Vad är computertomografi?

den computertomografi eller datoriserad axiell tomografi (CT- eller CAT-scan) är en bildteknik med vilken olika inre delar av kroppen kan observeras. Det används huvudsakligen för att upptäcka anomalier i organismernas struktur och göra diagnoser.

Det fungerar genom kombinationen av en serie röntgenbilder från olika vinklar. Senare bearbetas de av datorer för att skapa transversella (axiella) bilder av kroppen.

Röntgenstrålar är elektromagnetisk strålning som passerar genom ogenomskinliga kroppar till ljuset och producerar bilder bakom dem. Röntgenbilderna visar kroppens inre i svartvita toner, eftersom varje typ av vävnad absorberar olika mängder strålning.

Med beräknad tomografi erhålls mer detaljerade bilder av de interna strukturerna. Detta gör det möjligt för vårdpersonalen att se inuti kroppen, ser ut som ett äpple när vi skär det i hälften.

De första TC-maskinerna utförde bara en klippning i taget, men de flesta moderna skannrar kör flera samtidigt. Detta kan variera från 4 till 320 nedskärningar. De senaste maskinerna kan nå 640 skärningar.

Denna procedur har inneburit en reell revolution i radiodiagnos sedan upptäckten av röntgenstrålar. Eftersom mjukvävnader kan blodkärl och ben ses i olika delar av kroppen.

Beräknad tomografi utvecklades av den brittiska ingenjören Godfrey Hounsfield och den amerikanska ingenjören Allan Cormack. För deras arbete, fick de Nobelpriset i fysiologi eller medicin i 1979.

Denna teknik har blivit en grundläggande pelare vid diagnos av sjukdomar. Med det kan du få bilder av huvud, rygg, ryggmärg, hjärta, buk, knän, bröst ... bland andra.

Nästan alla områden av medicin har gynnats av tillämpningen av denna teknik, som klarar av att överge andra irriterande, farliga och smärtsamma förfaranden. Framför allt när det är verifierat att beräknad tomografi ger en säkrare, enklare och billigare diagnos.

Ett av de områden där beräknad tomografi har haft större återverkan är i utforskningen av nervsystemet. För några år sedan var möjligheten att erhålla bilder av hjärnan med sådan precision otänkbar.

Detta har medfört ett genombrott i befintlig kunskap om hjärnfunktion.

Hur är metoden för computertomografi?

Den första datoriserade tomografiska enheten som fungerade effektivt och hade klinisk tillämpning utfördes av Hounsfield 1967. Denna ingenjör arbetade för företaget EMI, som var tillägnad produktion av dokument och musikinstrument.

Hounsfield ville rekonstruera den radiologiska densiteten hos människokroppen, från ett antal mätningar som kommer från överföringen av en röntgenstråljusstråle.

Han kunde visa att det var möjligt att använda måttliga doser av strålning. Detta kan uppnå en noggrannhet på 0,5%, vilket var långt överlägset normala radiologiska förfaranden.

Den första enheten installerades på Atkinson Morleys sjukhus 1971. Medan 1974, vid Georgetown University, förvärvades den första CT-skanningen i hela kroppen..

Sedan dess har de förbättrats och idag finns det flera tillverkare. De aktuella enheterna kostar mellan 250 000 och 800 000 € ungefär.

Röntgenstrålar passerar genom material, och de resulterande bilderna beror på ämnet och materialets fysiska tillstånd. Det finns radiolucenta vävnader, det vill säga de lät röntgenstrålarna passera och de ser svart ut. Medan radioaktiva ämnen absorberar röntgenstrålar och ser vit ut.

I människokroppen kan 4 densiteter observeras. Lufttätheten (hypodense) observeras svart. Tätheten av fett (isodense) observeras grå. Bendensiteten (hyperdense) ser vit ut. Vattnets densitet kan ses gråaktig svart, men om du lägger till ett kontrastmedium ser det ut vitt.

Kontrastmediet är en substans som sväljas eller injiceras så att de strukturer som ska undersökas ses bättre.

Nivåerna av radiodensitet hos mänskliga vävnader mäts i skalaer av Hounsfield-enheter (HU), som en hyllning till sin skapare.

Beräknad tomografi baseras på arrangemanget av olika röntgenbalkar i olika vinklar som appliceras på det område som ska observeras.

Beräknade tomografielement

Den utrustning som används i computertomografi består av tre system:

Datainsamlingssystem

De är de element som används vid patientens undersökning. Den består av en högspänningsgenerator som liknar den som används i traditionell radiologi. Detta möjliggör användning av röntgenrör som roterar med hög hastighet.

Ett stativ är också nödvändigt, det vill säga en sträckare där patienten befinner sig och mekanismerna som rör det. Denna sträckare är väsentlig eftersom den gör det möjligt för patienten att vara bekväm och att inte röra sig.

Bårens material ska inte störa röntgen, det är därför kolfiber används. Motorn är mycket exakt och slät, så att den inte utstrålar två gånger samma område.

Ett annat element är röntgenröret som genererar joniserande strålning, som liknar traditionella röntgenbilder. Det finns också stråldetektorer som omvandlar röntgenstrålar till digitala signaler som en dator kan översätta. De ligger i form av en krona runt hålet där patienten är placerad.

Datasystem

Den består huvudsakligen av datorn och elementen som används för att kommunicera med den (monitor, tangentbord, skrivare etc.)

Datorn, från de samlade signalerna, utför matematiska beräkningar som lagras. Detta möjliggör dess visualisering och efterföljande modifiering.

I de första testerna som utfördes av Hounsfield tog enheterna nästan 80 minuter för att rekonstruera varje bild. För närvarande, beroende på bildens format, löser datorn cirka 30 000 ekvationer samtidigt för att rekonstruera en bild. Därför behöver du kraftfull utrustning.

Tekniken har gjort det möjligt för beräkningen att utföra rekonstruktionen av en bild som ska göras på ungefär 1 sekund.

Eftersom nuvarande datorer är digitala, för att kunna arbeta med en bild måste den minskas till en uppsättning tal som innehåller maximal information. För att uppnå detta är bilden indelad i små rutor, som etablerar en matris.

Varje kvadrat kallas en "pixel", och informationen för varje är ett numeriskt värde. Den innehåller siffror som representerar dess placering på X-axeln och på matrixens Y-axel. Också av en tredje axel som indikerar gradenivå.

Det är således möjligt att minska befintlig information på bilden till siffror. Ju mindre kvadraterna i matrisen och ju större antal grader desto mer detaljerad information kommer att vara och desto mer kommer den att likna den faktiska bilden.

I beräknad tomografi är de vanligaste matriserna 256 x 256 och 512 x 512 pixlar. De rutor som utgör matrisen är många. I en 256 x 256-matris skulle vi exempelvis ha 65.536 pixlar.

Datapresentation och lagringssystem

Uppgifterna visas på skärmarna. Vissa lag har två, en för tekniker som utför testet och en annan för doktorn som studerar eller ändrar den erhållna bilden.

Olika mekanismer används också för att spela in bilderna och arkivera dem. Röntgen kan skrivas ut på samma sätt som det konventionella utvecklingsförfarandet.

evolution

Beräknad tomografi löser vissa problem med konventionell radiografi. Medan det här är möjligt att skilja mellan 4 nivåer av densitet i bilderna (luft, vatten, fett och kalcium) kan CT upp till 2 000 tätheter grå.

I konventionell radiologi erhålls en bild med tre axlar i rymden på en tvådimensionell film. Detta innebär överlagring av de element som har blivit röntgade. I CT erhålls en mycket mer exakt bild av de tre axlarna, vilket eliminerar överlagringen.

Ju större exploratory svep som utförs av systemet desto större är data och mer trogen mot verkligheten. Antalet skanningar är dock begränsat av den tid som krävs för att göra dem, såväl som av patientens exponering för strålning. Eftersom det är skadligt att ta emot det under lång tid.

På grund av allt detta har de datoriserade tomografisystemen förbättrats varje gång genomgå följande processer:

Första generationen

Den första generationen av CT bestod av en tunn och smal stråle med en enda detektor. Svetsarna var breda och utforskningen varade drygt 4 minuter.

Efter rörelse av detektorröret gjordes ett annat svep för att täcka hela området. Dessa data lagrades på datorn.

Andra generationen

Den andra generationen kännetecknas av att det finns ett större antal detektorer (30 eller mer). Detta möjliggjorde översättningstider på 18 sekunder, med vilket du kunde få bra resultat.

Tredje generationen

Den tredje generationen utvecklade en krona av fasta detektorer. Den består av en båge på mer än 40 grader.

Rörelsens översättningsrörelser undertrycks och roterar bara. Med denna utveckling uppnåddes tider på 4 sekunder.

Idag har den spiralformade datortomografi utvecklats, där det finns kontinuerlig exponering genom många detektorer. Patientens sträckare rör sig också med hög precision.

Detta gör det möjligt om några sekunder att göra tomografiska skärningar av hela skalle eller thorax. Dessutom tillåter avancerade datorsystem att dessa data behandlas nästan omedelbart.

De modernaste tomografin tillåter att generera tredimensionella bilder från information som extraheras från tvådimensionella tomografiska skärningar.

Hur är det gjort??

För att utföra proceduren måste patienten avlägsna metall eller andra element som kan störa undersökningen, till exempel glasögon eller tandproteser..

Hälso- och sjukvårdspersonalen kan ge patienten ett speciellt färgämne som kallas kontrastmedium. Det tjänar till att hjälpa de interna strukturerna att upptäckas tydligare av röntgenstrålar.

Kontrastmaterialet ser vit ut i bilderna, vilket gör det möjligt att markera blodkärlen, vävnaderna eller andra strukturer. Kontrastmediet kan tillföras i form av en dryck eller injiceras i armen. Undantagsvis används ödem som ska införas i ändtarmen.

Patienten måste ligga på båren. Läkare och tekniker finns i ett angränsande rum, kontrollrummet. I det är datorn och bildskärmarna. Patienten kan kommunicera med dem via en intercom.

Båraren glider försiktigt inuti skannern och röntgenmaskinen snurrar runt patienten. Varje rotation genererar många bilder av skärningar av hans kropp.

Förfarandet kan variera från 20 minuter till 1 timme. Det är viktigt att patienten är helt still så att rörelsen inte påverkar utforskningen.

Efteråt kommer radiologen att undersöka bilderna. Detta är en läkare specialiserad på diagnos och behandling av sjukdomar från bildteknik.

tillämpningar

Beräknad tomografi har många tillämpningar på nästan alla områden av medicin, vilket också är användbart i neurovetenskap.

Det används speciellt för att utforska nacke, ryggrad, buk, bäcken, armar, ben, etc..

Dessutom kan du producera bilder av inre kropps organ som lever, bukspottkörtel, tarm, njurar, urinblåsa, binjurarna, lungor, hjärta, hjärna, etc. Du kan också analysera blodkärl och ryggmärg.

De huvudsakliga applikationerna för computertomografi är:

- Bröstkorgens CT: Det kan upptäcka problem i lungorna, hjärtat, matstrupen, aortaartären eller vävnaderna i mitten av bröstet. På så sätt kan du hitta infektioner, lungcancer, lungemboli och aneurysmer.

- CT-buken: detta förfarande kan hittas abscesser, tumörer, infektioner, förstorade lymfkörtlar, främmande föremål, blödning, appendicit, divertikulit, etc..

- CT i urinvägarna: Beräknad tomografi på njurarna, urinblåsorna och urinblåsan kallas urografi. Med denna teknik kan du hitta stenar i njurarna, urinblåsorna eller hindren i urinvägarna.

Intravenös pyelografi (IVP) är en typ av datoriserad tomografi som använder ett kontrastmedium för att leta efter obstruktioner, infektioner eller andra sjukdomar i urinvägarna..

- Leverens CT: På så sätt kan du hitta tumörer, blödningar eller andra sjukdomar i levern.

- CT-bukspottkörteln: Det används för att hitta tumörer i bukspottkörteln eller inflammation därav (pankreatit).

- Gallblåsan och gallgångar: kan vara användbart för att hitta gallsten, även om i allmänhet används ultrasonografi.

- TC bäcken: att upptäcka problem i de organ som finns i detta område. Hos kvinnor som används för att undersöka livmodern, äggstockar och äggledare. För mannen, prostata och den vesikelformiga vesikeln.

- TC arm eller ben: Med detta kan du upptäcka problem i axeln, armbågen, handen, höften, knäet, fotleden. Detta kan diagnostisera muskel- och benproblem som frakturer.

- Å andra sidan är tomografi en viktig vägledning för planera operationer eller radioterapier.

- Det är också användbart att kontrollera effektivitet av behandlingar som genomförs.

- Hjärncomputertomografi tjänar också till att upptäcka blödningar, hjärnskador eller sprickor i skallen. Det används för att diagnostisera aneurysmer, blodproppar, stroke, tumörer, hydrocephalus, liksom missbildningar eller sjukdomar i skallen.

risker

Det finns väldigt få risker relaterade till computertomografi. Risken för cancer kan dock ökas eftersom det i denna procedur finns en exponering för joniserande strålning högre än i konventionella röntgenbilder.

Denna risk är mycket låg om det bara finns en undersökning. Risken ökar för barn, speciellt om det är gjort på bröstet och buken.

Allergiska reaktioner på kontrastmediet kan också uppstå; huvudsakligen till en specifik komponent, jod. I alla fall är de flesta reaktioner mycket milda och kan leda till utslag eller klåda. För att motverka detta kan läkaren ordinera ett allergi- eller steroidläkemedel.

Denna sökning är inte indicerad för gravida kvinnor eftersom det kan orsaka skada på barnet. I dessa fall kan ett annat test rekommenderas, såsom ultraljud eller magnetisk resonansavbildning.

referenser

1. Chen, Y. M. M., Pope, T. L., Ott, D. J., chef Martinez, B. Mendez Fernandez, R., & Arrazola, J. (2006). Grund radiologi. Madrid etc. McGraw-Hill.
2. Beräknad tomografi (CT) Skanning av kroppen. (21 augusti 2015). Hämtad från Webmd: webmd.com.
3. CT-skanning. (25 mars 2015). Erhållen från Mayo Clinic: mayoclinic.org.
4. Davis, L. M. (19 september 2016). CT-skanning (CAT-skanning, datoriserad axiell tomografi). Hämtad från emedicinhälsa.
5. Erkonen, W. E., & Smith, W. L. (2010). Radiologi 101: Grunden och grunden för bildbehandlingar (3: e upplagan). Philadelphia: Wolters Kluwer / Lippincott Williams & Wilkins.
6. Gil Gayarre, M., Delgado Macias, M. T., Martinez Morillo, M., & Otón Sánchez, C. (2005). Manual of clinical radiology (2nd ed.). Madrid: Elsevier.
7. McKenzie, J. (22 november 2016). Beräknad tomografi (CT). Hämtad från Insideradiology: insideradiology.com.au.
8. Ropper, A.H., Brown, R.H., Adams, R.D., & Victor, M. (2007). Principer om neurologi hos Adams och Victor (8: e upplagan). Mexiko; Madrid etc: McGraw Hill.
9. Ross, H. (25 februari 2016). CT (Computed Tomography) Scan. Hämtad från Healthline: healthline.com.