Tomografia komputerowa – podstawy fizyczne i techniczne obrazowania

Tomografia komputerowa wiązki wachlarzowej (Fan Beam CT)

W przypadku klasycznej tomografii komputerowej, wiązka promieniowania wychodząca z lampy rentgenowskiej, przyjmuje kształt wachlarza o rozpiętości w granicach 20-50°. Grubość wiązki promieniowania zależy od możliwości technicznych aparatu, jest nazywana również kolimacją lub grubością warstwy i warunkuje rozdzielczość obrazu w osi długiej badanego obiektu, czyli w osi z. Kolimacja warstwy może mieścić się w zakresie od 0,5 mm do 10 mm. Jakie to ma znaczenie w jakości uzyskiwanego obrazu? Na ryc. 2 przedstawiono dwa prostopadłościany, z których pierwszy jest zbliżony do sześcianu, a więc wszystkie jego krawędzie (x, y, z) mają jednakową długość.

Na drugim z nich krawędź z jest dłuższa od pozostałych. Krawędź z odpowiada w naszych rozważaniach grubości czy też kolimacji warstwy. Jak widać na rycinie, obiekt który jest polem naszych rozważań, jest elementem przestrzennym, czyli tzw. wokselem. Na ekranie monitora komputer wyświetla natomiast obiekt płaski, piksel. To, co będzie widoczne w pikselu, zależy od tego, co znalazło się w obszarze woksela. Jeżeli założymy, że przedstawiona na rycinie różowa kropka odzwierciedla jakąś zmianę patologiczną, to w przypadku woksela zbliżonego do sześcianu staje się ona wyraźniejsza w odpowiadającym mu pikselu.

Jeżeli kolimacja warstwy rośnie, spada rozdzielczość w osi z, a wykrywalność patologii spada z powodu tzw. uśredniania objętości. Widać to na rycinie jako mniej wyraźny różowy punkt. Można by powiedzieć, że im mniejsza kolimacja, tym lepszy obraz. W ogólnym ujęciu tak jest, jednak musimy brać również pod uwagę, że w czasie powstawania obrazu komputer korzysta z inf...