Cos'è la tomografia computerizzata? Tomografia computerizzata: il principio di funzionamento Tipi di tomografia computerizzata
La tomografia proiettiva computerizzata è un metodo non invasivo per diagnosticare malattie (ovvero ottenere immagini della struttura interna del corpo senza danneggiarlo). Il principio di funzionamento di un tomografo computerizzato si basa sulla differenza nel coefficiente di assorbimento dei tessuti del corpo con diversa densità. L'immagine è ottenuta mediante elaborazione computerizzata della differenza di attenuazione dei raggi X. L'assorbimento dei raggi X può variare a seconda delle diverse malattie.
Vantaggio della TC rispetto ai raggi X
Questo metodo consente di vedere le strutture più piccole degli organi interni con una dimensione di pochi millimetri. A differenza di un classico esame radiografico, dove abbiamo un'immagine di tutti gli organi interni attraverso i quali sono passati i raggi X, la TC fornisce una serie di sezioni (proiezioni) del paziente. Inoltre, il computer elabora i dati, formando un'immagine tridimensionale. Ai raggi X, tutti gli strati di tessuto sono sovrapposti l'uno all'altro e le piccole formazioni patologiche potrebbero non essere visibili. La TC fornisce informazioni su piccole neoplasie che sono ancora suscettibili di trattamento chirurgico.
I dettagli del lavoro di un tomografo a risonanza di computer
Uno scanner CT è un anello attraverso il quale passa un tavolo con un paziente. L'anello contiene un tubo a raggi X che produce radiazioni e rivelatori che lo percepiscono.
Il tubo a raggi X ruota attorno al paziente, il che consente di ottenere singole immagini di strati di tessuto trasversali. Immagini di alta qualità consentono di determinare con grande precisione la localizzazione del focolaio della malattia, la posizione relativa degli organi, nonché i loro cambiamenti morfologici.
La tomografia computerizzata viene utilizzata per esaminare lo scheletro, gli organi del torace, la cavità addominale, per diagnosticare tumori maligni e altre malattie.
Tipi di tomografi
- Il tomografo di prima generazione ha un tubo a raggi X, un rilevatore. La scansione viene eseguita in più fasi, uno strato viene rimosso con un giro, ciascuno richiede circa 4 minuti.
- Il tomografo di seconda generazione ha un design a ventaglio. Un tubo a raggi X, diversi rivelatori. Tempo di esame - 20 sec.
- Il tomografo di terza generazione utilizza il principio della tomografia computerizzata elicoidale. Per un gradino del tavolo, il tubo a raggi X con i rilevatori posti di fronte (il cui numero è maggiore rispetto alla generazione precedente) compie un giro. Il tempo di esame è di circa 3 secondi.
- Il tomografo di quarta generazione ha molti sensori situati in tutto l'anello, solo il tubo a raggi X ruota. Il vantaggio del tomografo di 4a generazione rispetto al tomografo di 3a generazione è solo nel tempo di esame, che è inferiore a un secondo.
Gli ultimi ultimi metodi di tomografia computerizzata hanno permesso di condurre un esame del cuore, dei bronchi, dell'intestino.
Come viene eseguita una TAC?
Prima dell'esame, il paziente deve rimuovere da sé tutti gli oggetti metallici (gioielli, chiavi, telefono), poiché possono distorcere l'immagine, inoltre, l'elettronica potrebbe non funzionare. Ci sono molte aziende coinvolte nella manutenzione di CT. Ecco, ad esempio, il sito di uno di loro http://mrimrt.ru/. Si raccomanda di non mangiare per un paio d'ore prima dell'esame.
Durante la procedura, il paziente giace sul tavolo tomografico e giace in uno stato rilassato. La TC è assolutamente indolore. La procedura di scansione richiede meno di un minuto. Dopo l'esame, il paziente riceve una radiografia con immagini selezionate, un rapporto del radiologo, nonché un CD con un esame completo e un programma per leggerlo.
Vantaggi della TC
Il sondaggio dura circa un minuto.
. Metodo completamente indolore.
. Può essere utilizzato come metodo di diagnosi primaria e come metodo di chiarificazione, dopo un esame ecografico o radiografico.
. Il rapido rilevamento del danno consente di salvare la vita di una persona.
. Diagnosi di malattie nelle fasi iniziali.
. Non pregiudica il funzionamento dei dispositivi medici impiantati.
. Immagini ad alta risoluzione e contrasto.
Contro di CT
Dose di radiazioni più elevata rispetto all'esame a raggi X.
. Se c'è una possibilità di gravidanza, assicurati di informare il medico.
. Con l'introduzione di alcuni agenti di contrasto (ad esempio iodio), esiste la possibilità di reazioni allergiche.
Controindicazioni per la tomografia computerizzata
Grande peso corporeo
. La presenza di gesso o di un elemento metallico.
. Gravidanza e allattamento.
. Bambini (associati all'esposizione alle radiazioni).
. Insufficienza renale.
. Diabete.
. Problemi alla tiroide
TC dei vasi
La causa della malattia potrebbe risiedere nella rottura dei vasi sanguigni. In tali casi, viene utilizzato il metodo dell'angiografia. Un agente di contrasto viene iniettato nel corpo del paziente e viene eseguita la tomografia computerizzata dei vasi di qualsiasi parte del corpo
TC cerebrale
Per rendere più nitide le immagini del cervello, viene iniettato un agente di contrasto. Il medico riceve un'immagine stratificata del cervello e può diagnosticare tumori, cisti, malattie vascolari, ematomi, edema, infiammazioni e altre malattie.
Viene eseguito anche l'esame della cavità addominale (è prescritto per pancreatite, pielonefrite, cirrosi epatica, dolore nella cavità addominale), torace (polmonite, cancro, tubercolosi).
I tomografi sono ora disponibili nella maggior parte degli ospedali moderni. La tomografia computerizzata è indispensabile per la corretta pianificazione della radioterapia per i tumori, la gestione dei metodi di trattamento minimamente invasivi, nonché per esaminare lo stato degli organi interni dopo lesioni o trapianti.
TAC- uno dei metodi diagnostici più moderni e informativi, che sta diventando sempre più diffuso. Cos'è la tomografia computerizzata?
Principi di tomografia computerizzata
Il principio di funzionamento di uno scanner CT è abbastanza semplice. Si basa sull'uso dei raggi X (raggi X). Attraversando il corpo umano, i raggi X vengono assorbiti da diversi tessuti a vari livelli. Quindi i raggi X cadono su una speciale matrice sensibile, i cui dati vengono letti nel computer. Ebbene, i computer moderni ti consentono di elaborare queste informazioni nel modo che preferisci: disegna un "quadro" chiaro dell'organo in esame, costruisci varie tabelle e grafici.
Sembrerebbe che la differenza rispetto alla radiografia convenzionale non sia così grande: dopotutto, anche una semplice immagine radiografica può essere elaborata su un computer. Ma in realtà non lo è. Su una radiografia, vediamo solo "ombre" sovrapposte di tutti gli organi attraverso i quali è passato il raggio di raggi X. Uno scanner CT consente di ottenere un'immagine chiara di una determinata sezione del corpo. Dopo aver realizzato "foto" di diverse di queste sezioni con un passo, diciamo, di 1 millimetro, otterremo un'immagine tridimensionale e tridimensionale di altissima qualità, che ci consente di vedere in dettaglio la topografia degli organi del paziente, la localizzazione, l'estensione e la natura dei focolai della malattia, la loro relazione con i tessuti circostanti. Inoltre, la sensibilità degli scanner per tomografia computerizzata è di un ordine di grandezza superiore rispetto alle macchine a raggi X convenzionali: su un'immagine a raggi X, i tessuti che differiscono nel grado di assorbimento dei raggi X del 10-20% possono essere chiaramente distinto, mentre per i moderni tomografi computerizzati questa cifra è dell'1-2%.
Dove viene utilizzata la tomografia computerizzata?
La tomografia computerizzata può essere utilizzata per diagnosticare una vasta gamma di malattie. La prima area in cui la tomografia computerizzata iniziò ad essere utilizzata attivamente fu la neurologia e la neurochirurgia. Per la prima volta, i medici hanno avuto l'opportunità di esaminare il cervello di una persona vivente: né gli ultrasuoni né i raggi X convenzionali offrono tale opportunità.
Poco dopo, gli scanner CT iniziarono ad essere utilizzati per diagnosticare malattie dei polmoni e degli organi addominali. Attualmente la tomografia computerizzata è ampiamente utilizzata anche per lo studio dell'area urogenitale (reni, vescica e ureteri, ovaie, prostata), delle ossa e delle articolazioni, della colonna vertebrale e del midollo spinale.
Una TAC è dannosa? Poiché il metodo si basa sull'uso dei raggi X, è chiaro che durante lo studio il paziente riceve una certa dose di radiazioni. Ma questa dose è piccola, non più che con radiografie di piccole aree, come denti o mani.
Ma uno svantaggio davvero serio del metodo della tomografia computerizzata è il suo costo elevato. Il costo della tomografia computerizzata è tale che, fino a poco tempo fa, anche molti ospedali clinici regionali non potevano permettersi di acquistarli. Ora la situazione è leggermente migliorata, ma è ancora molto, molto presto per parlare della disponibilità di questo metodo di esame per tutti coloro che ne hanno bisogno...
Per saperne di più.
La tomografia computerizzata, abbreviata in CT, è un metodo per ottenere sezioni strato per strato del corpo umano o di altri oggetti utilizzando i raggi X. Questo metodo per scopi diagnostici è stato proposto per l'uso nel 1972, i suoi fondatori sono considerati Godfrey Hounsfield e Alan Cormack, che hanno ricevuto il premio Nobel per i loro sviluppi. La tomografia computerizzata si basa sulla misurazione della differenza nell'attenuazione della radiazione a raggi X da parte di vari tessuti, elaborando i dati ottenuti da un computer utilizzando algoritmi matematici e formando una visualizzazione grafica (fette) di organi umani sullo schermo, seguita dalla loro interpretazione mediante un radiologo.
Al momento della sua apparizione, la tomografia computerizzata ha rivoluzionato la diagnostica medica, poiché per la prima volta è diventato possibile esaminare un'immagine stratificata del corpo umano senza l'intervento del bisturi o dell'endoscopio di un chirurgo. Oggi il metodo CT ha saldamente occupato la sua nicchia nella diagnosi di una varietà di malattie - principalmente malattie oncologiche, malattie dei polmoni, delle ossa, degli organi addominali, dell'orecchio interno, ecc.
PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO DI UN TOMOGRAFO COMPUTERIZZATO
I dati che possono essere ottenuti dalla tomografia computerizzata sono:
- caratteristiche di radiazione ottenute all'uscita del tubo radiogeno
- caratteristiche della radiazione che raggiunge il rivelatore
- la posizione del tubo e del rivelatore in un dato momento.
Tutti gli altri dati sono ottenuti elaborando le informazioni ricevute. La maggior parte delle sezioni nella tomografia computerizzata ha un orientamento perpendicolare all'asse longitudinale del corpo.
Per ottenere un taglio, il tubo avvolge il paziente a 360 gradi, lo spessore del taglio è predeterminato. In uno scanner CT convenzionale, il tubo ruota costantemente, la radiazione diverge a ventaglio. Il tubo radiogeno e il dispositivo ricevente (rilevatore) sono accoppiati, la loro rotazione attorno all'area scansionata avviene in modo sincrono: i raggi X vengono emessi e catturati dai rivelatori posti sul lato opposto, quasi contemporaneamente. La divergenza a forma di ventaglio si verifica con un angolo compreso tra 40 e 60 gradi, a seconda del dispositivo specifico.
Come funziona uno scanner CT: Il tubo a raggi X ruota intorno al corpo del paziente. I rilevatori situati sul lato opposto rilevano i raggi X.
Di solito si forma un'immagine quando il tubo viene ruotato di 360 gradi: i coefficienti di attenuazione della radiazione vengono misurati in molti punti (i dispositivi moderni sono in grado di raccogliere informazioni da 1400 punti o più).
TOMOGRAFIA COMPUTERIZZATA MULTISPIRALE (MULTI-SELEZIONE) - CHE COS'È?
I più moderni sono i tomografi con più file di rilevatori: non una, ma diverse file di rilevatori sono accoppiate a un tubo, il che aiuta a ridurre il tempo di esame, aumenta la risoluzione e consente di visualizzare più chiaramente piccole strutture (ad esempio, piccoli vasi sanguigni). A seconda del numero di una fila di rilevatori, gli scanner CT sono a 16, 32, 64, 128 sezioni, ecc. Maggiore è il numero di rilevatori, più velocemente puoi ottenere immagini di alta qualità dell'organo.
DIFFERENZA TRA SPIRALE E CONVENZIONALE (STEP) CT
Qual è la differenza tra uno scanner CT convenzionale e uno multispirale? Con la tomografia passo-passo (tradizionale), le sezioni si ottengono come segue: c'è un giro (o più giri) del tubo attorno a una data area del corpo, a seguito del quale un'immagine di una fetta di si forma un certo spessore; quindi il tavolo (e il paziente) viene spostato in una data direzione di una certa distanza, il cui valore viene selezionato in anticipo. Viene anche selezionata la quantità di cui le fette si sovrapporranno l'una all'altra: questo è necessario per non perdere i dettagli fini dell'immagine. Lo studio, quindi, richiede diversi minuti (a seconda della corporatura del paziente), richiede una tempistica più precisa quando si introduce un mezzo di contrasto.
A differenza della tomografia passo-passo, con la TC spirale l'acquisizione dei dati avviene quando il paziente si muove costantemente all'interno del dispositivo, mentre il tubo compie un movimento circolare continuo. La velocità del movimento del tavolo è legata al tempo necessario per una rotazione del tubo, risultando in un set di dati più adatto per creare ricostruzioni di alta qualità e correggere le imprecisioni dell'immagine.
Il dispositivo di un tomografo computerizzato multistrato (multistrato): contemporaneamente al movimento del paziente, il tubo a raggi X ruota, emettendo un ampio raggio di raggi X. La traiettoria di scansione assume una forma a spirale.
La tomografia computerizzata a spirale presenta i seguenti vantaggi rispetto al passo dopo passo: la capacità di creare migliori ricostruzioni tridimensionali e multiplanari; maggiore velocità di ricerca; la possibilità di rilevare formazioni le cui dimensioni sono inferiori allo spessore della fetta: se con la TC passo-passo, quando la formazione cade tra le fette, non è visibile, allora con l'imaging a spirale è possibile.
SECONDA PARERE SU CT
Nonostante l'elevata precisione della tomografia computerizzata, a volte i risultati diagnostici possono essere ambigui o discutibili. In tali casi, è utile la revisione dei dati TC da parte di un radiologo esperto specializzato in un particolare tipo di esame. Questa interpretazione altamente qualificata e indipendente delle immagini TC consente una diagnosi più precisa e fornisce al medico curante informazioni accurate per la scelta del trattamento giusto. È possibile ottenere un'interpretazione esperta dei risultati della tomografia computerizzata utilizzando il sistema di consultazione della Rete Teleradiologica Nazionale. È sufficiente caricare le immagini CT dal disco e ottenere una conclusione accurata, compilata secondo gli standard più moderni.
TAC
Scanner TC
TAC- un metodo di studio strato per strato non distruttivo della struttura interna di un oggetto, è stato proposto nel 1972 da Godfrey Hounsfield e Allan Cormack, che hanno ricevuto il Premio Nobel per questo sviluppo. Il metodo si basa sulla misurazione e sulla complessa elaborazione computerizzata della differenza di attenuazione dei raggi X da parte di tessuti di diversa densità.
TAC(CT) - in senso lato, sinonimo del termine tomografia(poiché tutti i moderni metodi tomografici sono implementati utilizzando la tecnologia informatica); in senso stretto (in cui è usato molto più spesso), sinonimo del termine tomografia computerizzata a raggi X, poiché è stato questo metodo a gettare le basi per la moderna tomografia.
Tomografia computerizzata a raggi X- metodo tomografico per studiare gli organi interni di una persona mediante raggi X.
L'avvento della tomografia computerizzata
I primi algoritmi matematici per CT furono sviluppati nel 1917 dal matematico austriaco I. Radon (vedi Trasformata di Radon). La base fisica del metodo è la legge esponenziale dell'attenuazione della radiazione, valida per mezzi puramente assorbenti. Nella gamma di radiazioni dei raggi X, la legge esponenziale è soddisfatta con un alto grado di precisione, quindi gli algoritmi matematici sviluppati sono stati inizialmente applicati specificamente per la tomografia computerizzata a raggi X.
Background del metodo nella storia della medicina
Le immagini ottenute dalla tomografia computerizzata a raggi X hanno le loro controparti nella storia dello studio dell'anatomia. In particolare, Nikolai Ivanovich Pirogov ha sviluppato un nuovo metodo per studiare la posizione relativa degli organi operando chirurghi, chiamato anatomia topografica. L'essenza del metodo era lo studio dei cadaveri congelati, tagliati a strati su vari piani anatomici ("tomografia anatomica"). Pirogov ha pubblicato un atlante intitolato "Anatomia topografica, illustrata da tagli praticati attraverso il corpo umano congelato in tre direzioni". In effetti, le immagini dell'atlante anticipavano la comparsa di immagini simili ottenute con i metodi di ricerca della tomografia a radiazione. Naturalmente, i metodi moderni per ottenere immagini strato per strato presentano vantaggi incomparabili: non traumatico, consentendo la diagnosi in vivo delle malattie; la possibilità di ricostruzione hardware di dati CT "grezzi" a scatto singolo in vari piani anatomici (proiezioni), nonché ricostruzione tridimensionale; la capacità non solo di valutare le dimensioni e la posizione relativa degli organi, ma anche di studiare in dettaglio le loro caratteristiche strutturali e persino alcune caratteristiche fisiologiche, sulla base degli indicatori di densità dei raggi X e dei loro cambiamenti durante il potenziamento del contrasto endovenoso.
Da un punto di vista matematico, costruire un'immagine si riduce a risolvere un sistema di equazioni lineari. Quindi, ad esempio, per ottenere un tomogramma con una dimensione di 200 × 200 pixel, il sistema include 40.000 equazioni. Per risolvere tali sistemi, sono stati sviluppati metodi specializzati incentrati sul calcolo parallelo.
Generazioni di scanner CT: dalla prima alla quarta
Il progresso degli scanner CT è direttamente correlato all'aumento del numero di rilevatori, ovvero all'aumento del numero di proiezioni raccolte contemporaneamente.
Apparecchio 1a generazioneè apparso nel 1973. La prima generazione di macchine CT è stata graduale. C'era un tubo diretto a un rivelatore. La scansione è stata eseguita passo dopo passo, facendo un giro per strato. Uno strato di immagine è stato elaborato per circa 4 minuti.
In 2a generazione I dispositivi CT utilizzavano un design a ventola. Diversi rilevatori sono stati installati sull'anello di rotazione di fronte al tubo a raggi X. Il tempo di elaborazione dell'immagine è stato di 20 secondi.
3a generazione della tomografia computerizzata ha introdotto il concetto di tomografia computerizzata a spirale. Il tubo e i rilevatori in un passaggio del tavolo hanno eseguito in modo sincrono la rotazione completa in senso orario, il che ha ridotto significativamente il tempo dello studio. Anche il numero di rilevatori è aumentato. I tempi di lavorazione e ricostruzione sono stati notevolmente ridotti.
4a generazione ha 1088 sensori luminescenti situati in tutto l'anello del gantry. Solo il tubo a raggi X ruota. Grazie a questo metodo, il tempo di rotazione è stato ridotto a 0,7 secondi. Ma non vi è alcuna differenza significativa nella qualità dell'immagine con i dispositivi CT di 3a generazione.
Tomografia computerizzata spirale
La TC elicoidale è stata utilizzata nella pratica clinica dal 1988, quando Siemens Medical Solutions ha introdotto il primo scanner TC elicoidale. La scansione a spirale consiste nell'esecuzione simultanea di due azioni: rotazione continua della sorgente - un tubo a raggi X che genera radiazioni attorno al corpo del paziente e movimento traslatorio continuo del lettino con il paziente lungo l'asse di scansione longitudinale z attraverso l'apertura del gantry . In questo caso, la traiettoria del tubo radiogeno, relativa all'asse z - la direzione del movimento del lettino con il corpo del paziente, assumerà la forma di una spirale.
A differenza della TC sequenziale, la velocità di movimento del lettino con il corpo del paziente può assumere valori arbitrari determinati dagli obiettivi dello studio. Maggiore è la velocità di movimento del piano, maggiore è l'estensione dell'area di scansione. È importante che la lunghezza del percorso del tavolo per un giro del tubo a raggi X possa essere 1,5-2 volte maggiore dello spessore dello strato tomografico senza deteriorare la risoluzione spaziale dell'immagine.
La tecnologia di scansione elicoidale ha notevolmente ridotto il tempo dedicato agli esami TC e ha ridotto significativamente l'esposizione alle radiazioni del paziente.
Tomografia computerizzata multistrato (MSCT)
Tomografia computerizzata multistrato ("multispirale") con miglioramento del contrasto endovenoso e ricostruzione tridimensionale dell'immagine.
La tomografia computerizzata multistrato ("multispirale", "multistrato" - MSCT) è stata introdotta per la prima volta da Elscint Co. nel 1992 . La differenza fondamentale tra tomografi MSCT e tomografi a spirale delle generazioni precedenti è che lungo la circonferenza del gantry si trovano non una, ma due o più file di rivelatori. Affinché la radiazione a raggi X possa essere ricevuta simultaneamente da rivelatori situati su file diverse, ne è stato sviluppato uno nuovo: una forma geometrica tridimensionale del raggio. Nel 1992 sono comparsi i primi tomografi MSCT a due strati (doppia elica) con due file di rivelatori e, nel 1998, quattro strati (quattro eliche), con quattro file di rivelatori, rispettivamente. Oltre alle caratteristiche di cui sopra, il numero di giri del tubo a raggi X è stato aumentato da uno a due al secondo. Pertanto, gli scanner CT a quattro spirali di quinta generazione sono ora otto volte più veloci dei tradizionali scanner CT elicoidali di quarta generazione. Nel 2005 sono state presentate tomografie MSCT a 32, 64 e 128 sezioni, comprese quelle con due tubi a raggi X. Oggi alcune cliniche dispongono già di scanner CT a 320 strati. Questi scanner, introdotti per la prima volta nel 2007 da Toshiba, rappresentano il passo successivo nell'evoluzione della tomografia computerizzata a raggi X. Consentono non solo di ricevere immagini, ma consentono anche di osservare in tempo quasi "reale" i processi fisiologici che si verificano nel cervello e nel cuore! Una caratteristica di tale sistema è la capacità di scansionare l'intero organo (cuore, articolazioni, cervello, ecc.) In un giro del tubo a raggi X, il che riduce significativamente il tempo di esame, nonché la capacità di scansionare il cuore anche nei pazienti affetti da aritmie. Diversi scanner da 320 sezioni sono già stati installati e funzionano in Russia.
Vantaggi della TCMS rispetto alla TC elicoidale convenzionale
- miglioramento della risoluzione temporale
- miglioramento della risoluzione spaziale lungo l'asse z longitudinale
- aumento della velocità di scansione
- miglioramento della risoluzione del contrasto
- aumentare il rapporto segnale/rumore
- uso efficiente del tubo radiogeno
- ampia area di copertura anatomica
- riduzione dell'esposizione alle radiazioni del paziente
Tutti questi fattori aumentano notevolmente la velocità e il contenuto informativo della ricerca.
Il principale svantaggio del metodo rimane l'elevata esposizione alle radiazioni del paziente, nonostante il fatto che durante l'esistenza della TC sia stata significativamente ridotta.
- Il miglioramento della risoluzione temporale si ottiene riducendo il tempo di studio e il numero di artefatti dovuti al movimento involontario degli organi interni e alla pulsazione dei grandi vasi.
- Risoluzione spaziale migliorata lungo l'asse z longitudinale , è associato all'uso di sezioni sottili (1–1,5 mm) e molto sottili, submillimetriche (0,5 mm). Per realizzare questa possibilità, sono stati sviluppati due tipi di disposizione dell'array di rivelatori nei tomografi MSC:
- rivelatori a matrice(rivelatori a matrice), aventi la stessa larghezza lungo l'asse longitudinale z;
- rilevatori adattivi(rivelatori adattivi) aventi larghezza disuguale lungo l'asse longitudinale z.
Tutte le innovazioni di cui sopra non solo aumentano la risoluzione spaziale, ma grazie ad algoritmi di ricostruzione appositamente sviluppati, possono ridurre significativamente il numero e le dimensioni di artefatti(elementi estranei) Immagini TC. Il vantaggio principale della TCMS rispetto alla TC a strato singolo è la capacità di ottenere un'immagine isotropica durante la scansione con uno spessore della sezione inferiore al millimetro (0,5 mm). Un'immagine isotropa può essere ottenuta se le facce del voxel della matrice dell'immagine sono uguali, cioè il voxel assume la forma di un cubo. In questo caso, la risoluzione spaziale nel piano trasversale x-y e lungo l'asse longitudinale z diventa la stessa.
- Un aumento della velocità di scansione si ottiene riducendo il tempo di rotazione del tubo a raggi X, rispetto alla TC elicoidale convenzionale, di un fattore due, fino a 0,45–0,50 s.
- Il miglioramento della risoluzione del contrasto si ottiene aumentando la dose e la velocità di somministrazione dei mezzi di contrasto quando si eseguono angiografia o studi TC standard che richiedono il potenziamento del contrasto. La differenza tra la fase arteriosa e quella venosa della somministrazione del mezzo di contrasto è più evidente.
- L'aumento del rapporto segnale/rumore è stato ottenuto grazie alle caratteristiche progettuali dei nuovi rivelatori e ai materiali utilizzati; migliorare la qualità dei componenti e delle schede elettroniche; un aumento della corrente di filamento del tubo a raggi X a 400 mA in studi standard o studi su pazienti obesi.
- L'uso efficiente del tubo a raggi X è ottenuto grazie al tempo di funzionamento del tubo più breve nell'esame standard. Il design dei tubi a raggi X è stato modificato per fornire una migliore stabilità con elevate forze centrifughe che si verificano durante la rotazione per un tempo uguale o inferiore a 0,5 s. L'utilizzo di generatori di maggiore potenza (fino a 100 kW), le caratteristiche costruttive dei tubi radiogeni, il miglior raffreddamento dell'anodo e l'aumento della sua capacità termica fino a 8.000.000 di unità consentono inoltre di prolungare la vita utile del tubi.
- L'area di copertura anatomica è aumentata grazie alla ricostruzione simultanea di più sezioni ottenute durante un giro del tubo radiogeno. Per MSCT, l'area di copertura anatomica dipende dal numero di canali dati, dal passo dell'elica, dallo spessore dello strato tomografico, dal tempo di scansione e dal tempo di rotazione del tubo radiogeno. L'area di copertura anatomica può essere molte volte più grande nello stesso tempo di scansione rispetto a uno scanner CT elicoidale convenzionale.
- L'esposizione alle radiazioni in uno studio TC spirale multistrato con volumi comparabili di informazioni diagnostiche è inferiore del 30% rispetto a uno studio TC spirale convenzionale. A tale scopo, viene migliorata la filtrazione dello spettro dei raggi X e viene ottimizzata la schiera di rivelatori. Sono stati sviluppati algoritmi per ridurre automaticamente la corrente e la tensione sul tubo radiogeno in tempo reale, a seconda dell'organo in esame, delle dimensioni e dell'età di ciascun paziente.
Tomografia computerizzata con due sorgenti di radiazioni
DSCT - Tomografia computerizzata a doppia sorgente. Al momento non esiste un'abbreviazione in lingua russa.
Miglioramento del contrasto
Per migliorare la differenziazione degli organi l'uno dall'altro, così come le strutture normali e patologiche, vengono utilizzati vari metodi di miglioramento del contrasto (il più delle volte, utilizzando agenti di contrasto contenenti iodio).
I due tipi principali di somministrazione del mezzo di contrasto sono per via orale (un paziente con un certo regime beve una soluzione del farmaco) e per via endovenosa (eseguita da personale medico). Lo scopo principale del primo metodo è quello di contrastare gli organi cavi del tratto gastrointestinale; il secondo metodo consente di valutare la natura dell'accumulo del mezzo di contrasto da parte di tessuti e organi attraverso il sistema circolatorio. I metodi di potenziamento del contrasto endovenoso in molti casi consentono di chiarire la natura dei cambiamenti patologici rilevati (incluso indicare in modo abbastanza accurato la presenza di tumori, fino all'assunzione della loro struttura istologica) sullo sfondo dei tessuti molli che li circondano, come nonché per visualizzare i cambiamenti che non vengono rilevati durante la normale ricerca ("nativa").
A sua volta, il contrasto endovenoso può essere eseguito in due modi: contrasto endovenoso "manuale" e contrasto in bolo.
Nel primo metodo, il contrasto viene introdotto manualmente da un assistente di laboratorio radiologico o da un'infermiera procedurale, il tempo e la velocità di somministrazione non sono regolati, lo studio inizia dopo l'introduzione di un mezzo di contrasto. Questa metodica viene utilizzata sui dispositivi "lenti" delle prime generazioni; nella TCMS, la somministrazione "manuale" di un mezzo di contrasto non corrisponde più alle capacità significativamente aumentate della metodica.
Con il potenziamento del contrasto del bolo, l'agente di contrasto viene iniettato per via endovenosa con un iniettore a siringa a una velocità e un tempo prestabiliti per l'erogazione della sostanza. Lo scopo dell'aumento del contrasto del bolo è quello di delimitare le fasi dell'aumento del contrasto. I tempi di scansione variano tra le macchine, a diverse velocità di iniezione del mezzo di contrasto e tra i pazienti; in media, a una velocità di iniezione del farmaco di 4-5 ml/sec, la scansione inizia circa 20-30 secondi dopo l'inizio dell'iniezione dell'iniettore del mezzo di contrasto e viene visualizzato il riempimento arterioso (fase arteriosa dell'aumento del contrasto). Dopo 40-60 secondi, il dispositivo esegue nuovamente la scansione della stessa area per evidenziare la fase portale-venosa, in cui vengono visualizzate le vene contrastanti. Si distingue anche una fase ritardata (180 secondi dopo l'inizio della somministrazione), in cui si osserva l'escrezione del mezzo di contrasto attraverso il sistema urinario.
Angiografia TC
L'angiografia TC consente di ottenere una serie stratificata di immagini dei vasi sanguigni; Sulla base dei dati ottenuti, viene costruito un modello tridimensionale del sistema circolatorio mediante post-elaborazione al computer con ricostruzione 3D.
L'angiografia TC spirale è uno degli ultimi progressi nella tomografia computerizzata a raggi X. Lo studio si svolge in regime ambulatoriale. Un agente di contrasto contenente iodio in un volume di ~ 100 ml viene iniettato nella vena cubitale. Al momento dell'introduzione di un mezzo di contrasto, viene effettuata una serie di scansioni dell'area in esame.
Perfusione TC
Un metodo che consente di valutare il passaggio del sangue attraverso i tessuti del corpo, in particolare.
La tomografia computerizzata è un metodo che consente una diagnosi efficace scansionando l'area in esame e ottenendo immagini strato per strato di una particolare parte del corpo. Quali sono i principi di funzionamento del CT?
Il dispositivo del dispositivo e il principio di funzionamento del metodo di tomografia computerizzata
Cos'è uno scanner dedicato? Questo apparecchio ricorda un cubo o un tunnel cilindrico. Le parti principali del dispositivo includono:
- tubo del raggio nascosto nella custodia del TA;
- un piano mobile che passa attraverso il telaio del portale;
Poiché la radiazione viene emessa dal dispositivo, la stanza in cui si trova il tomografo è protetta da uno schermo speciale. Un'altra opzione per proteggere pazienti e specialisti dagli effetti negativi dei raggi X è includere un ufficio con attrezzature mediche nella struttura dei locali del dipartimento.
Come viene gestito lo scanner
Il medico, situato in una stanza speciale, controlla l'avanzamento della procedura ed esegue le manipolazioni necessarie. Accanto ci sono:
- computer blocco CT;
- monitor su cui viene visualizzata l'immagine;
- dispositivi speciali. progettato per monitorare le condizioni del soggetto.
Caratteristica della procedura
Le possibilità della medicina moderna consentono di prevenire lo sviluppo di malattie gravi e rilevare neoplasie nelle prime fasi dello sviluppo del processo tumorale. Tutto questo è diventato realtà grazie alla creazione di installazioni che influenzano il corpo del paziente con l'aiuto delle radiazioni. Il risultato della procedura è un quadro dettagliato che fornisce una diagnostica moderna senza errori.
Per comprendere le specificità dell'esame, è necessario determinare cos'è la TC. Questo è un metodo basato sui raggi X. Un dispositivo speciale cattura il corpo del paziente da diverse angolazioni e le sezioni risultanti vengono successivamente elaborate da un programma per computer e convertite in un'unica immagine. Attraversando il corpo del soggetto, i raggi X vengono trattenuti nei tessuti, il cui grado di assorbimento determina la chiarezza e il dettaglio della proiezione.
I principi di funzionamento della TC (tomografia computerizzata) sono semplici: un tubo a raggi X ruota attorno al paziente, un dispositivo speciale che emette raggi X. Successivamente, l'installazione acquisisce le informazioni che cadono sulla matrice sensibile e il programma per computer elabora le informazioni ricevute e consente di vedere un'immagine chiara.
Differenze tra tomografia computerizzata e radiografia
- La TC consente di vedere piccole neoplasie, mentre una macchina a raggi X non ha tali dettagli a causa della sovrapposizione di uno strato su un altro, fenomeno noto come sovrapposizione tissutale.
- La tomografia computerizzata consente di ottenere un'immagine nel piano trasversale: questo è necessario per una rappresentazione accurata del rapporto tra organi.
Come funziona la TAC
Il paziente viene posto su un tavolo speciale che non sta fermo, ma si sposta verso il telaio del gantry. Una delle differenze più importanti tra la tomografia computerizzata e la risonanza magnetica risiede nel suo design: il foro non è stretto, ma largo, il che non fa temere gli spazi chiusi nell'esaminato. Spesso è necessario un mezzo di contrasto prima della procedura.
Come fa il dottore ad avere le foto? Mentre l'unità scansiona l'area in esame, i raggi X attraversano vari piani del corpo: la densità dei tessuti diventa l'informazione che viene trasmessa al computer sotto forma di coefficiente, un valore digitale elaborato dal programma. Dopo aver convertito i dati in scala di grigi, l'immagine viene visualizzata sul monitor: lo specialista vede una serie di immagini che sono sezioni trasversali dell'organo o della parte del corpo in esame.
Perché potrebbe essere necessaria una TAC?
È prescritto quando è necessario esaminare attentamente le aree del corpo o dell'arto.
Gabbia toracica
L'esame del GC aiuterà a identificare le fasi precoci e avanzate delle malattie polmonari. Inoltre, determinerà la presenza di problemi nei tessuti, nei vasi o nell'esofago. Diagnosticare la presenza di focolai di infiammazione, infezioni, metastasi. Mostrerà se embolia polmonare e aneurisma aortico.
Addome
Se esamini quest'area con l'aiuto della TC, puoi capire se ci sono malattie dello stomaco e del fegato. Scopri tutto sulla natura della cisti o del tumore risultante. Per identificare la formazione di un ascesso, deformità dell'aorta del peritoneo. Determina la dimensione dei linfonodi, trova il sanguinamento degli organi interni.
tratto urinario
È possibile esaminare organi come i reni, gli ureteri e la vescica utilizzando uno dei tipi di TC chiamati urogramma.
Con il suo aiuto, puoi rilevare la presenza di calcoli renali o qualsiasi altro elemento del sistema urinario.
Nei casi più difficili, i medici ricorrono a un altro metodo, chiamato pielogramma. La sua essenza sta nel fatto che ai pazienti viene iniettato uno speciale mezzo di contrasto, dopodiché è possibile rilevare non solo depositi di sale, ma anche vari tipi di formazioni tumorali, sia maligne che benigne.
Pancreas
La tomografia computerizzata affronta bene il rilevamento di pancreatite di vari gradi di abbandono. Inoltre, con l'aiuto di tale studio, è possibile determinare la presenza e la natura del tumore di questo organo.
Cistifellea e vie biliari
Puoi diagnosticare la pervietà dei dotti della cistifellea. Inoltre, lo studio consente di determinare la presenza di pietre. Tuttavia, gli ultrasuoni vengono spesso utilizzati per questo, il che svolge un ottimo lavoro con l'attività.
ghiandole surrenali
La TC mostra bene la presenza di formazioni tumorali e consente di determinare la condizione e la struttura della ghiandola surrenale.
Milza
Con l'aiuto di tale diagnostica, è possibile considerare il danno ai tessuti di questo organo e valutarne le dimensioni.
Se questa parte del corpo viene diagnosticata in tempo, è possibile prevenire gravi cambiamenti nelle tube di Falloppio o nelle ghiandole prostatiche in pazienti di sesso diverso.
arti
La TC aiuterà a trovare varie malattie nelle articolazioni e in parti del tessuto osseo. Affronta facilmente la diagnosi di tumori o deformità negli elementi di ginocchia, ossa, fianchi, caviglie o piedi.
Con alcune moderne scansioni TC, 1 rotazione è sufficiente per ottenere un'immagine accurata e dettagliata dell'organo in esame. Tali dispositivi sono chiamati multi-spirale. Le alte tecnologie utilizzate dagli sviluppatori di apparecchiature mediche hanno migliorato la qualità della procedura:
- ridurre il rumore emesso dall'impianto durante la rotazione;
- ridurre i tempi di ricerca;
- per ridurre lo spessore delle sezioni e aumentare le capacità diagnostiche della TC.
Gli ultimi modelli di tomografia computerizzata consentono di visualizzare in pochi secondi singole parti e aree del corpo umano, il che è particolarmente utile quando si esaminano pazienti anziani in condizioni critiche o pazienti che soffrono di claustrofobia.
La maggiore efficienza di tale procedura consente di ridurre la percentuale di radiazioni a raggi X. Tale sicurezza della scansione TC rende questa tecnologia indispensabile nello studio dei bambini: la riduzione dell'esposizione alle radiazioni consente di eliminare completamente il rischio di sviluppare il cancro.
L'introduzione di un agente di contrasto al paziente aiuta ad aumentare il contenuto informativo dell'esame su uno scanner CT. Di conseguenza, la procedura è simile all'angiografia.
Cosa prova il paziente durante la procedura?
In effetti, una persona non prova alcun disagio o dolore.
In alcuni casi, potrebbe sentirsi a disagio a causa del fatto che giace su una superficie dura oa causa della finestra aperta dell'ufficio.
I pazienti impressionanti sono nervosi quando sono all'interno della macchina. In questo caso, viene offerto loro un sedativo che li aiuterà a rilassarsi ea non dare importanza allo stare in uno spazio ristretto.
Durante la somministrazione del mezzo di contrasto, se necessario, l'infermiere fa del suo meglio per provocare il minor dolore possibile iniettandolo nel braccio.
Va detto un po 'sulle specificità della sostanza stessa. A volte, dopo l'iniezione, le persone avvertono un leggero calore o formicolio nel sito di iniezione. Questo va bene. Tuttavia, se inizi a sentirti male o hai forti mal di testa, dovresti informare immediatamente il tuo medico di questo.
La TC è pericolosa?
Se prima di venire alla tomografia sapevi della presenza di qualsiasi malattia, non preoccuparti che questa procedura provochi complicazioni.
Tuttavia, i seguenti punti dovrebbero essere presi in considerazione:
Alcuni pazienti hanno reazioni allergiche alla composizione del mezzo di contrasto.
Se hai qualsiasi tipo di diabete o usi la metformina, il contrasto potrebbe peggiorare le tue condizioni. Tali pazienti devono consultare il proprio medico prima della diagnosi.
In alcuni casi si può parlare dell'insorgenza di malattie oncologiche, che possono essere provocate dall'abuso di diversi tipi di TC. I bambini e gli anziani sono a rischio. Se conduci uno studio non più di più volte al mese, non devi preoccuparti del pericolo. Puoi parlare con il tuo medico e scoprire esattamente quale dose di radiazioni tu o il tuo bambino riceverà dopo ogni procedura e quanto è sicuro.
- A volte ci sono rischi di danni agli impianti o ai pacemaker che si trovano all'interno del corpo umano. Ecco perché è importante avvisare gli specialisti della presenza di tali dispositivi nel tuo caso. Tuttavia, tali situazioni sono estremamente rare, quindi non è necessario parlare delle statistiche di tali fenomeni.
Qualcosa può influenzare il funzionamento di CT
Le seguenti sfumature possono influenzare i risultati e lo svolgimento del sondaggio:
Qualsiasi età gestazionale nelle donne. Questa diagnosi non è raccomandata per tutte le future mamme, soprattutto nei primi trimestri.
L'uso di sostanze come il bismuto e il bario prima della TC. Spesso, quando i medici prescrivono l'irrigoscopia, che prevede l'uso di questi composti, diventa necessario trasferire la TC. Dopotutto, nell'immagine finale appariranno sia l'impiccagione che il bario, il che renderà difficile fare una diagnosi corretta.
Fare qualsiasi movimento del corpo mentre si è nell'attrezzo. È molto importante rimanere fermi durante la TAC.
Vari elementi metallici nel corpo del paziente. Parti di impianti o altri frammenti riducono la qualità dell'immagine finale, rendendo sfocata l'area circostante.
Principi e metodi di funzionamento della tomografia computerizzata
Succede che i risultati della TC non corrispondano ai dati ottenuti a seguito di uno studio magnetico o di ultrasuoni. In realtà, ciò non significa affatto che alcuni dei sondaggi siano stati eseguiti in modo errato. La tomografia consente di scansionare un organo specifico da un'angolazione completamente diversa, il che, al contrario, rende la diagnosi più dettagliata.
Se mandi un bambino alla procedura, assicurati di prepararlo mentalmente a tutto ciò che dovrà affrontare. Insegnagli a trattenere il respiro, parlagli delle sensazioni, impostalo correttamente. Spesso i bambini non riescono a stare fermi a lungo, quindi i medici fanno loro iniezioni di sedativo. Diglielo in modo che la vista dell'ago non lo spaventi ancora di più.
Assicurati di consultare un pediatra. Sarà in grado di determinare quanto il livello di radiazioni danneggerà le condizioni di un piccolo paziente.
Gli specialisti nei casi più difficili raccomandano di utilizzare diversi tipi di apparecchiature per rendere l'esame più approfondito e formare un'immagine a più livelli.
Spesso i risultati della TC possono sostituire i risultati della PET. Soprattutto quando si tratta di diagnosticare il cancro.
Per determinare se un paziente ha ischemia o aterosclerosi, i medici usano una delle varietà di questo studio. L'EPT richiede meno tempo, ma è ottimo per diagnosticare la condizione del cuore o vasi sanguigni... Ora questa tecnologia è inferiore al tipo di tomografia multidetettore, che è più innovativa e accurata.
Questa procedura può includere una serie di misure assegnate per valutare il livello di assorbimento del calcio da parte delle arterie coronarie. Questo aiuta a determinare i rischi di malattie cardiache e vascolari.
A volte l'uso della tecnologia MRI può essere molto più efficace. Dovrebbe essere consentito l'uso di metodi diversi per diagnosticare malattie diverse.
Non tutti gli esperti sono unanimi nell'opinione che se l'intero corpo del paziente viene esaminato mediante TC, è possibile rilevare la malattia coronarica. Assicurati di verificare con il tuo medico se hai in programma una procedura specifica per questo scopo.
- Tieni presente che le scansioni TC di tutto il corpo sono costose e non del tutto sicure. L'abuso di questa procedura aumenta i rischi di un intervento chirurgico e la formazione di tumori maligni. Pertanto, se non si hanno i prerequisiti per presumere la presenza di alcuna malattia, non condurre uno studio del genere su tale scala.
Dove viene utilizzata la tomografia computerizzata?
Con la scoperta della TC, la diagnostica di molte malattie gravi è diventata disponibile per i medici di tutto il mondo: il metodo era originariamente utilizzato in neurochirurgia e neurologia. Un'altra area di applicazione è la rilevazione di patologie dei polmoni, delle ghiandole surrenali, della cistifellea, del fegato e di altri organi addominali.Un'immagine accurata e dettagliata consente uno studio completo delle ossa, del midollo spinale e della colonna vertebrale.
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