Računalniška tomografija

Računalniška tomografija (sopomenke: CT, računalniška aksialna tomografija - iz starogrščine: tome: rez; grafein: pisati) je slikovna metoda radiološke diagnostike. S pomočjo aplikacije CT je prvič mogoče ustvarjanje aksialnih presečnih slik različnih telesnih regij brez superpozicije. Da bi to dosegli, Rentgen radiološke slike iz različnih smeri računalniško obdelajo, tako da je mogoče ustvariti tridimenzionalno sekcijsko sliko. Poleg tega je mogoče razlikovati med strukturami z večjim sevanjem absorpcija in debelino razširjene plasti. Medtem ko je še vedno veljalo za Rentgen podobe, da stopnje zadebelitve tkiva ni mogoče natančno določiti, saj nobena tridimenzionalna preiskava ni omogočila zelo diferencirane ocene tkiv, zato uporaba CT zdaj predstavlja rešitev za to težavo. Vendar ogled predmeta v treh dimenzijah ne zagotavlja le natančne ocene predmeta Obseg strukturo, odpravlja pa tudi potrebo po povprečenju presečnih slik. The absorpcija koeficient (koeficient dušenja), opredeljen v Hounsfieldovi lestvici, odraža razmnoževanje tkiv v posameznih nivojih sive. Stopnja absorpcija lahko ponazorimo z vrednostmi zraka (absorpcijska vrednost -1,000), voda (absorpcijska vrednost 0) in različne kovine (absorpcijske vrednosti krepko nad 1,000). Zastopanost tkiv je v medicini opisana z izrazoma hipodenznost (nizka absorpcijska vrednost) in hiperdenznost (visoka absorpcijska vrednost). Ta diagnostični postopek sta v šestdesetih letih razvila fizik Allan M. Cormack in elektroinženir Godfrey Hounsfield, ki sta za svoje raziskave prejela Nobelovo nagrado za medicino. Toda še pred dokončnim razvojem računalniške tomografije so bili poskusi ustvariti prostorske slike iz radioloških odsekov, s čimer so zaobšli postopek povprečenja Rentgen slike. Že v dvajsetih letih prejšnjega stoletja je prve rezultate raziskav o tomografiji predstavil berlinski zdravnik Grossmann.

Postopek

Načelo računalniškega tomografa je izogibanje prekrivanju zamegljenih ravnin, tako da je mogoče doseči višji kontrast. Na podlagi tega je mogoče z računalniškim tomografskim skenerjem pregledati tudi mehka tkiva. To je privedlo do vzpostavitve CT v zdravstvenih ustanovah, kjer se CT uporablja kot način izbire diagnostičnega slikanja za slikanje organov. Od razvoja tomografa obstajajo različne tehnologije za izvajanje diagnostičnega postopka. Od leta 1989 je spiralna CT, ki jo je razvil nemški fizik Kalendar, glavna metoda za njegovo izvedbo. Spiralni CT temelji na principu tehnologije drsnih obročev. S tem je mogoče bolnika skenirati v spiralni obliki, saj se rentgenska cev neprestano oskrbuje z energijo, prenos energije in prenos podatkov pa sta lahko popolnoma brezžična. Tehnologija CT je naslednja:

  • Sodobni CT skener je sestavljen iz sprednjega dela, ki je dejanski optični bralnik, in zadnjega dela, ki ga sestavljata nadzorna konzola in tako imenovana ogledna postaja (nadzorna postaja).
  • Kot srce tomografa vključuje sprednji del med drugim zahtevano rentgensko cev, filter in različne odprtine, detektorski sistem, generator in hladilni sistem. V rentgenski cevi sevanje v območju valovnih dolžin 10-8 do 10-18 m nastane z vstopom hitrih elektronov v kovino.
  • Za diagnostiko je potrebna pospeševalna napetost, ki določa energijo rentgenskega spektra. Poleg tega lahko tok anode uporabimo za določanje jakosti rentgenskega spektra.
  • Že omenjeni pospešeni elektroni prehajajo skozi anodo, tako da se zaradi trenja na atomih anode oba odklonijo in zavirajo. Zavorni učinek tvori elektromagnetni val, ki omogoča slikanje tkiva z generiranjem fotonov. Slikanje pa zahteva interakcijo sevanja in snovi, kar ima za posledico dejstvo, da preprosto zaznavanje rentgenskih žarkov ne zadostuje za slikanje.
  • Poleg rentgenske cevi ima pri delovanju CT-skenerja ključno vlogo tudi detektorski sistem.
  • Poleg tega je motorna enota, vključno s krmilno enoto in mehaniko, del sprednjega dela.

Za ponazoritev razvoja računalniškega tomografa skozi desetletja so tu naslednje generacije naprav, ki so še danes pomembne za nekatera vprašanja:

  • Naprave prve generacije: ta naprava je pretvorniško-rotacijski skener, v katerem obstaja mehanska povezava med rentgensko cevjo in detektorjem žarka. En sam rentgenski žarek se uporablja za posnetek ene rentgenske slike z vrtenjem in prevajanjem te enote. Uporaba računalnikov prve generacije računalniške tomografije se je začela leta 1962.
  • Naprave druge generacije: to je tudi prevodno-rotacijski skener, vendar je bila uporaba postopka izvedena s pomočjo več rentgenskih žarkov.
  • Naprave tretje generacije: kot prednost tega nadaljnjega razvoja je oddajanje žarkov kot ventilatorja, tako da translacijsko gibanje cevi ni več potrebno.
  • Naprave zadnje generacije: pri tej vrsti naprav se v krogu uporabljajo različne elektronske puške, ki zagotavljajo splošen pregled tkiva na način, ki prihrani čas.

Ker je trenutno najsodobnejša vrsta naprav, se trguje z dvojnim virom CT. V tem novem razvoju, ki ga je leta 2005 predstavil Siemens, se hkrati za zmanjšanje časa osvetlitve uporabljata dva rentgenska sevalnika, odmaknjena za pravi kot. Nasproti vsakega rentgenskega vira je detektorski sistem. CT z dvojnim virom ima izjemne prednosti, zlasti pri slikanju srca:

  • Slikanje srce z srčni utrip-neodvisna časovna ločljivost nekaj milisekund.
  • Izločanje potrebe po dajanju zaviralcev beta za izboljšanje slikanja.
  • Poleg tega ta napredek zagotavlja višjo stopnjo plošča diferenciacijo in doseže natančnejšestent slikanje.
  • Tudi pri bolnikih z aritmijami je zagotovljeno slikanje, enakovredno slikanju bolnikov brez pulznih nenormalnosti.

CT z dvojnim virom se lahko uporablja tudi za vprašanja zunaj kardiologija. Zlasti onkologija koristi izboljšanju karakterizacije tumorjev in natančnejši diferenciaciji tkivnih tekočin. CT se lahko uporablja pri številnih različnih pritožbah ali boleznih. Naslednji pregledi CT so zelo pogosti:

Poleg vseh teh diagnostičnih zmožnosti se CT lahko uporablja tudi za izvajanje punkcij in biopsij.

Možne posledice

  • Od odmerka odvisno povečanje tveganja za raka; bolniki, ki so imeli CT:
    • Če bi se tveganje za raka ščitnice in levkemije povečalo za 2.5-krat, se je povečalo za nekaj več kot 50%; povečanje tveganja je bilo najbolj izrazito pri ženskah do 45. leta starosti
    • Za tiste, ki nisoHodgkinov limfom (NHL) je bilo povečanje tveganja mogoče dokazati le do starosti 45 let; pri mlajših od 35 let je bil CT povezan z 2.7-krat večjim tveganjem za bolezni; pri starosti od 36 do 45 let, s 3.05-kratnim povečanjem tveganja