und auf was nicht
einfluss auf scanzeit eines festgelegten bereiches
kein einfluss auf strahlenexposition und bildrauschen
was für geschwindigkeiten gibt es bei der rotationszeit
schnelle rotationsgeschwindigkeit
langsame rotationsgeschwindigkeit
eigenschaften bei der schnellen rotationsgeschwindigkeit bzw wo es eingesetzt wird
patient kann die luft nicht gut anhalten
möglichst beqegungsarme darstellung des aortenbogens
herz-ct falls nicht ekg getriggert
eigenschaften der lansgamen rotationsgeschwindigkeit bzw wo es eingesetzt wird
hochauflösende untersuchungen
bei sehr adipösen patienten zusätzlich zur parameteroptimierung
was definiert der pitch
beim spiral-ct den kontinuierlichen tischvorschub während einer vollständigen rotation der gantry
woraus berechnet sich der pitch
vorschub pro rotation in mm / (kollimatoren * detektorzahl in mm)
was für pitcharten gibt es
tischvorschub pro rotation ist genauso groß wie die gesamtkollimation (pitch 1)
tischvorschub pro rotation ist kleiner als die gesamtkollimation (pitch kleiner als 1)
tischvorschub pro roation ist größer als die gesamtkollimation (pitch größer als 1)
eigenschaften eines pitches von 1
spirale grenzt aneinander
anwendung eines pitches von 1
standarduntersuchungen (bei ct-scannern ab 16 zeilen aufwärts)
eigenschaften eines pitches kleiner als 1
spirale ist zusammengeschoben / überlappt sich
hohe detailerkennbarkeit
anwendung eines pitches von kleiner als 1
für hohe detailerkennbarkeit z.B. kleine knochen
eigenschaften eines pitches von größer als 1 und nenne eine besonderheit
spirale wird auseinander gezogen (gap entsteht)
pitch von 1,5: gap die entsteht kann rechnerisch gefüllt werden
reduktion von organ- und gefäßbewegungen
anwendung eines pitches größer als 1
wenn hohe scangeschwindigkeiten gebraucht werden (patient kann luft nicht anhalten oder notfall)
welche parameter sind meist im untersuchungsprotokoll festgelegt
rekonstruktionsparameter
was definiert der rekonstruktionsparameter
rekonstruktion
bildcharakteristik
welcher parameter kann beliebig oft durchgeführt werden
was bezeichnet die schichtdicke
die dicke der berechneten bildschicht in z-richtung
wie groß ist der bereich der schichtdicken
0,3-10mm
! für befundung und dokumentation meist 2-5mm
was gibt es bei der schichtdicke zu beachten
kann nicht kleiner als die schichtkollimation gewählt werden
was für vorteile haben die verschiedenen schichtdicken
je kleiner desto detailreicher
je größer desto weniger rauschen
was bestimmt der schichtabstand (rekonstruktions-inkrement)
bestimmt den abstand mit dem die schichten rekonstruiert werden
welche unterteilungen gibt es bei dem schichtabstand
kontinuierliche rekonstruktion
überlappende rekonstruktion
welche unterteilung vom schichtabstand wird nicht in der praxis angewendet
eigenschaften der kontinuierlichen rekonstruktion
ikrement = schichtdicke
wo wird die überlappende rekonstruktion eingesetzt
speziell bei rekonstruktionen von hochauflösenden ct-datensätzen
eigenschaften der überlappenden rekonstruktion
durch die überlappung kommt es zu mehr tiefe und details; bildrauschen wird reduziert
inkrement ist kleiner als die schichtdicke
welcher parameter ändert sich durch die überlappende rekonstruktion
schichtanzahl: wird erhöht (je größer die schichtdicke im vergleich zum inkrement desto mehr schichten)
was bestimmt der rekonstruierte bildausschnitt (FoV)
bestimmt die pixelgröße im rekonstruierten ct-bild
wie groß ist die matrix beim fov
was sagt die größe des fov aus
je kleiner, desto kleiner die pixelgröße und desto höher die auflösung
größe des größtmöglichen fov
50cm
eigenschaften des fov
hat einen großen einfluss auf die räumliche auflösung
muss an das zu untersuchende objekt angepasst werden
was zählt zur bildfensterung
fensterlage und fensterweite
woran orientiert sich die fensterlage
am hu-wert des zu untersuchenden organs
wie stellen sich strukturen über 250 und unter 150 dar
über 250 weiß und unter 150 schwarz
was gehört alles zur bildqualität
hochkontrastaufkösung
niedrigkontrastauflösung
bildrauschen
was stellt die hochkontrastauflösung dar
feine details im hochkontrast mit einer guten auflösung
nahe beieinander liegende objekte mit genügend hohem objektkontrast
was ist ein hochkontrast
beschreibt strukturen mit hoher dichte
was ist die niedrigkontrastauflösung
ist der noch kleinste erkennbare bildkontrast, mit dem ein niedrigkontrastobjekt noch dargestellt werden kann
wofür ist die niedrigkontrastauflösung ggeignet
objekte mit geringen dichteunterschieden (z.B. leber oder hirn)
was ist der wichtigste bildqualitätsparameter in der klinischen routine
worüber wird das bildrauschen gemessen
roi
als was wird das bildrauschen angezeigt
standardabweichung (SD)
von was wird das bildrauschen beeinflusst
objektdicke / schwächung des obejkts
höhe des verwendeten röhrenstroms
höhe der verwendeten röhrenspannung
verwendeter rekonstruktionsalgorhytmus
verwendete schichtdicke
inwiefern nimmt der filter einfluss auf das bildrauschen
glättende algorhytmen reduzieren das bildrauschen (positiver einfluss)
inwiefern nimmt die verwendete schichtdicke einfluss auf das bildrauschen
je dünner die rekonstruierte schichtdicke, deto rauschiger werden die bilder
wie sollte das bildrauschen bei den hochkontrastobjekten sein, damit es für die befundung reicht
befundung ist mit hohem bildrauschen möglich, dies bedeutet weniger strahlenexposition für den patienten
beispiele für die befundung von hochkontrastobjekten mit hohem bildrauschen
ct abdomen low dosw (verdacht auf nierensteine)
darstellung lungenparenchym
gelenke
wie sollte das bildrauschen bei den niedrigkontrastobjekten sein, damit es für die befundung reicht
objekte sollten ein geringes bildrauschen aufweisen (deshalb zentrale bedeutung in der weichteildarstellung
beispiele für die befundung von niedrigkontrastibjekten mit niedrigem bildrauschen
darstellung hirnparenchym
ct-abdomen
bandscheibenfragestellungen
wir kann man das bildrauschen verringern?
mas erhöhen
dickere schichtkollimationen
schichtdicke vergrößern
inkrement verkleinern
soften kernel
wodurch kann es zu mehr bildrauschen kommen
zu niedrige mas
dünne schichtkollimationen
kleine schichtdicke
high kernel
wir kann man die auflösung erhöhen
kleines fov bzw verkleinern
schichtdicke verkleinern
pitch verkleinern
rotationszeit verlangsamen
dünnere schichtkollimation
durch welche einflussfakotren steigt die strahlenexposition
ohne den einsatz einer AEC
erhöhung der mas
dünnere schichtkollimationen
kleinerer pitch
durch welche einflussfaktoren verlängert sich die scandauer
langsamere rotationszeit
was haben kv und mas für einen einfluss auf das bildrauschen
kv wenn erhöhung: steigt die auflösung aber nicht signifikant
bei einer mas erhöhung kommt es primär zum bildrauschen, die auflösung stiegt nicht signifikant
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