Jaga:
Mis on arvutitomograafia?
The kompuutertomograafia või arvutipõhine aksiaalne tomograafia (CT või CAT skaneerimine) on pilditehnika, millega saab jälgida keha erinevaid sisemisi osi. Seda kasutatakse peamiselt organismi struktuuri anomaaliate avastamiseks ja diagnoosimiseks.
See toimib erinevate nurkadest võetud röntgenkiirte kujutiste kombinatsiooni abil. Hiljem töödeldakse neid arvutitega, et luua kehast põikisuunalised (aksiaalsed) kujutised.
Röntgenikiirgus on elektromagnetiline kiirgus, mis läbib läbipaistmatuid kehasid valguse eest ja toodab neid tagant. Röntgenpildid näitavad keha sisemust mustvalgete toonidena, kuna iga tüüpi kude neelab erinevaid kiirguse koguseid.
Kompuutertomograafia abil saadakse sisemiste struktuuride üksikasjalikumad pildid. See võimaldab tervishoiutöötajal kehasse vaadata, vaadates õuna kui pooleks lõigata.
Esimesed TC-masinad tegid ainult ühe lõikamise korraga, kuid enamik tänapäevastest skanneritest töötavad mitu korda korraga. See võib varieeruda vahemikus 4 kuni 320. Viimased masinad võivad jõuda 640-ni.
See protseduur on tähendanud röntgenkiirte avastamisest alates radiodiagnoosi tõelist revolutsiooni, sest keha erinevates piirkondades võib näha pehmeid kudesid, veresooni ja luud..
Arvutitomograafia on välja töötanud Briti insener Godfrey Hounsfield ja Ameerika insener Allan Cormack. Oma töö eest said nad 1979. aastal Nobeli füsioloogia- või meditsiinipreemia.
See tehnika on muutunud meditsiiniliste haiguste diagnoosimise põhisambaiks. Sellega saad pilte pea, selja, seljaaju, südame, kõhu, põlvede, rindkere kohta ....
Peaaegu kõik meditsiinivaldkonnad on selle meetodi rakendamisest kasu saanud, suutes loobuda muudest tüütuid, ohtlikke ja valulikke protseduure. Eelkõige siis, kui on kontrollitud, et arvutitomograafia annab turvalisema, lihtsama ja odavama diagnoosi.
Üks valdkondi, kus arvutitomograafia on rohkem mõjutanud, on närvisüsteemi uurimisel. Mõni aasta tagasi oli mõttetu saada aju kujutisi sellise täpsusega.
See on võimaldanud läbimurret olemasolevates teadmistes aju toimimise kohta.
Kuidas on kompuutertomograafia mehhanism?
Hounsfield viis esimese tõhusalt töötanud ja kliiniliselt rakendatud arvutimonograafia seadme läbi 1967. aastal. See insener töötas ettevõttes EMI, mis oli pühendatud dokumentide ja muusikariistade tootmisele..
Hounsfield tahtis inimkeha radioloogilise tiheduse rekonstrueerida mitmetest mõõtmistest, mis tulenesid röntgenkiirguse valgusvihu edastamisest..
Ta suutis näidata, et see oli võimalik, kasutades mõõdukaid kiirgusdoose. See võib saavutada 0,5% täpsuse, mis oli palju parem kui tavalised radioloogilised protseduurid.
Esimene seade paigaldati Atkinsoni Morley haiglasse 1971. aastal. 1974. aastal omandati Georgetowni ülikoolis esimene täiskehaga CT-skaneerimine..
Sellest ajast alates on nad paranenud ja täna on mitmeid tootjaid. Praegused seadmed maksavad umbes 250 000 kuni 800 000 eurot.
Röntgenikiirgused läbivad materjale ja sellest tulenevad pildid sõltuvad ainest ja materjalide füüsilisest olekust. On olemas radioaktiivseid kudesid, see tähendab, et nad lasevad röntgenikiirguse ja nad on mustad. Kuigi raadio-läbipaistmatud ained, neelavad röntgenikiirgused ja näevad välja valge.
Inimkehas võib täheldada 4 tihedust. Õhutihedust (hüpodense) täheldatakse mustana. Rasva tihedust (isodense) täheldatakse hallina. Luutihedus (hüperdense) on valge. Vee tihedust võib näha hallikas mustana, kuigi kui lisate kontrastainet, tundub see valge.
Kontrastaineks on aine, mis neelatakse või süstitakse nii, et uuritavad struktuurid on paremini nähtavad.
Inimkudede radioditentsuse tasemeid mõõdetakse Hounsfieldi üksuste (HU) skaalatena selle loojale..
Kompuutertomograafia põhineb erinevate röntgenikiirte paigutusel erinevates nurkades, mida rakendatakse jälgitavale alale..
Kompuutertomograafia elemendid
Kompuutertomograafias kasutatavad seadmed koosnevad kolmest süsteemist:
Andmete kogumise süsteem
Need on elemendid, mida kasutatakse patsiendi uurimisel. See koosneb kõrgepinge generaatorist, mis on sarnane traditsioonilises radioloogias kasutatavale generaatorile. See võimaldab kasutada suure kiirusega pöörlevaid röntgenitorusid.
Samuti on vajalik seista, st kandja, kus patsient asub, ja mehhanismid, mis seda liigutavad. See kanderaam on oluline, sest see võimaldab patsiendil olla mugav ja mitte liikuda.
Rõivaste materjal ei tohiks röntgenikiirgust segada, seetõttu kasutatakse süsinikkiust. Selle mootor on väga täpne ja sile, nii et see ei kiirga kaks korda sama ala.
Teine element on röntgenitoru, mis genereerib ioniseerivat kiirgust, sarnane traditsioonilistele radiograafidele. Samuti on olemas kiirgusdetektorid, mis muudavad röntgenkiirte digitaalseks signaaliks, mida arvuti saab tõlkida. Need asuvad kroonikujulise ümbruse ümber, kus asub patsient.
Andmetöötlussüsteem
See koosneb põhiliselt arvutist ja sellega suhtlemiseks kasutatud elementidest (monitor, klaviatuur, printer jne).
Arvuti, kogutud signaalidest, teeb salvestatud matemaatilised arvutused. See võimaldab selle visualiseerimist ja järgnevat muutmist.
Esimeses Hounsfieldi läbiviidud testis võtsid seadmed iga pildi rekonstrueerimiseks peaaegu 80 minutit. Praegu, sõltuvalt pildi vormingust, lahendab arvuti umbes 30 000 võrrandit samaaegselt kujutise rekonstrueerimiseks. Sellepärast on teil vaja tugevaid seadmeid.
Tehnoloogia on võimaldanud arvutusel teostada kujutise rekonstrueerimist umbes 1 sekundi jooksul.
Kuna praegused arvutid on digitaalsed, tuleb pildiga töötamiseks vähendada numbreid, mis sisaldavad maksimaalset võimalikku teavet. Selle saavutamiseks jagatakse pilt väikesteks ruutudeks, luues maatriksi.
Iga ruutu nimetatakse "pikseliks" ja iga info on numbriline väärtus. See sisaldab numbreid, mis esindavad selle asukohta X-teljel ja maatriksi Y-teljel. Ka kolmanda telje puhul, mis näitab halli taset.
Seega on võimalik vähendada olemasolevat teavet pildil numbritega. Mida väiksemad on maatriksi ruudud ja mida suurem on hallide arv, seda üksikasjalikum teave on ja mida rohkem see sarnaneb tegelikule pildile.
Arvutitomograafias on kõige sagedamini kasutatavad maatriksid 256 x 256 ja 512 x 512 pikslit. Maatriksi moodustavad ruudud on arvukad. Näiteks 256 x 256 maatriksis oleks meil 65 536 pikslit.
Andmete esitamise ja säilitamise süsteem
Andmed kuvatakse ekraanidel. Mõnedel meeskondadel on kaks testi, üks tehnikule, kes katse teeb, ja teine arstile, kes õpib või modifitseerib saadud pilti.
Piltide salvestamiseks ja nende arhiveerimiseks kasutatakse ka erinevaid mehhanisme. Röntgenkiirte saab trükkida sarnaselt tavapärasele arendusprotseduurile.
Evolutsioon
Kompuutertomograafia lahendab teatud tavapärase radiograafia probleeme. Kuigi selles on võimalik eristada 4 tiheduse taset piltidel (õhk, vesi, rasv ja kaltsium), võib CT-s saada kuni 2 000 halli tihedust.
Tavapärases radioloogias saadakse kahemõõtmelisel filmil ruum, milles on kolm telge. See eeldab röntgenkiirgusega elementide superpositsiooni. CT-s saadakse kolmest teljest palju täpsem pilt, kõrvaldades superpositsiooni.
Mida suuremad on süsteemi poolt teostatavad uurimuslikud lohistused, seda suuremad on andmed ja mida usutavamad tegelikkusele. Skaneerimiste arvu piirab siiski nende valmistamiseks kuluv aeg ning patsiendi kokkupuude kiirgusega. Kuna see on kahjulik selle pikka aega vastu võtta.
Tänu sellele on arvutipõhised tomograafiasüsteemid paranenud iga kord, läbides järgmised protsessid:
Esimene põlvkond
CT esimene põlvkond koosnes õhukestest ja kitsastest kiirguskiirtest ühe detektoriga. Sweeps olid laiad ja uurimine kestis veidi üle 4 minuti.
Pärast detektori toru liigutamist tehti veel üks pühkimine kogu ala katmiseks. Need andmed salvestati arvutisse.
Teine põlvkond
Teist põlvkonda iseloomustab see, et seal on suurem hulk detektoreid (30 või rohkem). See võimaldas tõlkimise aega 18 sekundit, millega saite häid tulemusi.
Kolmas põlvkond
Kolmandas põlvkonnas töötati välja fikseeritud detektorite kroon. See koosneb enam kui 40 kraadi kaarest.
Toru translatsiooni liikumised lükatakse tagasi ja see pöörleb ainult. Selle arenguga saavutati 4-sekundilised ajad.
Täna on välja töötatud spiraalne kompuutertomograafia, milles on pidev kokkupuude paljude detektorite kaudu. Patsiendi kanderaam liigub samuti suure täpsusega.
See võimaldab mõne sekundi jooksul teha kogu kolju või rindkere tomograafilised lõiked. Lisaks võimaldavad arenenud arvutisüsteemid neid andmeid töödelda peaaegu kohe.
Kõige kaasaegsemad tomograafid võimaldavad luua kahemõõtmelisi pilte kahemõõtmelistest tomograafilistest kärbetest saadud informatsioonist.
Kuidas seda tehakse??
Protseduuri teostamiseks peab patsient eemaldama kõik metalli või muud elemendid, mis võivad eksamit mõjutada, näiteks klaasid või hambaproteesid..
Tervishoiutöötaja võib anda patsiendile spetsiaalse värvaine, mida nimetatakse kontrastaineks. See aitab sisemisi struktuure paremini tuvastada röntgenkiirte abil.
Kontrastimaterjal näeb piltides valget, mis võimaldab esile tuua veresooni, kudesid või muid struktuure. Kontrastainet võib tarnida joogi kujul või süstida käesse. Erandkorras kasutatakse turseid, mis tuleks sisestada pärasoole.
Patsient peab kandma kandma. Arstid ja tehnikud asuvad kõrvuti asuvas ruumis, kontrollruumis. Selles on arvuti ja monitorid. Patsient saab nendega suhelda intercomi vahendusel.
Tõstuk on libisemas õrnalt skanneri sees ja röntgenautomaat pöörleb ümber patsiendi. Iga pöörlemine tekitab arvukalt pilte oma keha kärbetest.
Protseduur võib kesta 20 minutist 1 tunnini. Oluline on, et patsient oleks täiesti endiselt nii, et liikumine ei mõjutaks uurimist.
Seejärel uurib radioloog pilte. See on arst, kes on spetsialiseerunud diagnoosimisele ja haiguste ravile pildistamismeetoditest.
Rakendused
Kompuutertomograafial on palju rakendusi peaaegu kõigis meditsiinivaldkondades, olles kasulik ka neuroteadustes.
Seda kasutatakse eriti kaela, selgroo, kõhu, vaagna, käte, jalgade jne uurimiseks..
Lisaks võib saada keha sisemiste organite, näiteks maksa, kõhunäärme, soolte, neerude, põie, neerupealiste, kopsude, südame, aju jms pilte. Samuti saab analüüsida veresooni ja seljaaju.
Arvutitomograafia peamised rakendused on:
- Rindkere CT: See võib tuvastada probleeme kopsudes, südames, söögitorus, aordi arteris või rindkere keskosas. Sel viisil leiad infektsioonid, kopsuvähk, kopsuemboolia ja aneurüsmid.
- CT kõht: Selle protseduuriga leiad abstsessid, kasvajad, infektsioonid, suurenenud lümfisõlmed, võõrkehad, verejooks, apenditsiit, divertikuliit jne..
- Kuseteede CT: Neerude, kuseteede ja põie kompuutertomograafiat nimetatakse urograafiaks. Selle tehnikaga leiad kivid neerudes, kusepõie kivides või kuseteede takistustes.
Intravenoosne püelograafia (IVP) on selline arvutipõhine tomograafia, mis kasutab kontrastainet takistuste, infektsioonide või muude kuseteede haiguste otsimiseks..
- Maksa CT: sel viisil võite leida tuumoreid, verejookse või muid maksahaigusi.
- CT pankrease: kasutatakse kõhunäärmes olevate kasvajate leidmiseks või kõhunäärme põletikuks (pankreatiit)..
- Sapipõie CT ja sapiteed: võib olla kasulik sapikivide leidmiseks, kuigi tavaliselt kasutatakse ultraheli.
- TC vaagn: tuvastada selles piirkonnas esinevate elundite probleeme. Naistel kasutatakse seda emaka, munasarjade ja munasarjade uurimiseks. Mehe, eesnäärme ja seemnepõieke jaoks.
- TC käsi või jalg: Selle abil saate avastada probleeme õla, küünarnuki, käe, puusa, põlve, pahkluu, jala. See võib diagnoosida lihas- ja luuhaigusi luumurdena.
- Teisest küljest on tomograafia oluline juhend plaanige operatsioone või radioteraapia.
- Samuti on kasulik juhtida ravi tõhusust mida tehakse.
- Aju kompuutertomograafia eesmärk on avastada ka kolju veritsust, ajukahjustusi või luumurde. Seda kasutatakse aneurüsmide, verehüüvete, insultide, tuumorite, hüdrofaatia ja kolju väärarengute või haiguste diagnoosimiseks..
Riskid
Arvutitomograafiaga on seotud väga vähe riske. Kuid vähiriski võib suurendada, kuna selles protseduuris on kokkupuude ioniseeriva kiirgusega suurem kui tavapärastel röntgenkiirte puhul.
See risk on väga väike, kui on ainult üks uuring. Risk suureneb lastel, eriti kui see toimub rinnal ja kõhul.
Samuti võib esineda allergilisi reaktsioone kontrastainele; peamiselt konkreetsele komponendile, joodile. Igal juhul on enamik reaktsioone väga kerged ja võivad põhjustada lööbeid või sügelust. Selle vältimiseks võib arst määrata allergia või steroidse ravimi.
See skaneerimine ei ole näidustatud rasedatele naistele, sest see võib kahjustada last. Nendel juhtudel võib soovitada teist katset, näiteks ultraheli või magnetresonantsuuringu.
Viited
- Chen, M. Y. M., Pope, T. L., Ott, D. J., Cabeza Martínez, B., Méndez Fernández, R., & Arrazola, J. (2006). Põhiline radioloogia Madrid jne: McGraw-Hill Interamericana.
- Kompuutertomograafia (CT) skaneerimine kehast. (21. august 2015). Välja otsitud veebisaidilt webmd.com.
- CT-skaneerimine. (25. märts 2015). Saadud Mayo kliinikust: mayoclinic.org.
- Davis, L. M. (19. september 2016). CT-skaneerimine (CAT Scan, arvutipõhine aksiaalmomograafia). Välja otsitud emedicinehealth'ist.
- Erkonen, W. E., & Smith, W. L. (2010). Radioloogia 101: pildiuuringute alused ja alused (3. edastus). Philadelphia: Wolters Kluwer / Lippincott Williams & Wilkins.
- Gil Gayarre, M., Delgado Macías, M. T., Martinez Morillo, M. ja Otón Sánchez, C. (2005). Kliinilise radioloogia käsiraamat (2. trükk). Madrid: Elsevier.
- McKenzie, J. (22. november 2016). Kompuutertomograafia (CT). Välja otsitud Insideradioloogiast: insideradiology.com.au.
- Ropper, A.H., Brown, R.H., Adams, R. D., & Victor, M. (2007). Adams ja Victor neuroloogia põhimõtted (8. ed.). Mehhiko; Madrid jne: McGraw Hill.
- Ross, H. (25. veebruar 2016). CT (arvutus tomograafia) skannimine. Välja otsitud tervishoiuvõrgust: healthline.com.