Co je to počítačová tomografie?

počítačová tomografie nebo počítačová axiální tomografie (CT nebo CAT scan) je zobrazovací technika, s níž lze pozorovat různé vnitřní části těla. Používá se především pro detekci anomálií ve struktuře organismu a pro diagnostiku.

Pracuje prostřednictvím kombinace série rentgenových snímků pořízených z různých úhlů. Později jsou zpracovávány počítači pro vytvoření příčných (axiálních) obrazů těla.

Rentgenové paprsky jsou elektromagnetické záření, které prochází neprůhlednými těly ke světlu a vytváří za nimi obrazy. Rentgenové snímky ukazují vnitřek těla v černých a bílých tónech, protože každý typ tkáně absorbuje různá množství záření.

Pomocí výpočetní tomografie se získají podrobnější snímky vnitřních struktur. To umožňuje zdravotnickým pracovníkům podívat se do těla a vypadat jako jablko, když jsme jej rozřezali na polovinu.

První stroje TC prováděly pouze jeden řez najednou, ale většina moderních skenerů běžela několik současně. To se může pohybovat od 4 do 320 řezů. Nejnovější stroje mohou dosáhnout 640 řezů.

Tento postup znamenal skutečnou revoluci radiodiagnostiky od objevení rentgenových paprsků, protože měkké tkáně, krevní cévy a kosti lze pozorovat v různých oblastech těla..

Výpočetní tomografie byla vyvinuta britským inženýrem Godfreyem Hounsfieldem a americkým inženýrem Allanem Cormackem. Za svou práci obdrželi v roce 1979 Nobelovu cenu za fyziologii nebo medicínu.

Tato technika se stala základním pilířem v diagnostice lékařských onemocnění. S ním můžete získat obrazy hlavy, zád, míchy, srdce, břicha, kolen, hrudníku ... mimo jiné.

Téměř všechny oblasti medicíny těží z aplikace této techniky, zvládají opustit další nepříjemné, nebezpečné a bolestivé postupy. Především, když je ověřeno, že počítačová tomografie poskytuje bezpečnější, jednodušší a méně nákladnou diagnózu.

Jednou z oblastí, ve kterých má počítačová tomografie větší dopad, je zkoumání nervového systému. Před několika lety byla možnost získání obrazů mozku s takovou přesností nemyslitelná.

To umožnilo průlom ve stávajících znalostech o fungování mozku.

Jaký je mechanismus výpočetní tomografie?

První počítačový tomografický přístroj, který fungoval efektivně a měl klinickou aplikaci, provedl v roce 1967 Hounsfield..

Hounsfield chtěl rekonstruovat radiologickou hustotu lidského těla, z množství měření přicházejících z přenosu rentgenového světelného paprsku.

Dokázal, že to bylo možné pomocí mírných dávek záření. To by mohlo dosáhnout přesnosti 0,5%, což bylo mnohem lepší než běžné radiologické postupy.

První zařízení bylo instalováno v nemocnici Atkinson Morley v roce 1971. Zatímco v roce 1974, na univerzitě v Georgetownu, byl pořízen první celotělový CT..

Od té doby se zlepšují a dnes existuje několik výrobců. Současná zařízení stojí přibližně 250 000 až 800 000 EUR přibližně.

Rentgenové paprsky procházejí materiály a výsledné obrazy závisí na látce a fyzikálním stavu materiálů. Existují radiolucentní tkáně, tj. Nechají rentgenové paprsky projít a vypadají černé. Zatímco radioaktivní látky absorbují rentgenové paprsky a vypadají bíle.

V lidském těle lze pozorovat 4 hustoty. Hustota vzduchu (hypodense) je pozorována černá. Hustota tuku (isodense) je pozorována šedě. Hustota kostí (hyperdense) vypadá bíle. Hustotu vody lze vidět šedavě černou, i když přidáte kontrastní látku, vypadá bílá.

Kontrastní látka je látka, která je polknuta nebo injikována tak, že struktury, které mají být vyšetřeny, jsou lépe viditelné.

Hladiny radiodenzity lidských tkání jsou měřeny v měřítcích Hounsfieldových jednotek (HU), jako pocta jeho tvůrci.

Výpočetní tomografie je založena na uspořádání různých rentgenových paprsků v různých úhlech, které jsou aplikovány na pozorovanou oblast.

Prvky výpočetní tomografie

Zařízení používaná v počítačové tomografii se skládá ze tří systémů:

Systém sběru dat

Jsou to prvky, které se používají při průzkumu pacienta. Skládá se z generátoru vysokého napětí podobného tomu, který se používá v tradiční radiologii. To umožňuje použití rentgenových trubic, které se otáčejí vysokou rychlostí.

Stánek je také nezbytný, tj. Nosítka, kde je pacient umístěn, a mechanismy, které ho posouvají. Toto nosítko je nezbytné, protože umožňuje pacientovi být pohodlný a nepohybovat se.

Materiál nosítek by neměl zasahovat do rentgenového záření, proto se používá uhlíkové vlákno. Jeho motor je velmi přesný a hladký, takže nevyzařuje dvakrát stejnou plochu.

Dalším prvkem je rentgenová trubice, která generuje ionizující záření, podobné tradičním rentgenovým snímkům. Existují také detektory záření, které transformují rentgenové paprsky na digitální signály, které počítač dokáže přeložit. Jsou umístěny ve tvaru koruny, kolem otvoru, kde je pacient umístěn.

Systém zpracování dat

Skládá se v podstatě z počítače a prvků, které s ním komunikují (monitor, klávesnice, tiskárna atd.)

Počítač ze shromážděných signálů provádí matematické výpočty, které jsou uloženy. To umožňuje jeho vizualizaci a následnou modifikaci.

V prvních testech, které provedl Hounsfield, trvalo zařízení téměř 80 minut, aby každý obraz rekonstruoval. V současné době, v závislosti na formátu obrazu, počítač řeší asi 30.000 rovnic současně rekonstruovat obraz. Proto potřebujete výkonné vybavení.

Technologie umožnila výpočet provést rekonstrukci obrazu, který má být proveden za přibližně 1 sekundu.

Vzhledem k tomu, že současné počítače jsou digitální, musí být pro práci s obrazem redukována na sadu čísel, která obsahuje maximální možné informace. K dosažení tohoto cíle je obraz rozdělen do malých čtverců, což vytváří matici.

Každý čtverec se nazývá "pixel" a informace každého z nich je číselná hodnota. Obsahuje čísla, která představují jeho polohu na ose X a na ose Y matice. Také třetí osy, která označuje úroveň šedé.

Je tak možné snížit existující informace na obrázku na čísla. Čím menší jsou čtverce matice a čím větší je počet šedi, tím podrobnější budou poskytnuté informace a čím více se bude podobat skutečnému obrazu.

Ve výpočetní tomografii jsou nejčastěji používané matice 256 x 256 a 512 x 512 pixelů. Čtverce, které tvoří matici, jsou četné. Například v matici 256 x 256 bychom měli 65 536 pixelů.

Systém prezentace a ukládání dat

Data se zobrazují na obrazovkách. Některé týmy mají dva, jeden pro technika, který provádí test a druhý pro lékaře, který studuje nebo upravuje získaný obraz.

Různé mechanismy se také používají k záznamu snímků a jejich archivaci. Rentgenové paprsky mohou být vytištěny podobným způsobem jako konvenční vývojový postup.

Evoluce

Počítačová tomografie řeší některé problémy konvenční radiografie. Zatímco v tomto je možné rozlišit 4 úrovně hustoty v obrazech (vzduch, voda, tuk a vápník), v CT lze získat až 2000 hustot šedé barvy..

V konvenční radiologii, obraz se třemi osami v prostoru je získán na dvojrozměrném filmu. To znamená superpozici prvků, které byly rentgenovány. V CT se získá mnohem přesnější obraz tří os, čímž se eliminuje superpozice.

Čím větší jsou průzkumné operace prováděné systémem, tím větší jsou data a věrnější realitě. Počet skenů je však omezen časem potřebným k jejich vytvoření a také expozicí pacienta ozářením. Vzhledem k tomu, že je škodlivé přijímat ji po dlouhou dobu.

Díky tomu se počítačové tomografické systémy pokaždé zlepšují a prochází následujícími procesy:

První generace

První generace CT sestávala z tenkého a úzkého paprsku záření s jedním detektorem. Zametání bylo široké a průzkum trval jen něco málo přes 4 minuty.

Po přemístění trubice detektoru byl proveden další krok, který pokryl celou oblast. Tato data byla uložena v počítači.

Druhá generace

Druhá generace je charakterizována tím, že existuje větší počet detektorů (30 nebo více). To umožnilo dobu překladu 18 vteřin, s níž můžete dosáhnout dobrých výsledků.

Třetí generace

Třetí generace vyvinula korunu pevných detektorů. Skládá se z oblouku většího než 40 stupňů.

Translační pohyby trubky jsou potlačeny a točí se pouze. S tímto vývojem bylo dosaženo doby 4 sekund.

Dnes byla vyvinuta helikální počítačová tomografie, ve které dochází k nepřetržité expozici prostřednictvím četných detektorů. Nosítka pacienta se také pohybují s vysokou přesností.

To umožňuje během několika sekund provést tomografické řezy celé lebky nebo hrudníku. Pokročilé počítačové systémy navíc umožňují zpracování těchto dat téměř okamžitě.

Nejmodernější tomografy umožňují generovat trojrozměrné obrazy z informací získaných z dvourozměrných tomografických řezů.

Jak se to dělá??

Pro provedení zákroku musí pacient odstranit jakýkoliv kov nebo jiné prvky, které mohou ovlivnit vyšetření, jako jsou brýle nebo zubní protézy..

Zdravotnický pracovník může poskytnout pacientovi speciální barvivo zvané kontrastní látka. Slouží k tomu, aby vnitřní struktury mohly být detekovány jasněji rentgenovými paprsky.

Kontrastní materiál je na snímcích bílý, což umožňuje zvýraznění cév, tkání nebo jiných struktur. Kontrastní prostředek může být dodáván ve formě nápoje nebo vstřikován do ramene. Výjimečně se používají edémy, které by měly být vloženy do konečníku.

Pacient musí ležet na nosítkách. Lékaři a technici se nacházejí v přilehlé místnosti řídící místnosti. V tom je počítač a monitory. Pacient s nimi může komunikovat prostřednictvím interkomu.

Nosítka se jemně posouvají uvnitř skeneru a rentgenový přístroj se točí kolem pacienta. Každá rotace vytváří četné obrazy řezů jeho těla.

Postup může trvat od 20 minut do 1 hodiny. Je nezbytné, aby pacient byl zcela klidný, aby pohyb neovlivňoval průzkum.

Poté bude radiolog zkoumat snímky. Jedná se o lékaře specializovaného na diagnostiku a léčbu nemocí z zobrazovacích technik.

Aplikace

Počítačová tomografie má mnoho aplikací v téměř všech oblastech medicíny, které jsou užitečné i v neurovědách.

Používá se zejména k prozkoumání krku, páteře, břicha, pánve, paží, nohou atd..

Navíc mohou být získány snímky vnitřních orgánů těla, jako jsou játra, slinivka, střeva, ledviny, močový měchýř, nadledvinky, plíce, srdce, mozek atd. Může také analyzovat krevní cévy a míchu.

Hlavní aplikace výpočetní tomografie jsou:

- CT hrudníku: Dokáže odhalit problémy v plicích, srdci, jícnu, aortální tepně nebo tkáních ve středu hrudníku. Tímto způsobem můžete najít infekce, rakovinu plic, plicní embolii a aneuryzma.

- CT břicho: Pomocí tohoto postupu můžete najít abscesy, nádory, infekce, zvětšené lymfatické uzliny, cizí předměty, krvácení, apendicitidu, divertikulitidu atd..

- CT močového traktu: Výpočetní tomografie ledvin, močovodů a močového měchýře se nazývá urografie. Pomocí této techniky můžete najít kameny v ledvinách, kameny močového měchýře nebo překážky v močovém traktu.

Intravenózní pyelografie (IVP) je typ počítačové tomografie, která používá kontrastní látku k vyhledání překážek, infekcí nebo jiných onemocnění v močovém traktu..

- CT jater: tímto způsobem můžete najít nádory, krvácení nebo jiné nemoci v játrech.

- CT slinivka: se používá k nalezení nádorů ve slinivce břišní nebo zánětu slinivky břišní (pankreatitida).

- CT žlučníku a žlučové kanály: může být užitečné pro nalezení žlučových kamenů, i když se obecně používá ultrazvuk.

- TC pánev: odhalit problémy v orgánech, které jsou v této oblasti. U žen se používá k prozkoumání dělohy, vaječníků a vejcovodů. Pro muže, prostatu a semenný váček.

- Rameno nebo noha TC: S tímto můžete zjistit problémy v rameni, lokti, ruce, kyčle, koleně, kotníku, nohou. To může diagnostikovat svalové a kostní poruchy jako zlomeniny.

- Na druhou stranu, tomografie je základním vodítkem plánování operací nebo radioterapií.

- Je také užitečné ovládat účinnosti léčby které se provádějí.

- Mozková počítačová tomografie také slouží k detekci krvácení, poranění mozku nebo zlomenin v lebce. Používá se k diagnostice aneuryzmat, krevních sraženin, mozkových příhod, nádorů, hydrocefalus, jakož i malformací nebo onemocnění lebky..

Rizika

Existuje jen velmi málo rizik spojených s počítačovou tomografií. Riziko rakoviny však může být zvýšeno, protože v tomto postupu je expozice ionizujícího záření vyšší než u konvenčních rentgenových snímků.

Toto riziko je velmi nízké, pokud existuje pouze jeden průzkum. Riziko se zvyšuje u dětí, zejména pokud se provádí na hrudi a břiše.

Mohou se také vyskytnout alergické reakce na kontrastní látku; zejména na specifickou složku, jód. V každém případě je většina reakcí velmi mírná a může vést k vyrážkám nebo svědění. Proti tomu může lékař předepsat alergii nebo steroidní léčivo.

Toto skenování není indikováno pro těhotné ženy, protože může způsobit poškození dítěte. V těchto případech lze doporučit jiný test, jako je ultrazvuk nebo magnetická rezonance.

Odkazy

1. Chen, M. Y. M., Pope, T. L., Ott, D. J., Cabeza Martínez, B., Méndez Fernández, R., & Arrazola, J. (2006). Základní radiologie Madrid: McGraw-Hill Interamericana.
2. Skenovaná tomografie (CT) Skenu těla. (21. srpna 2015). Zdroj: Webmd: webmd.com.
3. CT skenování. (25. března 2015). Získané z Mayo Clinic: mayoclinic.org.
4. Davis, L. M. (19. září 2016). CT scan (CAT Scan, počítačová axiální tomografie). Získáno z emedicinehealth.
5. Erkonen, W. E., & Smith, W. L. (2010). Radiologie 101: Základy a základy zobrazovacích studií (3. vydání). Philadelphia: Wolters Kluwer / Lippincott Williams & Wilkins.
6. Gil Gayarre, M., Delgado Macías, M. T., Martinez Morillo, M., & Otón Sánchez, C. (2005). Příručka klinické radiologie (2. vydání). Madrid: Elsevier.
7. McKenzie, J. (22. listopadu 2016). Výpočetní tomografie (CT). Citováno z Insideradiology: insideradiology.com.au.
8. Ropper, A.H., Brown, R.H., Adams, R.D., & Victor, M. (2007). Principy neurologie Adama a Victora (8. vydání). Mexiko; Madrid atd.: McGraw Hill.
9. Ross, H. (25. února 2016). CT (počítačová tomografie). Zdroj: Healthline: healthline.com.