Kas ir datorizētā tomogrāfija?

The datorizētā tomogrāfija vai datorizēta aksiālā tomogrāfija (CT vai CAT skenēšana) ir attēlveidošanas tehnika, ar kuru var novērot dažādas ķermeņa iekšējās daļas. To galvenokārt izmanto organisma struktūras anomāliju atklāšanai un diagnosticēšanai.

Tas darbojas, kombinējot virkni rentgena attēlu, kas ņemti no dažādiem leņķiem. Vēlāk tos apstrādā datori, lai izveidotu ķermeņa šķērsvirziena (aksiālos) attēlus.

Rentgena stari ir elektromagnētiskais starojums, kas iziet cauri necaurspīdīgām virsmām, lai apgaismotu, radot attēlus. Rentgena attēli parāda ķermeņa iekšpusi melnbaltos toņos, jo katrs audu tips absorbē dažādus starojuma daudzumus.

Ar datortomogrāfiju iegūst detalizētākus iekšējo struktūru attēlus. Tas ļauj veselības aprūpes speciālistam aplūkot ķermeni, skatoties kā ābolu, kad mēs to sagriežam uz pusēm.

Pirmās TC mašīnas veica tikai vienu sagriešanu vienā reizē, bet vairums mūsdienu skeneru vienlaikus darbojās vairāki. Tas var būt no 4 līdz 320 gabaliem. Jaunākās mašīnas var sasniegt 640 gabalus.

Šī procedūra nozīmēja reālu radiodiagnozes revolūciju kopš rentgena staru atklāšanas, jo dažādos ķermeņa apgabalos var novērot mīkstos audus, asinsvadus un kaulus..

Datoru tomogrāfiju izstrādāja britu inženieris Godfrey Hounsfield un amerikāņu inženieris Allans Cormack. Viņu darbam viņi 1979. gadā saņēma Nobela prēmiju fizioloģijā vai medicīnā.

Šī metode ir kļuvusi par medicīnisko slimību diagnostikas pamatu. Ar to jūs varat iegūt attēlus no galvas, muguras, muguras smadzenēm, sirds, vēdera, ceļiem, krūtīm ....

Gandrīz visas medicīnas jomas ir guvušas labumu no šīs metodes izmantošanas, spējot atteikties no citām kaitinošām, bīstamām un sāpīgām procedūrām. Pirmām kārtām, ja ir pārbaudīts, vai datortomogrāfija nodrošina drošāku, vienkāršāku un lētāku diagnozi.

Viena no jomām, kurā skaitļošanas tomogrāfijai ir bijusi lielāka ietekme, ir nervu sistēmas izpēte. Pirms dažiem gadiem nebija iespējams iedomāties iespēju iegūt smadzeņu attēlus ar šādu precizitāti.

Tas ir ļāvis pārvarēt esošās zināšanas par smadzeņu darbību.

Kā tiek izmantots datortomogrāfijas mehānisms?

Pirmo datorizēto tomogrāfijas ierīci, kas darbojās efektīvi un bija klīniski piemērota, veica Hounsfield 1967. gadā. Šis inženieris strādāja uzņēmumā EMI, kas bija veltīta ierakstu un mūzikas ierīču ražošanai..

Hounsfield vēlējās rekonstruēt cilvēka ķermeņa radioloģisko blīvumu no vairākiem mērījumiem, kas nāk no rentgenstaru gaismas staru pārraides..

Viņš spēja pierādīt, ka tas bija iespējams, izmantojot mērenas radiācijas devas. Tas varētu sasniegt 0,5% precizitāti, kas bija daudz pārāka par parastajām radioloģiskajām procedūrām.

Pirmā ierīce tika uzstādīta Atkinson Morley slimnīcā 1971. gadā. 1974. gadā Džordžtaunas universitātē tika iegūta pirmā pilna ķermeņa CT skenēšana..

Kopš tā laika tie ir uzlabojušies, un šodien ir vairāki ražotāji. Pašreizējās ierīces maksā aptuveni no 250 000 līdz 800 000 eiro.

Rentgenstari iziet cauri materiāliem, un no tā izrietošie attēli ir atkarīgi no materiāla un materiālu fiziskā stāvokļa. Ir radioaktīvi audi, tas ir, tie ļauj izstarot rentgena starus un tie izskatās melni. Lai gan radio necaurspīdīgas vielas absorbē rentgenstarus un izskatās baltas.

Cilvēka ķermenī var novērot 4 blīvumus. Gaisa blīvums (hipodenss) tiek novērots melnā krāsā. Tauku blīvums (izodenss) tiek novērots pelēkā krāsā. Kaulu blīvums (hiperdenss) izskatās balts. Ūdens blīvumu var redzēt pelēcīgi melnā krāsā, lai gan, pievienojot kontrastvielu, tas izskatās balts.

Kontrastviela ir viela, kas ir norīta vai injicēta tā, lai būtu labāk redzamas pārbaudāmās struktūras.

Cilvēka audu radioditivitātes līmeņi tiek mērīti Hounsfield vienību (HU) skalās kā cieņu tās radītājam..

Datorizētā tomogrāfija balstās uz dažādu rentgena staru kūļu izvietojumu dažādos leņķos, kas tiek pielietoti novērojamam apgabalam..

Datoru tomogrāfijas elementi

Aprīkojums, ko izmanto datortomogrāfijā, sastāv no trim sistēmām:

Datu vākšanas sistēma

Tie ir elementi, kas tiek izmantoti pacienta izpētē. To veido augstsprieguma ģenerators, kas ir līdzīgs tradicionālajai radioloģijai. Tas ļauj izmantot rentgena lampas, kas rotē lielā ātrumā.

Ir nepieciešams arī stends, tas ir, nestuves, kur atrodas pacients, un mehānismi, kas to pārvieto. Šis nestuves ir būtisks, jo tas ļauj pacientam būt ērti un nepārvietoties.

Nesējraķetes materiāls nedrīkst traucēt rentgena stariem, tāpēc tiek izmantota oglekļa šķiedra. Tā motors ir ļoti precīzs un gluds, tāpēc tas neizstarojas divreiz tajā pašā zonā.

Vēl viens elements ir rentgena caurule, kas rada jonizējošo starojumu, līdzīgi kā tradicionālie rentgenogrammas. Ir arī radiācijas detektori, kas pārveido rentgena starus par digitāliem signāliem, ko dators var tulkot. Tie atrodas vainaga formā, ap caurumu, kur pacients atrodas.

Datu apstrādes sistēma

Tas sastāv galvenokārt no datora un elementiem, ko izmanto, lai sazinātos ar to (monitors, tastatūra, printeris utt.)

Dators, no savāktajiem signāliem, veic glabātos matemātiskos aprēķinus. Tas ļauj to vizualizēt un vēlāk veikt izmaiņas.

Pirmajos testos, ko veica Hounsfield, ierīces aizņēma gandrīz 80 minūtes, lai atjaunotu katru attēlu. Pašlaik, atkarībā no attēla formāta, dators vienlaicīgi atrisina aptuveni 30 000 vienādojumus, lai atjaunotu attēlu. Tāpēc jums ir nepieciešamas jaudīgas iekārtas.

Tehnoloģija ir ļāvusi aprēķinam veikt attēla rekonstrukciju aptuveni 1 sekundes laikā.

Tā kā pašreizējie datori ir digitāli, lai strādātu ar attēlu, tas jāsamazina līdz skaitļu kopumam, kas satur maksimālo iespējamo informāciju. Lai to panāktu, attēls ir sadalīts mazos laukumos, izveidojot matricu.

Katru kvadrātu sauc par "pikseļu", un katra informācija ir skaitliska vērtība. Tajā ir skaitļi, kas attēlo tā atrašanās vietu X ass un matricas Y ass. Arī no trešās ass, kas norāda pelēko līmeni.

Tādējādi ir iespējams samazināt attēlā esošo informāciju uz cipariem. Jo mazāks ir matricas kvadrāts un jo lielāks ir pelēktoņu skaits, jo sīkāka būs sniegtā informācija un jo vairāk tas līdzinās faktiskajam attēlam.

Datorizētā tomogrāfijā visbiežāk izmantotās matricas ir 256 x 256 un 512 x 512 pikseļi. Kvadrāti, kas veido matricu, ir daudz. Piemēram, 256 x 256 matricā mums būtu 65 536 pikseļi.

Datu noformēšana un uzglabāšanas sistēma

Dati tiek parādīti ekrānos. Dažām komandām ir divas, viena tehniķim, kurš veic testu, un otrs - ārstam, kurš studē vai pārveido iegūto attēlu.

Dažādi mehānismi tiek izmantoti arī attēlu ierakstīšanai un arhivēšanai. Rentgena stari var tikt drukāti līdzīgi kā parastajai izstrādes procedūrai.

Evolūcija

Datorizētā tomogrāfija atrisina dažas tradicionālās radiogrāfijas problēmas. Kaut arī šajā attēlā ir iespējams diferencēt 4 blīvuma līmeņus (gaisu, ūdeni, taukus un kalciju), CT var iegūt līdz pat 2 000 pelēku blīvumu..

Tradicionālajā radioloģijā ar divdimensiju filmu tiek iegūts attēls ar trīs asīm kosmosā. Tas nozīmē, ka elementi, kas ir rentgena, ir pārspīlēti. KT iegūst daudz precīzāku trīs asu attēlu, novēršot superpozīciju.

Jo lielāks ir sistēmas pētījums, jo lielāki dati un jo uzticīgāki ir realitātei. Tomēr skenēšanas skaitu ierobežo laiks, kas nepieciešams, lai tos veiktu, kā arī pacienta pakļaušana starojuma iedarbībai. Tā kā tas ir kaitīgi to ilgstoši saņemt.

Visu šo iemeslu dēļ datorizētās tomogrāfijas sistēmas ir uzlabojušās katru reizi, izmantojot šādus procesus:

Pirmā paaudze

Pirmā CT paaudze sastāvēja no plānas un šauras staru kūļa ar vienu detektoru. Slaucīšana bija plaša, un izpēte ilga nedaudz vairāk nekā 4 minūtes.

Pēc detektora caurules pārvietošanas tika veikta cita slaucīšana, lai aptvertu visu zonu. Šie dati tika saglabāti datorā.

Otrā paaudze

Otrā paaudze ir raksturīga, jo ir lielāks detektoru skaits (30 vai vairāk). Tas ļāva tulkošanas laikus 18 sekundes, ar kuru palīdzību varēja iegūt labus rezultātus.

Trešā paaudze

Trešā paaudze izstrādāja fiksēto detektoru vainagu. Tas sastāv no loka, kas pārsniedz 40 grādus.

Caurules pārneses kustības tiek nomāktas un tikai rotē. Ar šo attīstību tika sasniegti 4 sekunžu laiki.

Šodien ir izstrādāta spirālveida kompjūterogrāfija, kurā pastāvīgi tiek pakļauta daudzu detektoru iedarbība. Pacienta nestuvēm arī ir liela kustība.

Tas dažu sekunžu laikā ļauj veikt visas galvaskausa vai krūškurvja tomogrāfijas izcirtņus. Turklāt uzlabotas datorsistēmas ļauj šos datus apstrādāt gandrīz nekavējoties.

Vismodernākie tomogrāfi ļauj veidot trīsdimensiju attēlus no informācijas, kas iegūta no divdimensiju tomogrāfijas griezumiem.

Kā tas tiek darīts??

Lai veiktu procedūru, pacientam ir jānoņem visi metāla vai citi elementi, kas var traucēt pārbaudi, piemēram, brilles vai zobu protēzes..

Veselības aprūpes speciālists var sniegt pacientam īpašu krāsu, ko sauc par kontrastvielu. Tas kalpo, lai palīdzētu iekšējām struktūrām skaidrāk noteikt ar rentgena stariem.

Kontrastmateriāls attēlos ir balts, kas ļauj izcelt asinsvadus, audus vai citas struktūras. Kontrastvielu var piegādāt dzēriena formā vai injicēt rokā. Izņēmuma kārtā tiek izmantoti tūskas, kas jāievieto taisnajā zarnā.

Pacientam ir jāatrodas uz nestuves. Ārsti un tehniķi atrodas blakus telpā, kontroles telpā. Tajā ir dators un monitori. Pacients var ar viņiem sazināties, izmantojot domofonu.

Skrūves iekšpusē stingri pārvietojas nestuves un rentgena mašīna vērpās ap pacientu. Katra rotācija rada daudzus ķermeņa izcirtņu attēlus.

Procedūra var ilgt no 20 minūtēm līdz 1 stundai. Ir būtiski, lai pacients būtu pilnīgi vēl tā, lai kustība neietekmētu izpēti.

Pēc tam radiologs izskatīs attēlus. Tas ir ārsts, kas specializējies slimību diagnosticēšanā un ārstēšanā no attēlveidošanas metodēm.

Programmas

Datorizētajai tomogrāfijai ir daudz pielietojumu gandrīz visās medicīnas jomās, kas ir noderīgas arī neirozinātnēs.

To lieto īpaši kakla, mugurkaula, vēdera, iegurņa, roku, kāju uc izpētei..

Turklāt var iegūt ķermeņa iekšējo orgānu, piemēram, aknu, aizkuņģa dziedzera, zarnu, nieru, urīnpūšļa, virsnieru dziedzeru, plaušu, sirds, smadzeņu uc attēlus. Tā var arī analizēt asinsvadus un muguras smadzenes.

Galvenie datortomogrāfijas lietojumi ir:

- Krūškurvja CT: Tā var atklāt problēmas plaušās, sirdī, barības vadā, aortas artērijā vai krūšu centra audos. Tādā veidā jūs varat atrast infekcijas, plaušu vēzi, plaušu emboliju un aneurizmas.

- CT vēders: Ar šo procedūru var atrast abscesus, audzējus, infekcijas, palielinātu limfmezglus, svešķermeņus, asiņošanu, apendicītu, divertikulītu utt..

- Urīnceļu CT: Nieru, ureteru un urīnpūšļa datorizēto tomogrāfiju sauc par urogrāfiju. Ar šo metodi Jūs varat atrast akmeņus nierēs, urīnpūšļa akmeņos vai šķēršļos urīnceļos.

Intravenoza pirelogrāfija (IVP) ir datorizēta tomogrāfija, kas izmanto kontrastvielu, lai meklētu šķēršļus, infekcijas vai citas slimības urīnceļos..

- Aknu CT: šādā veidā jūs varat atrast audzējus, asiņošanu vai citas aknu slimības.

- CT aizkuņģa dziedzeris: lieto, lai atrastu aizkuņģa dziedzera audzēju vai aizkuņģa dziedzera iekaisumu (pankreatīts)..

- KP žultspūšļa un žultsvadi: var būt noderīgi, lai atrastu žultsakmeņus, lai gan parasti izmanto ultraskaņu.

- TC iegurņa: lai atklātu problēmas šajā orgānā. Sievietēm to lieto dzemdes, olnīcu un olvadu izmeklēšanai. Cilvēkiem, prostatas un sēklas pūslīšiem.

- TC rokas vai kājas: Ar to jūs varat atklāt problēmas pleca, elkoņa, rokas, gūžas, ceļa, potītes, kājas. Tas var diagnosticēt muskuļu un kaulu traucējumus kā lūzumus.

- No otras puses, tomogrāfija ir būtisks ceļvedis plānojiet operācijas vai radioterapijas.

- Ir arī lietderīgi kontrolēt ārstēšanas efektivitāti kas tiek veikti.

- Smadzeņu datortomogrāfija kalpo arī, lai atklātu asiņošanu, smadzeņu traumas vai lūzumus galvaskausā. To lieto, lai diagnosticētu aneurizmas, asins recekļus, insultus, audzējus, hidrocefāliju, kā arī galvaskausa malformācijas vai slimības..

Riski

Ar datortomogrāfiju saistītie riski ir ļoti maz. Tomēr vēža risku var palielināt, jo šajā procedūrā ir augstāks jonizējošā starojuma ekspozīcija nekā parastajos radiogrāfi.

Šis risks ir ļoti zems, ja ir tikai viens pētījums. Risks palielinās bērniem, īpaši, ja tas tiek darīts uz krūtīm un vēdera.

Var rasties arī alerģiskas reakcijas pret kontrastvielu; galvenokārt uz konkrētu komponentu, jodu. Jebkurā gadījumā vairums reakciju ir ļoti vieglas un var izraisīt izsitumus vai niezi. Lai to novērstu, ārsts var parakstīt alerģiju vai steroīdu.

Šī skenēšana nav indicēta grūtniecēm, jo ​​tas var kaitēt bērnam. Šādos gadījumos var ieteikt citu testu, piemēram, ultraskaņas vai magnētiskās rezonanses attēlveidošanu.

Atsauces

1. Chen, M. Y. M., Pope, T. L., Ott, D. J., Cabeza Martínez, B., Méndez Fernández, R., & Arrazola, J. (2006). Pamata radioloģija Madride uc: McGraw-Hill Interamericana.
2. Korpusa datorizētā tomogrāfija (CT). (2015. gada 21. augusts). Izgūti no Webmd: webmd.com.
3. CT skenēšana. (2015. gada 25. marts). Iegūti no Mayo klīnikas: mayoclinic.org.
4. Davis, L. M. (2016. gada 19. septembris). CT skenēšana (CAT Scan, datorizēta aksiālā tomogrāfija). Izgūti no emedicinehealth.
5. Erkonen, W. E., & Smith, W. L. (2010). Radioloģija 101: attēlveidošanas pētījumu pamati un pamati (3. izdevums). Filadelfija: Wolters Kluwer / Lippincott Williams & Wilkins.
6. Gil Gayarre, M., Delgado Macías, M. T., Martinez Morillo, M. un Otón Sánchez, C. (2005). Klīniskās radioloģijas rokasgrāmata (2. izdevums). Madride: Elsevier.
7. McKenzie, J. (2016. gada 22. novembris). Datorizētā tomogrāfija (CT). Izgūti no Insideradioloģijas: insideradiology.com.au.
8. Ropper, A.H., Brown, R.H., Adams, R.D., & Victor, M. (2007). Adamsas un Viktora neiroloģijas principi (8. izdevums). Meksika; Madride uc: McGraw Hill.
9. Ross, H. (2016. gada 25. februāris). CT (datorizētā tomogrāfija) skenēšana. Izgūti no Healthline: healthline.com.