Hva er beregningstomografi?

den beregnet tomografi eller datastyrt aksial tomografi (CT- eller CAT-skanning) er en avbildningsteknikk som forskjellige kroppsdeler kan observere. Det brukes hovedsakelig til å oppdage anomalier i organismenes struktur og gjøre diagnoser.

Det fungerer gjennom kombinasjonen av en rekke røntgenbilder tatt fra forskjellige vinkler. Senere blir de behandlet av datamaskiner for å skape transversale (aksiale) bilder av kroppen.

Røntgenstråler er elektromagnetisk stråling som passerer gjennom ugjennomsiktige legemer til lys, og produserer bilder bak dem. Røntgenbildene viser det indre av kroppen i svarte og hvite toner, siden hver type vev absorberer forskjellige mengder stråling.

Med den beregnede tomografien oppnås mer detaljerte bilder av de interne strukturer. Dette gjør at helsepersonell ser ut i kroppen, ser ut som et eple når vi kutter det i halvparten.

De første TC-maskinene utførte kun en kutt av gangen, men de fleste moderne skannere kjører flere samtidig. Dette kan variere fra 4 til 320 kutt. De nyeste maskinene kan nå 640 kutt.

Denne prosedyren har betydd en reell revolusjon i radiodiagnose siden oppdagelsen av røntgenstråler. Siden bløtvev kan blodkar og bein bli observert i forskjellige områder av kroppen.

Beregnet tomografi ble utviklet av den britiske ingeniøren Godfrey Hounsfield og den amerikanske ingeniøren Allan Cormack. For deres arbeid fikk de Nobelprisen i fysiologi eller medisin i 1979.

Denne teknikken har blitt en grunnleggende søyle i diagnosen av medisinske sykdommer. Med det kan du få bilder av hodet, ryggen, ryggmargen, hjerte, mage, knær, bryst ... blant andre.

Nesten alle fagområdene har hatt nytte av anvendelsen av denne teknikken, og klarer å overgi andre irriterende, farlige og smertefulle prosedyrer. Fremfor alt, når det er bekreftet at den beregnede tomografien gir en sikrere, enklere og mindre kostbar diagnose.

Et av områdene hvor den beregnede tomografien har hatt større reaksjon er i utforskningen av nervesystemet. For noen år siden var muligheten for å skaffe bilder av hjernen med slik presisjon, utænkelig.

Dette har gitt et gjennombrudd i eksisterende kunnskap om hjernens funksjon.

Hvordan er mekanismen for computertomografi?

Den første datastyrt tomografienheten som fungerte effektivt og hadde klinisk søknad ble utført av Hounsfield i 1967. Denne ingeniøren jobbet for selskapet EMI, som var dedikert til produksjon av plater og musikalske enheter.

Hounsfield ønsket å rekonstruere den radiologiske tettheten av menneskekroppen, fra en rekke målinger som kommer fra overføringen av en røntgenlysstråle.

Han kunne demonstrere at dette var mulig ved bruk av moderate doser av stråling. Dette kunne oppnå en nøyaktighet på 0,5%, som var langt bedre enn normale radiologiske prosedyrer.

Den første enheten ble installert på Atkinson Morleys sykehus i 1971. Mens 1974, ved Georgetown University, ble den første CT-skanningen fullstendig tatt i bruk..

Siden da har de blitt bedre og i dag er det flere produsenter. De nåværende enhetene koster mellom 250 000 og 800 000 € omtrentlig.

Røntgenstråler passerer gjennom materialer, og de resulterende bildene avhenger av substansen og materialets fysiske tilstand. Det er radiolucent vev, det vil si, de lar røntgenstrålene passere og de ser svart ut. Mens radioaktuelle stoffer absorberer røntgenstråler og ser hvite ut.

I menneskekroppen kan man observere tettheter. Lufttettheten (hypodense) er observert svart. Fettets tetthet (isodense) blir observert grå. Bein tettheten (hyperdense) ser hvit ut. Vannets tetthet kan sees gråaktig svart, men hvis du legger til et kontrastmedium, ser det ut hvitt.

Kontrastmediet er et stoff som svelges eller injiseres slik at strukturer som skal undersøkes, blir bedre sett.

Nivåene av radiodensitet av humane vev er målt i skalaer av Hounsfield-enheter (HU), som en hyllest til skaperen sin.

Beregnet tomografi er basert på arrangering av forskjellige røntgenstråler i forskjellige vinkler som brukes på området som skal observeres.

Computed tomography elementer

Utstyret som brukes i den beregnede tomografien består av tre systemer:

Datasamlingssystem

De er elementene som brukes i pasientens utforskning. Den består av en høyspenningsgenerator som ligner den som brukes i tradisjonell radiologi. Dette tillater bruk av røntgenrør som roterer med høy hastighet.

Et stativ er også nødvendig, det vil si en stretcher hvor pasienten befinner seg og mekanismene som beveger den. Denne båren er viktig fordi den tillater pasienten å være komfortabel og ikke å bevege seg.

Bårens materiale skal ikke forstyrre røntgenstråler, derfor brukes karbonfiber. Motoren er veldig presis og glatt, slik at den ikke utstråler to ganger det samme området.

Et annet element er røntgenrøret som genererer ioniserende stråling, som ligner på tradisjonelle røntgenbilder. Det er også strålingsdetektorer som forvandler røntgenstråler til digitale signaler som en datamaskin kan oversette. De er plassert i form av en krone rundt hullet der pasienten er plassert.

Databehandlingssystem

Den består hovedsakelig av datamaskinen og elementene som brukes til å kommunisere med det (skjerm, tastatur, skriver, etc.)

Datamaskinen, fra de samlede signalene, utfører matematiske beregninger som er lagret. Dette gjør det mulig å visualisere og påfølgende modifisering.

I de første testene utført av Hounsfield tok enhetene nesten 80 minutter å rekonstruere hvert bilde. For tiden, avhengig av formatet på bildet, løser datamaskinen omtrent 30.000 ligninger samtidig for å rekonstruere et bilde. Derfor trenger du kraftig utstyr.

Teknologien har gjort det mulig for beregningen å utføre rekonstruksjonen av et bilde som skal utføres i ca. 1 sekund.

Fordi nåværende datamaskiner er digitale, for å kunne arbeide med et bilde, må det reduseres til et sett med tall som inneholder maksimal mulig informasjon. For å oppnå dette, er bildet delt inn i små firkanter, og etablerer en matrise.

Hver firkant kalles en "piksel", og informasjonen til hver er en numerisk verdi. Den inneholder tall som representerer sin plassering på X-aksen og på Y-aksen til matrisen. Også av en tredje akse som indikerer gradenivået.

Dermed er det mulig å redusere eksisterende informasjon på bildet til tall. Jo mindre firkantene av matrisen og jo større antall grays, jo mer detaljerte informasjonen blir, og jo mer vil det ligne det faktiske bildet..

I datatomografi er de vanligste matrices 256 x 256 og 512 x 512 piksler. Firkantene som utgjør matrisen er mange. For eksempel i en 256 x 256 matrise ville vi ha 65.536 piksler.

Datapresentasjon og lagringssystem

Dataene vises på skjermbildene. Noen lag har to, en for teknikken som utfører testen og en annen for legen som studerer eller modifiserer bildet som er oppnådd.

Ulike mekanismer brukes også til å ta opp bildene og arkivere dem. Røntgenbilder kan skrives ut på samme måte som den konvensjonelle utviklingsprosedyren.

evolusjon

Beregnet tomografi løser visse problemer med konvensjonell radiografi. Mens i dette er det mulig å skille 4 tetthetsnivåer i bildene (luft, vann, fett og kalsium), kan CT opp til 2000 tettheter grå.

I konvensjonell radiologi er et bilde med tre akser i rommet oppnådd på en todimensjonal film. Dette innebærer overbelastning av elementene som har blitt røntgenstrålet. I CT oppnås et mye mer presist bilde av de tre aksene, eliminering av superposisjonen.

Jo større eksplorative feier utføres av systemet, desto større blir dataene og de mer trofaste til virkeligheten. Antallet av skanninger er imidlertid begrenset av tiden som trengs for å gjøre dem, så vel som av pasientens eksponering for stråling. Siden det er skadelig å motta det i lang tid.

På grunn av alt dette har de automatiserte tomografisystemene vært bedre hver gang, gjennomgå følgende prosesser:

Første generasjon

Den første generasjonen av CT besto av en tynn og smal stråle med en enkelt detektor. Feidene var brede og utforskningen varte litt over 4 minutter.

Etter å ha flyttet detektorrøret, ble det laget et nytt feie for å dekke hele området. Disse dataene ble lagret på datamaskinen.

Andre generasjon

Den andre generasjonen er karakterisert fordi det er et større antall detektorer (30 eller mer). Dette tillot oversettelsestider på 18 sekunder, som du kunne få gode resultater.

Tredje generasjon

Den tredje generasjonen utviklet en krone av faste detektorer. Den består av en bue på mer enn 40 grader.

Rørets oversettelsesbevegelser undertrykkes og roterer bare. Med denne utviklingen ble tider på 4 sekunder oppnådd.

I dag er den spiralformede datortomografi utviklet, der det er kontinuerlig eksponering gjennom mange detektorer. Pasientens bårer beveger seg også med høy presisjon.

Dette gjør det mulig om noen få sekunder å lage tomografiske kutt av hele skallen eller thoraxen. I tillegg tillater avanserte datasystemer at disse dataene skal behandles nesten umiddelbart.

De mest moderne tomografene tillater å generere tredimensjonale bilder fra informasjon hentet fra todimensjonale tomografiske kutt.

Hvordan er det gjort??

For å utføre prosedyren må pasienten fjerne metall eller andre elementer som kan forstyrre undersøkelsen, for eksempel briller eller tannproteser..

Helsepersonell kan gi pasienten et spesielt fargestoff som kalles kontrastmedium. Det tjener til å hjelpe de interne strukturer som kan oppdages tydeligere av røntgenstråler.

Kontrastmaterialet ser hvitt ut i bildene, noe som gjør det mulig å markere blodårene, vev eller andre strukturer. Kontrastmediet kan leveres i form av en drikkevare eller injiseres i armen. Unødvendig brukes edemas som skal settes inn i endetarmen.

Pasienten må ligge på båren. Legene og teknikerne er plassert i et tilstøtende rom, kontrollrommet. I det er datamaskinen og skjermene. Pasienten kan kommunisere med dem via et intercom.

Båren glir forsiktig inn i skanneren, og røntgenmaskinen spinner rundt pasienten. Hver rotasjon genererer mange bilder av kutt av kroppen.

Prosedyren kan vare fra 20 minutter til 1 time. Det er viktig at pasienten er helt stille slik at bevegelsen ikke påvirker letingen.

Etterpå vil radiologen undersøke bildene. Dette er en lege spesialisert på diagnose og behandling av sykdommer fra bildebehandlingsteknikker.

søknader

Beregnet tomografi har mange anvendelser på nesten alle områder av medisin, og er også nyttig i nevrovitenskap.

Det brukes spesielt til å utforske nakken, ryggraden, magen, bekkenet, armer, ben, etc..

I tillegg kan bilder av kroppens indre organ som lever, bukspyttkjertel, tarm, nyrer, blære, binyrene, lunger, hjerte, hjerne etc. fås. Det kan også analysere blodårene og ryggmargen.

De viktigste bruksområdene til computertomografi er:

- CT i thoraxen: Det kan oppdage problemer i lungene, hjertet, spiserøret, aortaarterien eller vevet i midten av brystet. På denne måten kan du finne infeksjoner, lungekreft, lungeemboli og aneurysmer.

- CT-buk: Med denne prosedyren kan du finne abscesser, svulster, infeksjoner, forstørrede lymfeknuter, fremmedlegemer, blødning, blindtarmbetennelse, divertikulitt etc..

- CT i urinveiene: Beregnet tomografi av nyrer, urinledere og blære kalles urografi. Med denne teknikken kan du finne steiner i nyrene, blæresten eller hindringer i urinveiene.

Intravenøs pyelografi (IVP) er en type datastyrt tomografi som bruker et kontrastmedium for å se etter obstruksjoner, infeksjoner eller andre sykdommer i urinveiene..

- CT i leveren: På denne måten finner du svulster, blødninger eller andre sykdommer i leveren.

- CT bukspyttkjertelen: brukes til å finne svulster i bukspyttkjertelen eller betennelse i bukspyttkjertelen (pankreatitt).

- CT av galleblæren og gallekanaler: kan være nyttig for å finne gallestein, selv om ultralyd generelt brukes.

- TC bekken: å oppdage problemer i organene som er i dette området. Hos kvinner er det vant til å undersøke livmoren, eggstokkene og egglederne. For mannen, prostata og seminal vesikel.

- TC arm eller ben: Med dette kan du oppdage problemer i skulder, albue, hånd, hofte, kne, ankel, fot. Dette kan diagnostisere muskel og bein lidelser som brudd.

- På den annen side er tomografi en viktig veiledning for planlegge operasjoner eller radioterapi.

- Det er også nyttig å kontrollere effektiviteten av behandlinger som utføres.

- Hjernen computertomografi tjener også til å oppdage blødning, hjerneskade eller brudd i skallen. Det brukes til å diagnostisere aneurysmer, blodpropper, slag, svulster, hydrocephalus, samt misdannelser eller sykdommer i skallen.

risikoer

Det er svært få risikoer knyttet til computertomografi. Men risikoen for kreft kan økes fordi i denne prosedyren er det en eksponering for ioniserende stråling høyere enn i konvensjonelle røntgenbilder.

Denne risikoen er svært lav hvis det kun er én undersøkelse. Risikoen øker for barn, spesielt hvis det er gjort på brystet og magen.

Allergiske reaksjoner på kontrastmediet kan også forekomme; hovedsakelig til en bestemt komponent, jod. I alle fall er de fleste reaksjonene svært milde og kan føre til utslett eller kløe. For å motvirke dette, kan legen foreskrive et allergi eller steroid legemiddel.

Denne skanningen er ikke angitt for gravide, fordi det kan skade barnet. I disse tilfellene kan en annen test anbefales, for eksempel ultralyd eller magnetisk resonansavbildning.

referanser

1. Chen, M. Y. M., Pope, T. L., Ott, D.J., Cabeza Martínez, B., Méndez Fernández, R., & Arrazola, J. (2006). Grunnleggende radiologi Madrid osv.: McGraw-Hill Interamericana.
2. Beregnet Tomografi (CT) Skanning av kroppen. (21. august 2015). Hentet fra Webmd: webmd.com.
3. CT-skanning. (25. mars 2015). Mottatt fra Mayo Clinic: mayoclinic.org.
4. Davis, L. M. (19. september 2016). CT-skanning (CAT Scan, Computerized Axial Tomography). Hentet fra emedicinehealth.
5. Erkonen, W. E., & Smith, W. L. (2010). Radiologi 101: Grunnlaget og grunnlaget for bildestudier (3. ed.). Philadelphia: Wolters Kluwer / Lippincott Williams og Wilkins.
6. Gil Gayarre, M., Delgado Macías, M. T., Martinez Morillo, M., og Otón Sánchez, C. (2005). Håndbok for klinisk radiologi (2. utgave). Madrid: Elsevier.
7. McKenzie, J. (22. november 2016). Beregnet Tomografi (CT). Hentet fra Insideradiology: insideradiology.com.au.
8. Ropper, A.H., Brown, R.H., Adams, R.D., & Victor, M. (2007). Prinsipper for neurologi av Adams og Victor (8. utgave). Mexico; Madrid osv.: McGraw Hill.
9. Ross, H. (25. februar 2016). CT (Computed Tomography) Scan. Hentet fra Healthline: healthline.com.