Mikä on tietokonetomografia?

tietokonetomografia tai tietokoneistettu aksiaalinen tomografia (CT tai CAT scan) on kuvantamistekniikka, jonka avulla voidaan havaita kehon eri sisäosia. Sitä käytetään pääasiassa organismin rakenteen poikkeavuuksien havaitsemiseksi ja diagnoosien tekemiseksi.

Se toimii yhdistämällä joukko röntgenkuvia, jotka on otettu eri näkökulmista. Myöhemmin tietokoneet käsittelevät niitä luomalla poikittaisia ​​(aksiaalisia) kuvia kehosta.

Röntgensäteet ovat sähkömagneettista säteilyä, joka kulkee läpinäkymättömien kappaleiden läpi valoon ja tuottaa kuvia niiden takana. Röntgenkuvat näyttävät kehon sisätilan mustavalkoisina sävyinä, koska jokainen kudostyyppi absorboi erilaisia ​​säteilyn määriä.

Tietokonetomografialla saadaan yksityiskohtaisempia kuvia sisäisistä rakenteista. Näin terveydenhuollon ammattihenkilö voi tarkastella kehon sisäpuolella ja näyttää omenalta, kun leikkaamme sen puoliksi.

Ensimmäiset TC-koneet suorittivat vain yhden leikkauksen kerrallaan, mutta useimmat nykyaikaiset skannerit suorittivat useita samanaikaisesti. Tämä voi vaihdella 4 - 320 leikkauksesta. Uusimmat koneet voivat saavuttaa 640 leikkausta.

Tämä menettely on merkinnyt todellista vallankumousta radiodiagnoosissa röntgensäteiden löytämisen jälkeen, koska pehmeitä kudoksia, verisuonia ja luita voidaan havaita kehon eri alueilla..

Tietokonetomografiaa kehitti brittiläinen insinööri Godfrey Hounsfield ja amerikkalainen insinööri Allan Cormack. He saivat työstään Nobelin fysiologian tai lääketieteen palkinnon vuonna 1979.

Tämä tekniikka on tullut perustavanlaatuinen pilari sairauksien diagnosoinnissa. Sen avulla voit saada kuvia päästä, selästä, selkäytimestä, sydämestä, vatsasta, polvista, rinnasta ... mm..

Lähes kaikki lääketieteen alat ovat hyötyneet tämän tekniikan soveltamisesta, sillä he pystyvät luopumaan muista ärsyttävistä, vaarallisista ja tuskallisista menettelyistä. Ennen kaikkea, kun on varmistettu, että tietokonetomografia tarjoaa turvallisemman, yksinkertaisemman ja halvemman diagnoosin.

Yksi niistä alueista, joilla tietokonetomografialla on ollut enemmän vaikutuksia, on hermoston tutkimuksissa. Muutama vuosi sitten mahdollisuus saada aivojen kuvia tällaisella tarkkuudella oli mahdotonta.

Tämä on antanut mahdollisuuden läpimurtoon aivojen toiminnasta.

Miten tietokonetomografia toimii?

Hounsfield suoritti ensimmäisen tehokkaan ja tehokkaasti toimineen atk-tomografialaitteen vuonna 1967. Tämä insinööri työskenteli EMI-yhtiössä, joka oli omistettu levyjen ja musiikkilaitteiden tuotantoon.

Hounsfield halusi rekonstruoida ihmiskehon radiologisen tiheyden useista mittauksista, jotka tulivat röntgenvalonsäteen lähettämisestä.

Hän pystyi osoittamaan, että tämä oli mahdollista käyttämällä kohtalaisia ​​säteilyannoksia. Tämä voisi saavuttaa 0,5%: n tarkkuuden, joka oli paljon parempi kuin normaalit radiologiset menetelmät.

Ensimmäinen laite asennettiin Atkinson Morleyn sairaalaan vuonna 1971. Vaikka vuonna 1974 Georgetownin yliopistossa hankittiin ensimmäinen koko kehon CT-skannaus..

Sittemmin ne ovat parantuneet ja nykyään on useita valmistajia. Nykyiset laitteet maksavat noin 250 000 - 800 000 euroa.

Röntgensäteet kulkevat materiaalien läpi, ja tuloksena olevat kuvat riippuvat materiaalin aineellisuudesta ja materiaalien fyysisestä tilasta. On olemassa säteilyttäviä kudoksia, eli ne antavat röntgensäteilyn kulkea ja näyttävät mustalta. Radioaktiiviset aineet imevät röntgensäteitä ja näyttävät valkoisilta.

Ihmiskehossa voidaan havaita 4 tiheyttä. Ilman tiheyttä (hypodense) havaitaan mustana. Rasvan tiheys (isodense) havaitaan harmaana. Luun tiheys (hyperdense) näyttää valkoiselta. Veden tiheys voidaan nähdä harmahtavan mustana, vaikka jos lisäät kontrastiaineen, se näyttää valkoiselta.

Kontrastiaine on aine, joka niellään tai injektoidaan siten, että tutkittavat rakenteet ovat paremmin nähtävissä.

Ihmisen kudosten radiodenssin tasot mitataan Hounsfield-yksiköiden (HU) asteikoissa kunnianosoituksena sen luojalle.

Tietokonetomografia perustuu eri röntgenpalkkien järjestelyyn eri näkökulmista, joita sovelletaan havaittavaan alueeseen.

Tietokonetomografiaelementit

Tietokonetomografiassa käytetyt laitteet koostuvat kolmesta järjestelmästä:

Tietojen keruujärjestelmä

Ne ovat elementtejä, joita käytetään potilaan tutkimuksessa. Se koostuu korkean jännitteen generaattorista, joka on samanlainen kuin perinteisessä radiologiassa käytetty. Näin voidaan käyttää suurella nopeudella pyöriviä röntgenputkia.

Se on myös välttämätön, eli kannatin, jossa potilas sijaitsee, ja mekanismit, jotka siirtävät sitä. Tämä paarit ovat välttämättömiä, koska se mahdollistaa potilaan miellyttävän ja liikkumattoman.

Vetolaitteen materiaali ei saa häiritä röntgensäteilyä, siksi käytetään hiilikuitua. Sen moottori on erittäin tarkka ja sileä, joten se ei säteile kaksinkertaisesti samaa aluetta.

Toinen elementti on röntgenputki, joka tuottaa ionisoivaa säteilyä, samanlainen kuin perinteiset röntgenkuvat. On myös säteilynilmaisimia, jotka muuttavat röntgensäteitä digitaalisiksi signaaleiksi, joita tietokone voi kääntää. Ne sijaitsevat kruunun muotoisessa tilassa reiän ympärillä, johon potilas on sijoitettu.

Tietojenkäsittelyjärjestelmä

Se koostuu pääasiassa tietokoneesta ja sen kanssa käytettävästä elementistä (näyttö, näppäimistö, tulostin jne.)

Tietokone keräämistä signaaleista suorittaa tallennetut matemaattiset laskelmat. Tämä mahdollistaa sen visualisoinnin ja myöhemmän muokkaamisen.

Hounsfieldin tekemissä ensimmäisissä testeissä laitteet ottivat lähes 80 minuuttia kunkin kuvan rekonstruoimiseksi. Tällä hetkellä tietokone muodostaa kuvan muodosta riippuen noin 30 000 yhtälöä samanaikaisesti kuvan rekonstruoimiseksi. Siksi tarvitset tehokkaita laitteita.

Teknologia on mahdollistanut laskennan suorittavan kuvan rekonstruoinnin noin 1 sekunnissa.

Koska nykyiset tietokoneet ovat digitaalisia, jotta ne voivat työskennellä kuvan kanssa, se on vähennettävä numeroihin, jotka sisältävät mahdollisimman suuren informaation. Tämän saavuttamiseksi kuva jaetaan pieniksi neliöiksi, jolloin muodostetaan matriisi.

Kutakin neliötä kutsutaan "pikseliksi", ja kunkin tiedot ovat numeerinen arvo. Se sisältää numeroita, jotka edustavat sen sijaintia X-akselilla ja matriisin Y-akselilla. Myös kolmannesta akselista, joka ilmaisee harmaan tason.

Niinpä on mahdollista pienentää kuvassa olevia tietoja numeroihin. Mitä pienemmät matriisin neliöt ja sitä suurempi on harmaiden määrä, sitä yksityiskohtaisemmat tiedot ovat ja mitä enemmän se muistuttaa todellista kuvaa.

Tietokonetomografiassa yleisimmin käytetyt matriisit ovat 256 x 256 ja 512 x 512 pikseliä. Matriisia muodostavat neliöt ovat lukuisia. Esimerkiksi 256 x 256 matriisissa meillä olisi 65 536 pikseliä.

Tietojen esittäminen ja varastointijärjestelmä

Tiedot näkyvät näytöissä. Joillakin joukkueilla on kaksi testiä, yksi teknikoille, jotka suorittavat testin, ja toinen lääkärille, joka tutkii tai muokkaa saadun kuvan.

Myös kuvien tallentamiseen ja arkistointiin käytetään erilaisia ​​mekanismeja. Röntgensäteitä voidaan tulostaa samalla tavalla kuin tavanomaista kehitystapaa.

evoluutio

Tietokonetomografia ratkaisee tiettyjä perinteisen radiografian ongelmia. Vaikka tässä on mahdollista erottaa 4 tiheyden tasoa kuvissa (ilma, vesi, rasva ja kalsium), CT: ssä voi olla jopa 2 000 harmaata tiheyttä.

Tavanomaisessa radiologiassa saadaan kaksiulotteinen kuva, jossa on kolme akselia avaruudessa. Tämä merkitsee X-rayed-elementtien superpositiota. CT: ssä saadaan paljon tarkempi kuva kolmesta akselista, mikä poistaa superposition.

Mitä suuremmat ovat järjestelmän suorittamat tutkimukset, sitä suuremmat tiedot ovat ja mitä uskollisempia todellisuudelle. Skannausten lukumäärää rajoittaa kuitenkin niiden valmistamiseen tarvittava aika sekä potilaan altistuminen säteilylle. Koska se on haitallista saada sitä pitkään aikaan.

Kaiken tämän vuoksi tietokoneistetut tomografiajärjestelmät ovat parantuneet joka kerta seuraavien prosessien kautta:

Ensimmäinen sukupolvi

CT: n ensimmäinen sukupolvi koostui ohuesta ja kapeasta säteilysäteestä, jossa oli yksi ilmaisin. Pyyhkäisy oli laaja ja etsintä kesti hieman yli 4 minuuttia.

Detektoriputken siirtämisen jälkeen tehtiin toinen pyyhkäisy koko alueen peittämiseksi. Nämä tiedot tallennettiin tietokoneeseen.

Toinen sukupolvi

Toinen sukupolvi on tunnettu siitä, että ilmaisimia on enemmän (30 tai enemmän). Tämä mahdollisti 18 sekunnin käännösajat, joiden avulla voit saada hyviä tuloksia.

Kolmas sukupolvi

Kolmas sukupolvi kehitti kiinteitä ilmaisimia. Se koostuu yli 40 asteen kaaresta.

Putken kääntöliikkeet tukahdutetaan ja se vain pyörii. Tällä kehityksellä saavutettiin 4 sekuntia.

Tänään on kehitetty kierteinen tietokonetomografia, jossa on jatkuvaa altistumista lukuisten ilmaisimien kautta. Potilaan paarit liikkuvat myös tarkasti.

Tämä mahdollistaa muutaman sekunnin kuluessa koko kallon tai rintakehän tomografiset leikkaukset. Lisäksi kehittyneet tietojärjestelmät mahdollistavat näiden tietojen käsittelyn lähes välittömästi.

Nykyaikaisimmat tomografit mahdollistavat kolmiulotteisten kuvien tuottamisen kaksidimensioisista tomografisista leikkauksista saaduista tiedoista.

Miten se tehdään??

Menettelyn suorittamiseksi potilaan on poistettava kaikki metalli- tai muut elementit, jotka voivat häiritä tutkimusta, kuten lasit tai hammasproteesit..

Terveydenhuollon ammattihenkilö voi antaa potilaalle erityisen väriaineen, jota kutsutaan kontrastiaineeksi. Sen tarkoituksena on auttaa sisäisiä rakenteita havaitsemaan paremmin röntgensäteillä.

Kontrastimateriaali näyttää kuvissa valkoiselta, mikä mahdollistaa verisuonten, kudosten tai muiden rakenteiden korostamisen. Kontrastiaine voidaan syöttää juoman muodossa tai injektoida käsivarteen. Poikkeuksellisesti käytetään turvauksia, jotka tulisi lisätä peräsuoleen.

Potilaan täytyy makuulla kannella. Lääkärit ja teknikot sijaitsevat vieressä olevassa huoneessa, valvomossa. Siinä on tietokone ja näytöt. Potilas voi kommunikoida heidän kanssaan sisäpuhelimen kautta.

Vetolaatikko liukuu varovasti skannerin sisällä ja röntgenlaite pyörähtää potilaan ympäri. Kukin pyöriminen tuottaa lukuisia kuvia hänen ruumiinsa leikkauksista.

Menettely voi kestää 20 minuutista 1 tuntiin. On välttämätöntä, että potilas on täysin edelleen niin, että liike ei vaikuta etsintään.

Sen jälkeen radiologi tutkii kuvat. Tämä on lääkäri, joka on erikoistunut kuvantamistekniikoiden sairauksien diagnosointiin ja hoitoon.

sovellukset

Tietokonetomografialla on monia sovelluksia lähes kaikilla lääketieteen aloilla, mikä on hyödyllistä myös neurotieteissä.

Sitä käytetään erityisesti kaulan, selkärangan, vatsan, lantion, käsivarsien, jalkojen jne. Tutkimiseen..

Lisäksi voidaan saada kuvia kehon sisäelimistä, kuten maksa, haima, suolet, munuaiset, virtsarakko, lisämunuaiset, keuhkot, sydän, aivot jne.. Se voi myös analysoida verisuonia ja selkäydintä.

Tietokonetomografian pääasialliset sovellukset ovat:

- Rintakehän CT: Se voi havaita keuhkojen, sydämen, ruokatorven, aortan valtimon tai rintakehän kudosten ongelmia. Näin voit löytää infektioita, keuhkosyöpää, keuhkoembolia ja aneurysmeja.

- CT-vatsa: Tällä menetelmällä voit löytää paiseita, kasvaimia, infektioita, suurentuneita imusolmukkeita, vieraita esineitä, verenvuotoa, apenditissiä, divertikuliitti jne..

- Virtsateiden CT: n Munuaisten, virtsaputkien ja virtsarakon tietokonetomografiaa kutsutaan urografiaksi. Tällä tekniikalla voit löytää kiviä munuaisissa, virtsarakon kivissä tai virtsateiden esteissä.

Suonensisäinen pyelografia (IVP) on tietokonetomografia, joka käyttää kontrastiaineita etsimään esteitä, infektioita tai muita sairauksia virtsateissä..

- Maksan CT: tällä tavoin voit löytää kasvaimia, verenvuotoja tai muita maksassa olevia sairauksia.

- CT-haima: käytetään kasvainten löytämiseen haiman tai haiman tulehdukseen (haimatulehdus)..

- Sappirakon CT ja sappikanavat: voi olla hyödyllistä sappikivien löytämiseksi, vaikka ultraääniä käytetään yleensä.

- TC lantio: havaita ongelmia alueella olevilla elimillä. Naisilla sitä käytetään tutkimaan kohtua, munasarjoja ja munanjohtimia. Miehen, eturauhasen ja siemennesteen osalta.

- TC-käsi tai jalka: Tämän avulla voit havaita olkapäähän, kyynärpään, käden, lonkan, polven, nilkan, jalkojen ongelmat. Tämä voi diagnosoida lihas- ja luuhäiriöt murtumiksi.

- Toisaalta tomografia on olennainen opas suunnitella leikkauksia tai radioterapiat.

- On myös hyödyllistä ohjata hoitojen tehokkuutta toteutetaan.

- Aivojen tietokonetomografia auttaa myös havaitsemaan kallon verenvuotoa, aivovammoja tai murtumia. Sitä käytetään aneurysmien, verihyytymien, aivohalvausten, kasvainten, hydrokefaluksen sekä kallon epämuodostumien tai sairauksien diagnosointiin..

riskejä

Tietokonetomografiaan liittyy hyvin vähän riskejä. Syöpäriskiä voidaan kuitenkin lisätä, koska tässä menettelyssä altistuminen ionisoivalle säteilylle on suurempi kuin tavanomaisissa röntgenkuvissa.

Tämä riski on hyvin pieni, jos on vain yksi tutkimus. Riski kasvaa lapsilla, varsinkin jos se tehdään rintakehässä ja vatsassa.

Voi myös esiintyä allergisia reaktioita kontrastiaineelle; pääasiassa tiettyyn komponenttiin, jodiin. Joka tapauksessa useimmat reaktiot ovat hyvin lieviä ja voivat aiheuttaa ihottumaa tai kutinaa. Tämän estämiseksi lääkäri voi määrätä allergiaa tai steroidilääkettä.

Tämä skannaus ei ole tarkoitettu raskaana oleville naisille, koska se voi vahingoittaa vauvaa. Näissä tapauksissa voidaan suositella toista testiä, kuten ultraääni- tai magneettikuvaus.

viittaukset

1. Chen, M. Y. M., Pope, T. L., Ott, D. J., Cabeza Martínez, B., Méndez Fernández, R., & Arrazola, J. (2006). Perusradiologia Madrid jne.: McGraw-Hill Interamericana.
2. Laskennallinen tomografia (CT). (21. elokuuta 2015). Haettu osoitteesta webmd: webmd.com.
3. CT-skannaus. (25. maaliskuuta 2015). Hankittu Mayo Clinic: mayoclinic.org.
4. Davis, L. M. (19. syyskuuta 2016). CT-skannaus (CAT Scan, Computerized Axial Tomography). Haettu emedicinehealthista.
5. Erkonen, W. E., & Smith, W. L. (2010). Radiologia 101: Kuvantamistutkimusten perusteet ja perusteet (3. painos). Philadelphia: Wolters Kluwer / Lippincott Williams & Wilkins.
6. Gil Gayarre, M., Delgado Macías, M. T., Martinez Morillo, M. ja Otón Sánchez, C. (2005). Kliinisen radiologian käsikirja (2. painos). Madrid: Elsevier.
7. McKenzie, J. (22. marraskuuta 2016). Tietokonetomografia (CT). Haettu Insideradiologiasta: insideradiology.com.au.
8. Ropper, A.H., Brown, R. H., Adams, R. D. & Victor, M. (2007). Adamsin ja Victorin neurologian periaatteet (8. painos). Meksikossa Madrid jne.: McGraw Hill.
9. Ross, H. (25. helmikuuta 2016). CT (Computed Tomography) Skannaus. Haettu osoitteesta Healthline: healthline.com.