Što je kompjutorska tomografija?

računalna tomografija ili kompjutorizirana aksijalna tomografija (CT ili CAT skeniranje) je tehnika snimanja s kojom se mogu promatrati različiti unutarnji dijelovi tijela. Uglavnom se koristi za otkrivanje anomalija u strukturi organizma i dijagnosticiranje.

Djeluje kroz kombinaciju niza rendgenskih snimaka snimljenih iz različitih kutova. Kasnije ih obrađuju računala kako bi stvorili transverzalne (aksijalne) slike tijela.

X-zrake su elektromagnetsko zračenje koje prolazi kroz neprozirna tijela na svjetlo, stvarajući slike iza njih. Rendgenske slike prikazuju unutrašnjost tijela u crno-bijelim tonovima, jer svaka vrsta tkiva apsorbira različite količine zračenja.

Kompjutorskom tomografijom dobivaju se detaljnije slike unutarnjih struktura. To omogućuje zdravstvenom radniku da gleda u tijelo, izgleda kao jabuka kad je izrežemo na pola.

Prvi TC strojevi izvodili su samo jedan rez odjednom, ali većina modernih skenera radi nekoliko u isto vrijeme. To može varirati od 4 do 320 rezova. Najnoviji strojevi mogu doseći 640 rezova.

Ovaj postupak je značio pravu revoluciju u radiodijagnostici od otkrića rendgenskih zraka, budući da se meka tkiva, krvne žile i kosti mogu promatrati u različitim dijelovima tijela..

Kompjutorsku tomografiju razvili su britanski inženjer Godfrey Hounsfield i američki inženjer Allan Cormack. Za svoj rad dobili su Nobelovu nagradu za fiziologiju i medicinu 1979. godine.

Ova tehnika postala je temeljni stup u dijagnostici medicinskih bolesti. Uz to možete dobiti slike glave, leđa, leđne moždine, srca, trbuha, koljena, grudi ....

Gotovo sva područja medicine imaju koristi od primjene ove tehnike, uspijevajući napustiti druge dosadne, opasne i bolne postupke. Iznad svega, kada se potvrdi da kompjutorska tomografija pruža sigurniju, jednostavniju i manje skupu dijagnozu.

Jedno od područja u kojima je kompjutorska tomografija imala više reperkusija je u istraživanjima živčanog sustava. Prije nekoliko godina mogućnost dobivanja slika mozga s takvom preciznošću bila je nezamisliva.

To je omogućilo napredak u postojećem znanju o funkcioniranju mozga.

Kako je mehanizam kompjutorske tomografije?

Prvi kompjuterizirani uređaj za tomografiju koji je radio učinkovito i imao je kliničku primjenu proveo je Hounsfield 1967. godine..

Hounsfield je želio rekonstruirati radiološku gustoću ljudskog tijela, iz niza mjerenja koja su dobivena prijenosom rendgenske zrake svjetlosti..

Uspio je pokazati da je to moguće uz umjerene doze zračenja. To bi moglo postići točnost od 0,5%, što je bilo daleko bolje od uobičajenih radioloških postupaka.

Prvi uređaj je instaliran u bolnici Atkinson Morley 1971. godine. Dok je 1974. na Sveučilištu Georgetown nabavljen prvi CT snimak cijelog tijela..

Od tada se poboljšavaju i danas postoji nekoliko proizvođača. Trenutni uređaji koštaju otprilike od 250.000 do 800.000 €.

X-zrake prolaze kroz materijale, a dobivene slike ovise o tvari i fizičkom stanju materijala. Postoje prozirna tkiva, to jest, dopuštaju rendgenskim zrakama da prođu i izgledaju crno. Dok, radio-neprozirne tvari, apsorbiraju X-zrake i izgledaju bijelo.

U ljudskom tijelu mogu se uočiti 4 gustoće. Gustoća zraka (hipodencija) je uočena crna. Gustoća masti (izodens) je opažena sivom bojom. Gustoća kosti (hyperdense) izgleda bijelo. Gustoća vode može se vidjeti sivkasto crna, iako ako dodate kontrastni medij, izgleda bijelo.

Kontrastni medij je tvar koja se proguta ili ubrizgava kako bi se bolje pregledale strukture koje se pregledavaju.

Razine radiodenziteta ljudskih tkiva mjere se u skalama Hounsfieldovih jedinica (HU), kao priznanje njegovom tvorcu.

Kompjutorska tomografija temelji se na rasporedu različitih rendgenskih zraka pod različitim kutovima koji se primjenjuju na područje koje se promatra.

Elementi računalne tomografije

Oprema koja se koristi u kompjutorskoj tomografiji sastoji se od tri sustava:

Sustav prikupljanja podataka

Oni su elementi koji se koriste u istraživanju pacijenta. Sastoji se od visokonaponskog generatora sličnog onom koji se koristi u tradicionalnoj radiologiji. To omogućuje korištenje rendgenskih cijevi koje rotiraju velikom brzinom.

Potrebno je i postolje, to jest, nosila na kojima se nalazi pacijent i mehanizmi koji ga pomiču. Ovo nosilo je bitno jer omogućuje pacijentu da bude udoban i da se ne miče.

Materijal nosila ne bi trebao ometati rendgenske zrake, zato se koriste ugljikova vlakna. Njegov motor je vrlo precizan i glatka, tako da ne zrači dvaput istom području.

Drugi element je rendgenska cijev koja generira ionizirajuće zračenje, slično tradicionalnim radiografijama. Postoje i detektori radijacije koji transformiraju X-zrake u digitalne signale koje računalo može prevesti. Nalaze se u obliku krune, oko rupe u kojoj se nalazi pacijent.

Sustav obrade podataka

Sastoji se uglavnom od računala i elemenata koji se koriste za komunikaciju s njim (monitor, tipkovnica, pisač itd.)

Računalo, iz prikupljenih signala, izvodi matematičke izračune koji su pohranjeni. To omogućuje njegovu vizualizaciju i naknadne izmjene.

U prvim testovima koje je proveo Hounsfield, uređajima je trebalo gotovo 80 minuta da rekonstruiraju svaku sliku. Trenutno, ovisno o formatu slike, računalo istovremeno rješava oko 30.000 jednadžbi kako bi rekonstruiralo sliku. Zato vam treba snažna oprema.

Tehnologija je omogućila da se proračunom izvrši rekonstrukcija slike koja će se obaviti za otprilike 1 sekundu.

Budući da su trenutna računala digitalna, da bi radila sa slikom, ona se mora svesti na skup brojeva koji sadrže najveću moguću informaciju. Da bi se to postiglo, slika je podijeljena na male kvadrate, stvarajući matricu.

Svaki kvadrat se naziva "piksel", a svaka od njih je brojčana vrijednost. Sadrži brojeve koji predstavljaju njegovo mjesto na X osi i na Y osi matrice. Također treće osi koja označava razinu sive.

Tako je moguće smanjiti postojeće informacije na slici na brojeve. Što su manji kvadrati matrice i što je veći broj sivih tonova, to će detaljnije biti dane informacije i to će više nalikovati na stvarnu sliku.

U kompjutorskoj tomografiji najčešće se koriste matrice 256 x 256 i 512 x 512 piksela. Kvadratići koji čine matricu su brojni. Na primjer, u 256 x 256 matrici imali bismo 65.536 piksela.

Sustav za prikaz i pohranu podataka

Podaci se prikazuju na zaslonima. Neki timovi imaju dva, jedan za tehničara koji izvodi test, a drugi za liječnika koji proučava ili mijenja dobivenu sliku.

Različiti mehanizmi također se koriste za snimanje slika i njihovo arhiviranje. X-zrake se mogu tiskati na sličan način kao uobičajeni postupak razvoja.

evolucija

Kompjutorska tomografija rješava određene probleme konvencionalne radiografije. Dok je u ovome moguće razlikovati 4 razine gustoće na slikama (zrak, voda, masnoća i kalcij), u CT-u se može dobiti do 2.000 gustoća sive boje.

U konvencionalnoj radiologiji, slika s tri osi u prostoru dobiva se na dvodimenzionalnom filmu. To podrazumijeva superpoziciju elemenata koji su rendgenski snimljeni. U CT-u se dobiva mnogo preciznija slika triju osi, eliminirajući superpoziciju.

Što je sustav više istraživački zahvat, to su podaci i vjerniji stvarnosti. Međutim, broj skenova je ograničen vremenom potrebnim za njihovo snimanje, kao i izlaganjem pacijenta zračenju. Budući da je štetno primati ga dugo vremena.

Zbog svega toga, sustavi kompjuterizirane tomografije poboljšavaju se svaki put, prolazeći kroz sljedeće procese:

Prva generacija

Prva generacija CT-a sastojala se od tankog i uskog zraka zračenja s jednim detektorom. Čišćenje je bilo široko i istraživanje je trajalo nešto više od 4 minute.

Nakon premještanja cijevi detektora, izvršeno je još jedno čišćenje kako bi se pokrilo cijelo područje. Ti su podaci pohranjeni na računalu.

Druga generacija

Druga generacija je karakterizirana jer postoji veći broj detektora (30 ili više). To je omogućilo vrijeme prijevoda od 18 sekundi, s kojim možete dobiti dobre rezultate.

Treća generacija

Treća generacija razvila je krunu fiksnih detektora. Sastoji se od luka veće od 40 stupnjeva.

Pokreti prijenosa cijevi su potisnuti i rotiraju se samo. Time je postignuto vrijeme od 4 sekunde.

Danas je razvijena spiralna kompjutorska tomografija u kojoj se kontinuirano izlaže kroz brojne detektore. Pacijentova nosila također se kreću s velikom preciznošću.

To omogućuje da se u nekoliko sekundi napravi tomografski rez cijele lubanje ili grudnog koša. Osim toga, napredni računalni sustavi omogućuju da se ti podaci obrađuju gotovo odmah.

Najmoderniji tomografi omogućuju generiranje trodimenzionalnih slika iz informacija izdvojenih iz dvodimenzionalnih tomografskih rezova.

Kako se to radi??

Za izvođenje postupka, pacijent mora ukloniti sve metalne ili druge elemente koji mogu ometati pregled, kao što su naočale ili zubne proteze..

Liječnik može pružiti pacijentu posebnu boju koja se zove kontrastni medij. On služi kako bi se unutarnjim strukturama moglo jasnije otkriti rendgenskim zrakama.

Kontrastni materijal na slikama izgleda bijelo, što omogućuje isticanje krvnih žila, tkiva ili drugih struktura. Kontrastni medij može biti isporučen u obliku napitka ili injektiran u ruku. Iznimno se koriste edemi koje treba umetnuti u rektum.

Pacijent mora ležati na nosilima. Liječnici i tehničari nalaze se u susjednoj sobi, u kontrolnoj sobi. U njemu se nalaze računalo i monitori. Pacijent može komunicirati s njima putem interkoma.

Nosila se lagano uvlače u skener i rendgenski stroj se okreće oko pacijenta. Svaka rotacija generira brojne slike posjekotina njegova tijela.

Postupak može trajati od 20 minuta do 1 sata. Bitno je da je pacijent u potpunosti nepomičan, tako da kretanje ne utječe na istraživanje.

Nakon toga, radiolog će pregledati slike. Riječ je o liječniku specijaliziranom za dijagnostiku i liječenje bolesti pomoću tehnika snimanja.

aplikacije

Kompjutorska tomografija ima mnoge primjene u gotovo svim područjima medicine, a korisna je iu neuroznanosti.

Koristi se posebno za istraživanje vrata, kralježnice, trbuha, zdjelice, ruku, nogu itd..

Osim toga, mogu se dobiti slike unutarnjih organa tijela kao što su jetra, gušterača, crijeva, bubrezi, mokraćni mjehur, nadbubrežne žlijezde, pluća, srce, mozak itd. Također može analizirati krvne žile i kičmenu moždinu.

Glavne primjene kompjutorske tomografije su:

- CT prsnog koša: Može otkriti probleme u plućima, srcu, jednjaku, arteriji aorte ili tkivima središta prsnog koša. Na taj način možete pronaći infekcije, rak pluća, plućnu emboliju i aneurizmu.

- CT abdomena: Ovim postupkom mogu se naći apscesi, tumori, infekcije, povećani limfni čvorovi, strani objekti, krvarenje, upala slijepog crijeva, divertikulitis itd..

- CT urinarnog trakta: Kompjutorska tomografija bubrega, uretera i mjehura naziva se urografija. Ovom tehnikom možete pronaći kamenje u bubrezima, kamencima mjehura ili opstrukcijama mokraćnog sustava.

Intravenska pielografija (IVP) je vrsta kompjutorizirane tomografije koja koristi kontrastni medij za traženje opstrukcija, infekcija ili drugih bolesti u mokraćnom sustavu..

- CT jetre: na taj način možete pronaći tumore, krvarenja ili druge bolesti u jetri.

- CT pankreasa: koristi se za pronalaženje tumora u gušterači ili upalu gušterače (pankreatitis).

- CT žučnog mjehura i žučnih kanala: može biti korisno pronaći žučne kamence, iako se ultrazvuk općenito koristi.

- TC zdjelica: za otkrivanje problema u organima koji se nalaze u ovom području. Kod žena se koristi za istraživanje maternice, jajnika i jajovoda. Za čovjeka, prostatu i sjemenu vrećicu.

- TC ruka ili noga: Time možete otkriti probleme u ramenu, laktu, ruci, kuku, koljenu, gležnju, stopalu. To može dijagnosticirati poremećaje mišića i kostiju kao prijelome.

- S druge strane, tomografija je bitan vodič planirati operacije ili radioterapije.

- Također je korisno kontrolirati učinkovitost tretmana koje se provode.

- Kompjutorizirana tomografija mozga također služi za otkrivanje krvarenja, ozljeda mozga ili prijeloma u lubanji. Koristi se za dijagnosticiranje aneurizmi, krvnih ugrušaka, moždanog udara, tumora, hidrocefalusa, kao i malformacija ili bolesti u lubanji..

rizici

Vrlo je malo rizika povezanih s kompjutorskom tomografijom. Međutim, rizik od raka može se povećati jer je u ovom postupku izloženost ionizirajućem zračenju veća nego u konvencionalnim rendgenskim snimkama.

Ovaj rizik je vrlo nizak ako postoji samo jedno istraživanje. Rizik se povećava za djecu, osobito ako se radi na prsima i trbuhu.

Mogu se pojaviti alergijske reakcije na kontrastni medij; uglavnom na određenu komponentu, jod. U svakom slučaju, većina reakcija je vrlo blaga i može dovesti do osipa ili svrbeža. Kako bi to spriječio, liječnik može propisati alergijski ili steroidni lijek.

Ovo skeniranje nije indicirano za trudnice jer može uzrokovati štetu bebi. U tim slučajevima može se preporučiti još jedan test, kao što je ultrazvuk ili magnetska rezonancija.

reference

1. Chen, M.Y. M., Pope, T.L., Ott, D.J., Cabeza Martínez, B., Méndez Fernández, R., & Arrazola, J. (2006). Osnovna radiologija Madrid itd .: McGraw-Hill Interamericana.
2. Kompjutorska tomografija (CT) Skeniranje tijela. (21. kolovoza 2015.) Preuzeto s webmd: webmd.com.
3. CT. (25. ožujka 2015.) Dobivena iz klinike Mayo: mayoclinic.org.
4. Davis, L. M. (19. rujna 2016.). CT (CAT Scan, kompjutorizirana aksijalna tomografija). Preuzeto iz emedicinehealth.
5. Erkonen, W.E., & Smith, W.L. (2010). Radiologija 101: Osnove i temelji slikovnih studija (3. izd.). Philadelphia: Wolters Kluwer / Lippincott Williams & Wilkins.
6. Gil Gayarre, M., Delgado Macías, M.T., Martinez Morillo, M., i Otón Sánchez, C. (2005). Priručnik kliničke radiologije (2. izd.). Madrid: Elsevier.
7. McKenzie, J. (22. studenog 2016.). Računalna tomografija (CT). Preuzeto iz Insideradiology: insideradiology.com.au.
8. Ropper, A.H., Brown, R.H., Adams, R.D., i Victor, M. (2007). Principi neurologije Adamsa i Victora (8. izd.). Meksiko; Madrid itd .: McGraw Hill.
9. Ross, H. (25. veljače 2016.). CT (kompjutorska tomografija) skeniranje. Preuzeto s Healthline: healthline.com.