Tomografi

Grundprincippet i tomografi: Ikke overlejrede tomografiske lag S1 og S2 i modsætning til det sammenflettede projektionsbillede P hvor figurerne lægger sig i lag.

Tomografi er en bred betegnelse for alle former for snitbilleddannelse og opdeling i lag via gennemtrængende stråling eller bølge. Apparatet der anvendes i tomografi kaldes en tomograf, mens et billede kaldes et tomogram. Metoden anvendes oftest indenfor lægevidenskab til sammenfletningsfri røntgenstråling, men bruges også indenfor radiologi, arkæologi, biologi, geofysik, oceanografi, astrofysik og andre videnskaber. I de fleste tilfælde benyttes computerbaseret matematisk behandling, kaldet tomografisk rekonstruktion. Ordet tomografi kommer af klassisk græsk τόμος, tomos, "udsnit, sektion" og γράφω, graphō, "at skrive" eller "at tegne" (som i graffiti og grafik): Tomografi giver snitbilleder.

Et snitbillede afspejler de indre strukturer, således at de vil passe udskæringen af et objekt, og skære i en tynd skive. Man taler om en sammenlagringsfri repræsentation af et lag af objektet (i modsætning til normalt, hvor alle strukturer vil være sammenflettet. Denne forskel er vist i det tilstødende billede med to tomografiske afsnits-billeder (S1 og S2) og et sammenflettet billede (P), af det samme volume.)

Tomografiske metoder kan omfatte enten et enkelt lag eller større mængder, som f.eks.. kan repræsentere en række parallelle sektionsopdelte billeder. Metoder der omfatter de individuelle lag, kan anvendes til optagelse af tredimensional data, hvor objektet er skannet i en serie af parallelle snitbilleder.

Medicinsk tomografi

Sammenflettet røntgenbillede af en lille perifer af lungekræft i venstre øvre lap. Objekter lægger sig i lag oven på hinanden tilsvarende med det teoretiske eksempel P.

Forskellen mellem sammenfletningsfri medicinsk tomografi, og et overlejrende billede er illustreret i de to tilstødende billeder. I en fremskrivning i radiografi (almindeligt X-ray) får vi et billede, hvor flere strukturer er overlejret, da de lægger sig efter hinanden i strålegangen. De overlejrede bløde dele af den forreste og bageste væg af brystet, brystkassens knogler og lungestrukturer på en konventionel røntgenbillede lægger sig øverst. Dette vil komplicere en diagnose af en lungetumor (f.eks. cancer). hvorimod et tomografisk billede af brystet imidlertid kun viser et 0,5 til 10 mm tykt lag, som praktisk set fjerner alle objekter som ellers ville have lagt sig ovenlejret på det ønskede udsnit. Moderne computersoftware kan genopbygge i ikke-ortogonale (skrå) planer, således at den optimale plan kan vælges til at vise en anatomisk struktur. Dette kan især være nyttigt til visualisering af organer, som ikke er placeret vinkelret på retningen af skanningen.

Den samme tumor i tomografisk CT-scanning (aksialsnit og sammenfletningsfri)

Tomografiske metoder af betydning

Indenfor medicin og lægevidenskab

Applikation indenfor andre områder

  • Kvantmekanisk tillstandstomografi, med lignende matematiske metoder inden for medicin, muliggjort fuldstændig gennemgang af de kvantemekaniske tilstande af et objekt.[5]
  • Elektrontomografi (ET, Electron Tomography)), hvor de enkelte sektioner af billeder (projektioner) skabes via transmissionselektronmikroskop (TEM, Transmission Electron Microscopy).
  • Neutron-/gammastrålnings-tomografi, brugt indenfor palæontologi og materialevidenskab.[6]
  • Tomografisk atomsond (APT, Atom-Probe Tomography) eller tre dimensionel atomsond (3DAP), anvendes i materialevidenskab[7]
  • Fotoakustisk tomografi (PAT, Photoacoustic Tomography), anvendes i materialevidenskab og biomedicinsk forskning.[8]

Referencer

  1. ^ "SS-EN 61675-2 Nukleärmedicinsk bildgivande utrustning - Egenskaper och provningsmetoder - Del 2: Enkelfoton-emissionstomografer"
  2. ^ "Electrical impedance tomography" Arkiveret 7. december 2015 hos Wayback Machine, University College London
  3. ^ Berglund, Eva och Jönsson, Bo-Anders: "Medicinsk fysik", Studentlitteraur 2007
  4. ^ Dyrelius, Jan (1999): "Gravimetri" (Webside ikke længere tilgængelig), 1999-10-30
  5. ^ "Quantum State Tomography" Arkiveret 16. maj 2008 hos Wayback Machine, University of Illinois
  6. ^ Keesey, Lori: "NASA Develops a Nugget to Search for Life in Space" Arkiveret 8. marts 2014 hos Wayback Machine, NASA News & Features 2007-05-27
  7. ^ "Atom Probe Tomography", Cameca
  8. ^ Minghua Xu and Lihong V. Wang: "Photoacoustic imaging in biomedicine" Arkiveret 25. maj 2012 hos hos Archive.is, Review Article. Review of Scientific Instruments, 77, Article Number 041101 (2006)

Eksterne henvisninger

Autoritetsdata

Medier brugt på denne side

TomographyPrinciple Illustration.png
Forfatter/Opretter: Dtrx, Licens: CC BY-SA 3.0 de
Tomography, illustration of the basic principle
Thorax pa peripheres Bronchialcarcinom li OF markiert.jpg
(c) Lange123, CC BY-SA 3.0
  • Beschreibung: Konventionelles Röntgenbild des Thorax (der Lunge) mit rundlicher Verdichtung in der linken Lunge
  • Quelle: selbst erstellt --de:Benutzer:Lange123 17:18, 11. Nov. 2004 (CEST)
Thorax CT peripheres Brronchialcarcinom li OF.jpg
(c) Lange123, CC BY-SA 3.0
  • Beschreibung: Kleiner Lungentumor (T1) linker Oberlappen
  • Quelle: selbst erstellt --de:Benutzer:Lange123 17:18, 11. Nov. 2004 (CEST)