Inżynier i Fizyk Medyczny 3/2017 vol. 6
163
radiologia
/
radiology
artykuł
/
article
zastosowaniu systemu zaprojektowanego specjalnie na potrze-
by obrazowania kończyn.
Dopiero od niedawna możliwe jest praktyczne zastosowanie
metody CBCT dzięki wprowadzeniu wielkopowierzchniowych
cyfrowych detektorów RTG o dużej prędkości, takich jak detek-
tory płaskopanelowe zbudowane na podstawie amorficznego
krzemu. Dzięki takim cechom, jak duża powierzchnia, doskonała
jakość obrazu, wysoka rozdzielczość i szybki odczyt, detektory
te umożliwiły opracowanie szeregu specjalistycznych systemów
obrazowania wolumetrycznego. Zostały one zaprojektowane
pod kątem konkretnych obszarów zastosowania, takich jak obra-
zowanie stomatologiczne, laryngologiczne i obrazowanie piersi,
oraz systemów radioterapii i zastosowań śródoperacyjnych pod
kontrolą obrazu. Firma Carestream obecnie bada możliwość za-
stosowania tej technologii specjalnie w obrazowaniu kończyn
i prowadzi prace badawcze we współpracy z Uniwersytetem
Johna Hopkinsa oraz UBMD Orthopaedics & Sports Medicine.
Proces generowania wolumetrycznych obrazów TK składa się
z dwóch różnych etapów: akwizycji obrazu oraz rekonstrukcji
objętości. Będący w fazie badań system CBCT firmy Carestream
przedstawiony w niniejszym opracowaniu został zaplanowany
z myślą o obrazowaniu kończyn (dłoni/nadgarstków, łokci, ko-
lan, stóp/kostek) i wykorzystuje wiele unikatowych możliwości
związanych z akwizycją danych i rekonstrukcją objętości. Pod-
kreślono niektóre z charakterystycznych funkcji systemów ob-
razowania CBCT dla konkretnych zastosowań.
Akwizycja obrazów
System opisany w tym dokumencie wykorzystuje detektor pła-
skopanelowy o wysokiej wydajności oraz unikatowy projekt
lampy RTG o trzech źródłach. Detektor ten umożliwia szybką
akwizycję projekcji RTG, co pomaga zminimalizować negatyw-
ny wpływ ruchu pacjenta na obraz. Wyposażona w trzy źródła
lampa RTG została zaprojektowana w celu zmniejszenia znanego
artefaktu „wiązki stożkowej”, który zwykle pojawiał się w re-
konstrukcjach CBCT o dużej objętości. Taka konstrukcja lampy
znacznie zwiększyła objętość rekonstrukcji w stosunku do ob-
razu najczęściej uzyskiwanego przy użyciu tradycyjnej akwizycji
z jednego źródła (Rys. 3).
Niedocenianą zaletą wielu systemów CBCT jest usprawniona
praca z pacjentem. Jednym z kluczowych aspektów wziętych
pod uwagę podczas pracy nad opisywanym tu prototypowym
systemem firmy Carestream było opracowanie optymalnego
wejścia do obszaru obrazującego. Zastrzeżona konstrukcja
wejścia („drzwiczki dla pacjenta”) umożliwia łatwe ułożenie pa-
cjenta zarówno w pozycji stojącej, jak i siedzącej. Konstrukcja ta
pozwala ponadto na uzyskanie obrazu jednego kolana, stopy lub
kostki w naturalnym położeniu z obciążeniem. Obecnie prowa-
dzi się badania nad dokładniejszym wyznaczeniem względnego
położenia i orientacji kości stopy, kostki i kolana w realistycznych
warunkach obciążeniowych. Rysunek 4 przedstawia przykłado-
we obrazy z urządzenia badanego, porównując skany stawu sko-
kowego pacjenta bez obciążenia ze skanami z obciążeniem, aby
uwidocznić zwężenie stawu piszczelowo-skokowego.
Rys. 2
Obraz CBCT stawu piszczelowo-udowego na preparacie ludzkim (po lewej) oraz odpo-
wiadający mu obraz MDCT tej samej próbki (po prawej)
Rys.3
Konfiguracjaztrzemaźródłamiakonfiguracjaz jednymźródłem–porównanie
Przedstawiono dodatkową objętość rekonstrukcji w osi Z uzyskaną z użyciem konfi-
guracji z trzema źródłami. (Lewy rysunek: jedno źródło, prawy rysunek: trzy źródła.)
