Σχήμα για τη λήψη υπολογισμένων τομογραφημάτων

Μια στενή δέσμη ακτίνων Χ σαρώνει το ανθρώπινο σώμα σε κύκλο. Διερχόμενη μέσα από τον ιστό, η ακτινοβολία εξασθενεί ανάλογα με την πυκνότητα και την ατομική σύνθεση αυτών των ιστών. Στην άλλη πλευρά του ασθενούς, εγκαθίσταται ένα κυκλικό σύστημα αισθητήρων ακτίνων Χ, καθένας από τους οποίους (μπορεί να υπάρχουν αρκετές χιλιάδες από αυτούς) μετατρέπει την ενέργεια ακτινοβολίας σε ηλεκτρικά σήματα. Μετά την ενίσχυση, αυτά τα σήματα μετατρέπονται σε ψηφιακό κώδικα, ο οποίος αποστέλλεται στη μνήμη του υπολογιστή. Τα καταγεγραμμένα σήματα αντανακλούν τον βαθμό εξασθένησης της δέσμης ακτίνων Χ (και, κατά συνέπεια, τον βαθμό απορρόφησης της ακτινοβολίας) προς οποιαδήποτε κατεύθυνση.

Περιστρεφόμενος γύρω από τον ασθενή, ο πομπός ακτίνων Χ «κοιτάζει» το σώμα του από διαφορετικές γωνίες, σε συνολική γωνία 360°. Μέχρι το τέλος της περιστροφής του πομπού, όλα τα σήματα από όλους τους αισθητήρες καταγράφονται στη μνήμη του υπολογιστή. Η διάρκεια περιστροφής του πομπού στους σύγχρονους τομογράφους είναι πολύ σύντομη, μόνο 1-3 δευτερόλεπτα, γεγονός που επιτρέπει τη μελέτη κινούμενων αντικειμένων.

Όταν χρησιμοποιούνται τυπικά προγράμματα, ο υπολογιστής ανακατασκευάζει την εσωτερική δομή του αντικειμένου. Ως αποτέλεσμα, λαμβάνεται μια εικόνα ενός λεπτού στρώματος του υπό μελέτη οργάνου, συνήθως της τάξης των μερικών χιλιοστών, η οποία εμφανίζεται στην οθόνη και ο γιατρός την επεξεργάζεται σε σχέση με την εργασία που έχει αναλάβει: μπορεί να κλιμακώσει την εικόνα (αύξηση και μείωση), να επισημάνει περιοχές ενδιαφέροντος (ζώνες ενδιαφέροντος), να προσδιορίσει το μέγεθος του οργάνου, τον αριθμό ή τη φύση των παθολογικών σχηματισμών.

Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας, προσδιορίζεται η πυκνότητα των ιστών σε μεμονωμένες περιοχές, η οποία μετριέται σε συμβατικές μονάδες - μονάδες Hounsfield (HU). Η πυκνότητα του νερού λαμβάνεται ως μηδέν. Η πυκνότητα των οστών είναι +1000 HU, η πυκνότητα του αέρα είναι -1000 HU. Όλοι οι άλλοι ιστοί του ανθρώπινου σώματος καταλαμβάνουν μια ενδιάμεση θέση (συνήθως από 0 έως 200-300 HU). Φυσικά, ένα τέτοιο εύρος πυκνοτήτων δεν μπορεί να εμφανιστεί ούτε σε οθόνη ούτε σε φωτογραφικό φιλμ, επομένως ο γιατρός επιλέγει ένα περιορισμένο εύρος στην κλίμακα Hounsfield - ένα "παράθυρο", οι διαστάσεις του οποίου συνήθως δεν υπερβαίνουν αρκετές δεκάδες μονάδες Hounsfield. Οι παράμετροι του παραθύρου (πλάτος και θέση σε ολόκληρη την κλίμακα Hounsfield) υποδεικνύονται πάντα σε τομογραφίες υπολογιστή. Μετά από μια τέτοια επεξεργασία, η εικόνα τοποθετείται στη μακροπρόθεσμη μνήμη του υπολογιστή ή απορρίπτεται σε ένα στερεό μέσο - φωτογραφικό φιλμ. Ας προσθέσουμε ότι η αξονική τομογραφία αποκαλύπτει τις πιο ασήμαντες διαφορές πυκνότητας, περίπου 0,4-0,5%, ενώ η συμβατική απεικόνιση με ακτίνες Χ μπορεί να εμφανίσει κλίση πυκνότητας μόνο 15-20%.

Συνήθως, η αξονική τομογραφία δεν περιορίζεται στη λήψη ενός στρώματος. Για την αξιόπιστη αναγνώριση της βλάβης, χρειάζονται αρκετές τομές, συνήθως 5-10, οι οποίες εκτελούνται σε απόσταση 5-10 mm η μία από την άλλη. Για τον προσανατολισμό στη θέση των στρωμάτων που απομονώνονται σε σχέση με το ανθρώπινο σώμα, παράγεται μια ψηφιακή εικόνα της υπό μελέτη περιοχής στην ίδια συσκευή - έναν ραδιοτοπογράφο, στον οποίο εμφανίζονται τα επίπεδα τομογραφίας που απομονώθηκαν κατά την περαιτέρω εξέταση.

Επί του παρόντος, έχουν σχεδιαστεί υπολογιστικοί τομογράφοι στους οποίους χρησιμοποιούνται ηλεκτρονικά όπλα κενού που εκπέμπουν δέσμη ταχέων ηλεκτρονίων ως πηγή διεισδυτικής ακτινοβολίας αντί για εκπομπό ακτίνων Χ. Το πεδίο εφαρμογής τέτοιων υπολογιστικών τομογραφιών δέσμης ηλεκτρονίων περιορίζεται προς το παρόν κυρίως στην καρδιολογία.

Τα τελευταία χρόνια, η λεγόμενη σπειροειδής τομογραφία αναπτύσσεται ραγδαία, στην οποία ο εκπομπός κινείται σπειροειδώς σε σχέση με το σώμα του ασθενούς και έτσι συλλαμβάνει, σε σύντομο χρονικό διάστημα, μετρούμενο σε λίγα δευτερόλεπτα, έναν ορισμένο όγκο του σώματος, ο οποίος στη συνέχεια μπορεί να αναπαρασταθεί από ξεχωριστά διακριτά στρώματα. Η σπειροειδής τομογραφία αποτέλεσε την αφορμή για τη δημιουργία νέων, εξαιρετικά υποσχόμενων μεθόδων απεικόνισης - αγγειογραφία με υπολογιστή, τρισδιάστατη (ογκομετρική) απεικόνιση οργάνων και, τέλος, της λεγόμενης εικονικής ενδοσκόπησης, η οποία έχει γίνει η κορυφή της σύγχρονης ιατρικής απεικόνισης.

Δεν απαιτείται ειδική προετοιμασία του ασθενούς για αξονική τομογραφία κεφαλής, τραχήλου, θώρακα και άκρων. Κατά την εξέταση της αορτής, της κάτω κοίλης φλέβας, του ήπατος, του σπλήνα και των νεφρών, συνιστάται στον ασθενή να περιορίζεται σε ένα ελαφρύ πρωινό. Για την εξέταση της χοληδόχου κύστης, ο ασθενής πρέπει να προσέρχεται με άδειο στομάχι. Πριν από την αξονική τομογραφία του παγκρέατος και του ήπατος, είναι απαραίτητο να ληφθούν μέτρα για τη μείωση του μετεωρισμού. Για ακριβέστερη διαφοροποίηση του στομάχου και των εντέρων κατά την αξονική τομογραφία της κοιλιακής κοιλότητας, αυτά αντιπαραβάλλονται με κλασματική χορήγηση από το στόμα περίπου 500 ml διαλύματος 2,5% υδατοδιαλυτού ιωδιούχου σκιαγραφικού από τον ασθενή πριν από την εξέταση.

Θα πρέπει επίσης να ληφθεί υπόψη ότι εάν ο ασθενής υποβληθεί σε ακτινογραφία του στομάχου ή των εντέρων την ημέρα πριν από την αξονική τομογραφία, το βάριο που συσσωρεύεται σε αυτά θα δημιουργήσει τεχνουργήματα στην εικόνα. Από αυτή την άποψη, η αξονική τομογραφία δεν πρέπει να συνταγογραφείται μέχρι να αδειάσει πλήρως το πεπτικό σύστημα από αυτό το σκιαγραφικό μέσο.

Έχει αναπτυχθεί μια πρόσθετη μέθοδος εκτέλεσης αξονικής τομογραφίας - η ενισχυμένη αξονική τομογραφία. Περιλαμβάνει την εκτέλεση τομογραφίας μετά από ενδοφλέβια χορήγηση ενός υδατοδιαλυτού σκιαγραφικού παράγοντα στον ασθενή. Αυτή η τεχνική αυξάνει την απορρόφηση της ακτινοβολίας ακτίνων Χ λόγω της εμφάνισης ενός διαλύματος αντίθεσης στο αγγειακό σύστημα και το παρέγχυμα του οργάνου. Σε αυτή την περίπτωση, αφενός, αυξάνεται η αντίθεση της εικόνας και, αφετέρου, επισημαίνονται οι έντονα αγγειωμένοι σχηματισμοί, όπως αγγειακοί όγκοι, μεταστάσεις ορισμένων όγκων. Φυσικά, στο φόντο μιας ενισχυμένης σκιασμένης εικόνας του παρεγχύματος του οργάνου, οι ζώνες χαμηλής αγγειακής ή εντελώς ανάγγειας (κύστεις, όγκοι) αναγνωρίζονται καλύτερα σε αυτήν.

Ορισμένα μοντέλα τομογραφιών υπολογιστή είναι εξοπλισμένα με καρδιακούς συγχρονιστές. Ενεργοποιούν τον πομπό σε συγκεκριμένες χρονικές στιγμές και - στη συστολή και τη διαστολή. Οι εγκάρσιες τομές της καρδιάς που λαμβάνονται ως αποτέλεσμα μιας τέτοιας μελέτης επιτρέπουν την οπτική αξιολόγηση της κατάστασης της καρδιάς στη συστολή και τη διαστολή, τον υπολογισμό του όγκου των καρδιακών θαλάμων και το κλάσμα εξώθησης και την ανάλυση των δεικτών της γενικής και περιφερειακής συσταλτικής λειτουργίας του μυοκαρδίου.

Η σημασία της αξονικής τομογραφίας δεν περιορίζεται στη χρήση της στη διάγνωση ασθενειών. Υπό τον έλεγχο της αξονικής τομογραφίας, πραγματοποιούνται παρακεντήσεις και στοχευμένες βιοψίες διαφόρων οργάνων και παθολογικών εστιών. Η αξονική τομογραφία παίζει σημαντικό ρόλο στην παρακολούθηση της αποτελεσματικότητας της συντηρητικής και χειρουργικής θεραπείας των ασθενών. Τέλος, η αξονική τομογραφία είναι μια ακριβής μέθοδος για τον προσδιορισμό της εντόπισης των καρκινικών αλλοιώσεων, η οποία χρησιμοποιείται για τη στόχευση της πηγής της ραδιενεργού ακτινοβολίας στη βλάβη κατά τη διάρκεια της ακτινοθεραπείας κακοήθων νεοπλασμάτων.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]