Какво представлява компютърната томография?

на компютърна томография или компютърна аксиална томография (CT или CAT сканиране) е техника за изобразяване, при която могат да се наблюдават различни вътрешни части на тялото. Използва се главно за откриване на аномалии в структурата на организма и за диагностициране.

Той работи чрез комбинация от редица рентгенови снимки, направени от различни ъгли. По-късно те се обработват от компютри за създаване на напречни (аксиални) образи на тялото.

Рентгеновите лъчи са електромагнитно излъчване, което преминава през непрозрачни тела към светлина, произвеждайки образи зад тях. Рентгеновите изображения показват интериора на тялото в черно-бели тонове, тъй като всеки вид тъкан абсорбира различни количества радиация.

С компютърната томография се получават по-детайлни изображения на вътрешните структури. Това позволява на здравния специалист да погледне вътре в тялото, като изглежда като ябълка, когато го срязваме наполовина.

Първите машини на ТС са изпълнявали само едно изрязване наведнъж, но повечето съвременни скенери работят едновременно. Това може да варира от 4 до 320 съкращения. Най-новите машини могат да достигнат 640 съкращения.

Тази процедура означава истинска революция в радиодиагностиката след откриването на рентгенови лъчи, тъй като меките тъкани, кръвоносните съдове и костите могат да се наблюдават в различни области на тялото..

Компютърната томография е разработена от британския инженер Годфри Хаунсфийлд и американския инженер Алън Кормак. За своята работа са получили Нобелова награда за физиология и медицина през 1979 година.

Тази техника се превърна в основен стълб в диагностиката на медицинските заболявания. С него можете да получите изображения на главата, гърба, гръбначния мозък, сърцето, корема, коленете, гърдите ....

Почти всички области на медицината се възползваха от прилагането на тази техника, успявайки да се откажат от други досадни, опасни и болезнени процедури. Преди всичко, когато се установи, че компютърната томография осигурява по-безопасна, по-проста и по-евтина диагноза.

Една от областите, в които компютърната томография има по-голямо отражение, е в изследванията на нервната система. Преди няколко години възможността за получаване на образи на мозъка с такава точност беше немислима.

Това позволи пробив в съществуващите знания за функционирането на мозъка.

Как е механизмът на компютърната томография?

Първото компютърно томографско устройство, което работи ефективно и има клинично приложение, е извършено от Hounsfield през 1967 г. Този инженер е работил за компанията EMI, която е била посветена на производството на записи и музикални устройства..

Hounsfield искаше да реконструира радиологичната плътност на човешкото тяло, от редица измервания, идващи от предаването на рентгенов лъч.

Той е в състояние да докаже, че това е възможно при умерени дози радиация. Това може да постигне точност от 0,5%, което е много по-добро от нормалните радиологични процедури.

Първото устройство е монтирано в болницата на Аткинсън Морли през 1971 г. Докато през 1974 г. в Университета в Джорджтаун е придобита първата КТ на цялото тяло..

Оттогава те се подобряват и днес има няколко производители. Текущите устройства струват приблизително от 250 000 до 800 000 евро.

Рентгените преминават през материалите и получените изображения зависят от веществото и физичното състояние на материалите. Има радиопрозрачни тъкани, т.е. те оставят рентгеновите лъчи да преминат и изглеждат черни. Докато радио-непрозрачните вещества абсорбират рентгеновите лъчи и изглеждат бели.

В човешкото тяло могат да се наблюдават 4 плътности. Плътността на въздуха (хиподенс) се наблюдава в черно. Гъстотата на мазнината (изоденс) се наблюдава сиво. Костната плътност (хипердензия) изглежда бяла. Гъстотата на водата може да се види сиво-черна, въпреки че ако добавите контрастен материал, тя изглежда бяла.

Контрастното вещество е вещество, което се поглъща или инжектира, за да се видят по-добре структурите, които трябва да се изследват.

Нивата на радиационната плътност на човешките тъкани се измерват в скали на Hounsfield (HU), като знак на почит към неговия създател.

Компютърната томография се основава на подреждането на различни рентгенови лъчи при различни ъгли, които се прилагат към зоната, която трябва да се наблюдава.

Елементи на компютърната томография

Оборудването, използвано в компютърната томография, се състои от три системи:

Система за събиране на данни

Това са елементите, които се използват при изследването на пациента. Състои се от високоволтов генератор, подобен на използвания в традиционната радиология. Това позволява използването на рентгенови тръби, които се въртят с висока скорост.

Необходима е и стойка, т.е. носилка, където се намира пациентът, и механизмите, които го движат. Тази носилка е от съществено значение, защото позволява на пациента да бъде удобен и да не се движи.

Материалът на носилката не трябва да пречи на рентгеновите лъчи, затова се използва въглеродно влакно. Неговият двигател е много прецизен и гладък, така че не излъчва два пъти същата площ.

Друг елемент е рентгеновата тръба, която генерира йонизиращо лъчение, подобно на традиционните рентгенови снимки. Има и детектори за радиация, които трансформират рентгеновите лъчи в цифрови сигнали, които компютърът може да преведе. Те са разположени във формата на корона, около дупката, в която е поставен пациентът.

Система за обработка на данни

Състои се основно от компютъра и елементите, използвани за комуникация с него (монитор, клавиатура, принтер и др.)

Компютърът, от събраните сигнали, извършва математически изчисления, които се съхраняват. Това позволява неговата визуализация и последваща модификация.

В първите тестове, проведени от Hounsfield, устройствата отнеха почти 80 минути, за да възстановят всяко изображение. В момента, в зависимост от формата на изображението, компютърът решава около 30 000 уравнения едновременно, за да възстанови изображението. Затова се нуждаете от мощно оборудване.

Технологията направи възможно изчислението да извърши реконструкция на изображение, което да се извърши за около 1 секунда.

Тъй като настоящите компютри са цифрови, за да работят с изображение, трябва да бъдат сведени до набор от числа, които съдържат максимално възможната информация. За да се постигне това, изображението се разделя на малки квадратчета, създавайки матрица.

Всеки квадрат се нарича "пиксел", а информацията за всеки е цифрова стойност. Той съдържа числа, които представят местоположението му по оста Х и по оста Y на матрицата. Също така на трета ос, която показва нивото на сивото.

По този начин е възможно да се намали съществуващата информация за изображението до числа. Колкото по-малки са квадратите на матрицата и колкото по-голям е броят на сивите, толкова по-подробна ще бъде предоставената информация и колкото повече ще прилича на действителното изображение.

В компютърната томография най-често използваните матрици са 256 х 256 и 512 х 512 пиксела. Квадратите, които съставят матрицата, са многобройни. Например, в 256 x 256 матрица ще имаме 65,536 пиксела.

Система за представяне и съхранение на данни

Данните се показват на екраните. Някои екипи имат по двама, един за техник, който извършва теста, а другият за лекаря, който изучава или променя полученото изображение.

Използват се и различни механизми за записване на изображенията и архивирането им. Рентгеновите лъчи могат да бъдат отпечатани по подобен начин на конвенционалната процедура за разработване.

еволюция

Компютърната томография решава някои проблеми на конвенционалната радиография. Докато в това е възможно да се разграничат 4 нива на плътност в изображенията (въздух, вода, мазнина и калций), в CT може да се получат до 2000 плътности на сивото.

В конвенционалната радиология се получава изображение с три оси в пространството върху двуизмерен филм. Това предполага суперпозиция на елементите, които са рентгенови. В CT се получава много по-прецизно изображение на трите оси, което елиминира суперпозицията.

Колкото по-голяма е системата за проучвания, толкова по-големи са данните и са по-верни на реалността. Въпреки това, броят на сканиранията е ограничен от времето, необходимо за тях, както и от излагането на пациента на радиация. Тъй като е вредно да го получавате за дълго време.

Поради всичко това компютърните томографски системи се подобряват всеки път, преминавайки през следните процеси:

Първо поколение

Първото поколение на КТ се състои от тънък и тесен лъч на излъчване с един детектор. Обхожданията бяха широки и проучването продължи само 4 минути.

След преместването на детекторната тръба беше направено друго почистване, за да покрие цялата зона. Тези данни бяха съхранени на компютъра.

Второ поколение

Второто поколение се характеризира с по-голям брой детектори (30 или повече). Това позволи време за превод от 18 секунди, с което можете да получите добри резултати.

Трето поколение

Третото поколение разработи корона от фиксирани детектори. Състои се от дъга с повече от 40 градуса.

Движенията на транслацията на тръбата са потиснати и тя се върти само. С това развитие бяха постигнати времена от 4 секунди.

Днес е разработена винтова компютърна томография, в която има непрекъсната експозиция чрез многобройни детектори. Носачът на пациента също се движи с висока точност.

Това прави възможно за няколко секунди да се правят томографски разфасовки на целия череп или гръден кош. В допълнение, усъвършенстваните компютърни системи позволяват тези данни да бъдат обработвани почти веднага.

Най-модерните томографи позволяват да се генерират триизмерни изображения от информация, извлечена от двумерни томографски разфасовки.

Как се прави??

За да извърши процедурата, пациентът трябва да отстрани всички метални или други елементи, които могат да попречат на изследването, като очила или зъбни протези..

Медицинският специалист може да предостави на пациента специално багрило, наречено контрастно вещество. Тя служи за подпомагане на вътрешните структури да бъдат открити по-ясно чрез рентгенови лъчи.

Контрастният материал изглежда бял на снимките, което позволява да се подчертаят кръвоносните съдове, тъканите или други структури. Контрастното средство може да бъде доставено под формата на напитка или инжектирано в рамото. По изключение се използват отоци, които трябва да се поставят в ректума.

Пациентът трябва да лежи на носилката. Лекарите и техниците се намират в съседна стая, в контролната зала. В него е компютърът и мониторите. Пациентът може да комуникира с тях чрез интерком.

Носачът се плъзга внимателно в скенера и рентгеновия апарат се върти около пациента. Всяко завъртане генерира многобройни образи на порязвания на тялото му.

Процедурата може да продължи от 20 минути до 1 час. Важно е пациентът да е напълно неподвижен, така че движението да не влияе на изследването.

След това радиологът ще прегледа изображенията. Това е лекар, специализиран в диагностиката и лечението на заболявания от образни техники.

приложения

Компютърната томография има много приложения в почти всички области на медицината, като е полезна и в невронауките.

Използва се особено за изследване на шията, гръбначния стълб, корема, таза, ръцете, краката и др..

Освен това, могат да се получат изображения на вътрешни органи на тялото като черния дроб, панкреаса, червата, бъбреците, пикочния мехур, надбъбречните жлези, белите дробове, сърцето, мозъка и др. Може също да анализира кръвоносните съдове и гръбначния мозък.

Основните приложения на компютърната томография са:

- КТ на гръдния кош: Той може да открие проблеми в белите дробове, сърцето, хранопровода, аортата или тъканите на центъра на гърдите. По този начин можете да откриете инфекции, рак на белия дроб, белодробна емболия и аневризми.

- КТ корем: С тази процедура се откриват абсцеси, тумори, инфекции, увеличени лимфни възли, чужди тела, кървене, апендицит, дивертикулит и др..

- КТ на пикочните пътища: Компютърната томография на бъбреците, уретерите и пикочния мехур се нарича урография. С тази техника можете да намерите камъни в бъбреците, камъни в пикочния мехур или препятствия в пикочните пътища.

Интравенозната пиелография (IVP) е вид компютъризирана томография, която използва контрастно средство, за да търси обструкции, инфекции или други заболявания на пикочните пътища..

- КТ на черния дроб: по този начин можете да откриете тумори, кръвоизливи или други заболявания в черния дроб.

- КТ панкреас: се използва за откриване на тумори в панкреаса или възпаление на панкреаса (панкреатит).

- КТ на жлъчния мехур и жлъчните пътища: може да е полезно да се намерят камъни в жлъчката, въпреки че обикновено се използва ултразвук.

- ТК таза: за откриване на проблеми в органите, които са в тази област. При жените се използва за изследване на матката, яйчниците и фалопиевите тръби. За човека, простатата и семенната торбичка.

- Ръка или крака на ТС: С това можете да откриете проблеми в рамото, лакътя, ръката, бедрото, коляното, глезена, стъпалото. Това може да диагностицира мускулни и костни нарушения като фрактури.

- От друга страна, томографията е съществено ръководство планират операции или радиотерапия.

- Също така е полезно да се контролира ефективността на лечението които се извършват.

- Компютърната томография в мозъка служи и за откриване на кървене, мозъчни увреждания или фрактури в черепа. Използва се за диагностициране на аневризми, кръвни съсиреци, инсулти, тумори, хидроцефалия, както и малформации или заболявания в черепа..

рискове

Има много малко рискове, свързани с компютърната томография. Въпреки това, рискът от рак може да се увеличи, тъй като при тази процедура има излагане на йонизиращо лъчение по-високо, отколкото при конвенционалните рентгенографи.

Този риск е много нисък, ако има само едно проучване. Рискът се увеличава за децата, особено ако се прави на гърдите и корема.

Могат да се появят алергични реакции към контрастната среда; предимно към специфичен компонент, йод. Във всеки случай, повечето реакции са много леки и могат да доведат до обриви или сърбеж. За да противодейства на това, лекарят може да предпише алергия или стероидно лекарство.

Това сканиране не е показано за бременни жени, защото може да причини вреда на бебето. В тези случаи може да се препоръча друг тест, като например ултразвуково или магнитно-резонансно изобразяване.

препратки

1. Chen, M.Y. M., Pope, T.L., Ott, D.J., Cabeza Martínez, B., Méndez Fernández, R., & Arrazola, J. (2006). Основна радиология Мадрид и др .: McGraw-Hill Interamericana.
2. Компютърна томография (CT) Сканиране на тялото. (21 август 2015 г.). Изтеглено от Webmd: webmd.com.
3. КТ. (25 март 2015 г.). Получено от клиника Майо: mayoclinic.org.
4. Davis, L. M. (19 септември 2016 г.). КТ (CAT сканиране, компютърна аксиална томография). Възстановено от здравеопазването.
5. Erkonen, W.E., & Smith, W.L. (2010). Радиология 101: Основи и основи на образни изследвания (3-то издание). Филаделфия: Wolters Kluwer / Lippincott Уилямс и Уилкинс.
6. Gil Gayarre, M., Delgado Macías, М. T., Martinez Morillo, M., & Otón Sánchez, C. (2005). Ръководство за клинична радиология (2-ро издание). Мадрид: Elsevier.
7. McKenzie, J. (22 ноември 2016 г.). Компютърна томография (КТ). Изтеглено от Insideradiology: insideradiology.com.au.
8. Ropper, A.H., Brown, R.H., Adams, R.D., & Victor, M. (2007). Принципи на неврологията на Адамс и Виктор (8-мо изд.). Мексико; Мадрид и т.н .: McGraw Hill.
9. Рос, Х. (25 февруари 2016 г.). CT (компютърна томография) Сканиране. Изтеглено от Healthline: healthline.com.