Ce este tomografia computerizată?
Tomografia computerizată sau tomografia computerizată (CT sau CT) reprezintă o tehnică de imagistică prin care pot fi observate diferite părți interne ale corpului. Acesta este utilizat în principal pentru a detecta anomalii în structura organismului și pentru a face diagnosticele.
Funcționează prin combinarea unei serii de imagini cu raze X preluate din unghiuri diferite. Mai târziu, acestea sunt prelucrate de computere pentru a crea imagini transversale (axiale) ale corpului.
Razele X sunt radiații electromagnetice care trec prin corpuri opace la lumină, producând imagini în spatele lor. Imaginile cu raze X prezintă interiorul corpului în tonuri alb-negru, deoarece fiecare tip de țesut absoarbe diferite cantități de radiații.
Cu ajutorul tomografiei computerizate se obțin imagini mai detaliate ale structurilor interne. Acest lucru permite profesioniștilor din domeniul sănătății să privească în interiorul corpului, arătând ca un măr când îl tăiem în jumătate.
Primele mașini TC au efectuat o singură tăiere la un moment dat, dar majoritatea scanerelor moderne rulează mai multe în același timp. Acest lucru poate varia de la 4 la 320 de tăieri. Cele mai recente mașini pot ajunge la 640 de bucăți.
Această procedură a însemnat o revoluție reală în radiodiagnostic de la descoperirea razelor X. Deoarece țesuturile moi, vasele sanguine și oasele pot fi observate în diferite zone ale corpului.
Tomografia computerizată a fost dezvoltată de inginerul britanic Godfrey Hounsfield și inginerul american Allan Cormack. Pentru munca lor, au primit Premiul Nobel pentru Fiziologie sau Medicină în 1979.
Această tehnică a devenit un pilon fundamental în diagnosticarea bolilor medicale. Cu ea puteți obține imagini de cap, spate, măduvă spinării, inimă, abdomen, genunchi, piept ... printre altele.
Aproape toate domeniile medicinii au beneficiat de aplicarea acestei tehnici, reușind să abandoneze alte proceduri enervante, periculoase și dureroase. Mai presus de toate, când se verifică dacă tomografia computerizată oferă un diagnostic mai sigur, mai simplu și mai puțin costisitor.
Unul dintre domeniile în care tomografia computerizată a avut mai multe repercusiuni este în explorarea sistemului nervos. Cu câțiva ani în urmă, posibilitatea de a obține imagini ale creierului cu o asemenea precizie a fost de neconceput.
Acest lucru a permis un mare progres în cunoștințele existente despre funcționarea creierului.
Care este mecanismul tomografiei computerizate?
Primul dispozitiv tomografic computerizat care a funcționat eficient și a avut aplicații clinice a fost realizat de Hounsfield în 1967. Acest inginer a lucrat pentru compania EMI, care a fost dedicată producției de înregistrări și dispozitive muzicale.
Hounsfield a vrut să reconstruiască densitatea radiologică a corpului uman, dintr-o serie de măsurători care provin din transmiterea unui fascicul de raze X de lumină.
El a fost în măsură să demonstreze că acest lucru a fost posibil folosind doze moderate de radiații. Aceasta ar putea atinge o precizie de 0, 5%, care era cu mult superioară procedurilor normale radiologice.
Primul dispozitiv a fost instalat la Spitalul Atkinson Morley în 1971. În timp ce, în 1974, la Universitatea Georgetown, a fost achiziționată prima scanare CT completă a corpului.
De atunci, ele s-au îmbunătățit și astăzi există mai mulți producători. Dispozitivele curente au costat între aproximativ 250.000 și 800.000 €.
Razele X trec prin materiale, iar imaginile rezultate depind de substanța și de starea fizică a materialelor. Există țesuturi radiolucente, adică lasă radiografiile să treacă și arată neagră. În timp ce substanțele radio-opace absorb radiații X și arată alb.
În corpul uman pot fi observate 4 densități. Densitatea aerului (hipodens) este observată în negru. Densitatea de grăsime (isodens) este observată în gri. Densitatea osoasă (hiperdense) arată alb. Densitatea apei poate fi văzută în negru cenușiu, deși dacă adăugați un mediu de contrast, acesta arată alb.
Mediul de contrast este o substanță care este ingerată sau injectată, astfel încât structurile care urmează să fie explorate sunt mai bine văzute.
Nivelurile de radiodenitate ale țesuturilor umane sunt măsurate în scale ale unităților Hounsfield (HU), ca un tribut adus creatorului său.
Tomografia computerizată se bazează pe aranjarea diferitelor fascicule cu raze X la diferite unghiuri care se aplică zonei care trebuie observată.
Elemente de tomografie computerizată
Echipamentul utilizat în tomografia computerizată este compus din trei sisteme:
Sistem de colectare a datelor
Ele sunt elementele care sunt utilizate în explorarea pacientului. Acesta este compus dintr-un generator de înaltă tensiune similar cu cel utilizat în radiologia tradițională. Acest lucru permite utilizarea tuburilor cu raze X care se rotesc la viteza mare.
Este, de asemenea, necesar un stand, adică o tavă în care se află pacientul și mecanismele care o deplasează. Acest targă este esențial deoarece permite pacientului să se simtă confortabil și să nu se miște.
Materialul targă nu trebuie să interfereze cu razele X, de aceea se folosește fibră de carbon. Motorul său este foarte precis și neted, astfel încât să nu radieze de două ori aceeași zonă.
Un alt element este tubul cu raze X care generează radiații ionizante, similar cu radiografiile tradiționale. Există, de asemenea, detectoare de radiație care transformă razele X în semnale digitale pe care un calculator le poate traduce. Ele sunt situate sub forma unei coroane, în jurul găurii în care este plasat pacientul.
Sistem de procesare a datelor
Se compune, în esență, din calculator și din elementele utilizate pentru a comunica cu acesta (monitor, tastatură, imprimantă etc.)
Calculatorul, din semnalele colectate, efectuează calcule matematice care sunt stocate. Aceasta permite vizualizarea și modificarea ulterioară.
În primele teste efectuate de Hounsfield, dispozitivele au durat aproape 80 de minute pentru a reconstrui fiecare imagine. În prezent, în funcție de formatul imaginii, computerul rezolvă simultan aproximativ 30.000 de ecuații pentru a reconstrui o imagine. De aceea aveți nevoie de echipament puternic.
Tehnologia a permis calculul să realizeze reconstrucția unei imagini în aproximativ 1 secundă.
Deoarece calculatoarele actuale sunt digitale, pentru a lucra cu o imagine trebuie redusă la un set de numere care conțin informațiile maxime posibile. Pentru a realiza acest lucru, imaginea este împărțită în pătrate mici care stabilesc o matrice.
Fiecare pătrat este numit "pixel", iar informația fiecăruia este o valoare numerică. Acesta conține numere care reprezintă locația sa pe axa X și pe axa Y a matricei. De asemenea, oa treia axă care indică nivelul de gri.
Astfel, este posibilă reducerea informațiilor existente asupra imaginii la numere. Cu cat sunt mai mici patratele matricei si cu cat este mai mare numarul de grays, cu atat mai detaliate vor fi informatiile furnizate si cu atat mai mult se va asemana imaginii reale.
În tomografia computerizată, cele mai frecvent utilizate matrici sunt 256 x 256 și 512 x 512 pixeli. Pătraturile care alcătuiesc matricea sunt numeroase. De exemplu, într-o matrice de 256 x 256 am avea 65 536 pixeli.
Prezentarea și stocarea datelor
Datele sunt afișate pe ecrane. Unele echipe au două, una pentru tehnicianul care efectuează testul și altul pentru medicul care studiază sau modifică imaginea obținută.
Diferite mecanisme sunt de asemenea folosite pentru a înregistra imaginile și a le arhiva. Radiografiile pot fi tipărite într-o manieră similară procedurii de dezvoltare convențională.
evoluție
Tomografia computerizată rezolvă anumite probleme ale radiografiei convenționale. Deși este posibilă diferențierea a 4 nivele de densitate în imagini (aer, apă, grăsime și calciu), la CT pot fi obținute până la 2000 de densități de gri.
În radiologia convențională, o imagine cu trei axe în spațiu este obținută pe un film bidimensional. Aceasta implică suprapunerea elementelor care au fost radiografiate. În CT, se obține o imagine mult mai precisă a celor trei axe, eliminând suprapunerea.
Cu cât sunt mai mari cercetările efectuate de sistem, cu atât sunt mai mari datele și cu atât sunt mai credincioși față de realitate. Cu toate acestea, numărul de scanări este limitat de timpul necesar pentru a le face, precum și de expunerea pacientului la radiații. Deoarece este dăunător să o primești mult timp.
Datorită acestui fapt, sistemele de tomografie computerizată s-au îmbunătățit de fiecare dată, trecând prin următoarele procese:
Prima generație
Prima generație a CT a constat dintr-o rază subțire și îngustă de radiație cu un singur detector. Măsurile au fost largi și explorarea a durat puțin peste 4 minute.
După mutarea tubului detector, sa efectuat o altă mișcare pentru a acoperi întreaga zonă. Aceste date au fost stocate în computer.
A doua generație
A doua generație este caracterizată deoarece există un număr mai mare de detectori (30 sau mai mulți). Acest lucru a permis timp de traducere de 18 secunde, cu care ați putea obține rezultate bune.
A treia generație
A treia generație a dezvoltat o coroană de detectoare fixe. Se compune dintr-un arc de peste 40 de grade.
Mișcările de translație ale tubului sunt suprimate și se rotesc. Odată cu această dezvoltare, s-au obținut timpi de 4 secunde.
Astăzi a fost dezvoltată tomografia computerizată elicoidală, în care există o expunere continuă prin numeroase detectoare. Traversa pacientului se mișcă, de asemenea, cu mare precizie.
Acest lucru face posibil ca în câteva secunde să se facă tăieturi tomografice ale întregului craniu sau toracelui. În plus, sistemele informatice avansate permit ca aceste date să fie procesate aproape imediat.
Cele mai moderne tomografe permit generarea de imagini tridimensionale din informațiile extrase din felii tomografice bidimensionale.
Cum se face?
Pentru a efectua procedura, pacientul trebuie să îndepărteze orice metal sau alte elemente care ar putea interfera cu examinarea, cum ar fi ochelari sau proteze dentare.
Profesionistul în domeniul sănătății poate furniza pacientului un colorant special numit un mediu de contrast. Ajută la ajutarea structurilor interne să fie detectată mai clar prin raze X.
Materialul de contrast arată alb în imagini, ceea ce permite evidențierea vaselor de sânge, a țesuturilor sau a altor structuri. Mediul de contrast poate fi furnizat sub formă de băutură sau injectat în braț. În mod excepțional, se utilizează edemele care trebuie inserate în rect.
Pacientul trebuie să se așeze pe targă. Doctorii și tehnicienii se află într-o încăpere adiacentă, camera de control. În el este calculatorul și monitoarele. Pacientul poate comunica cu ei printr-un interfon.
Suportul este ușor alunecat în interiorul scanerului, iar aparatul cu raze X se rotește în jurul pacientului. Fiecare rotație generează numeroase imagini ale tăieturilor din corp.
Procedura poate dura de la 20 de minute la 1 oră. Este esențial ca pacientul să fie complet încă astfel încât mișcarea să nu afecteze explorarea.
Ulterior, radiologul va examina imaginile. Acesta este un doctor specializat în diagnosticarea și tratarea bolilor din tehnicile imagistice.
aplicații
Tomografia computerizată are multe aplicații în aproape toate domeniile medicinei, fiind utilă și în neuroștiințe.
Este folosit în special pentru a explora gâtul, coloana vertebrală, abdomenul, pelvisul, brațele, picioarele etc.
În plus, pot fi obținute imagini ale organelor interne ale corpului, cum ar fi ficatul, pancreasul, intestinul, rinichii, vezica urinară, glandele suprarenale, plămânii, inima, creierul etc. Vasele de sânge și măduva spinării pot fi, de asemenea, analizate.
Principalele aplicații ale tomografiei computerizate sunt:
- CT a toracelui: poate detecta probleme în plămâni, inimă, esofag, artera aortică sau țesuturile din centrul toracelui. În acest fel puteți găsi infecții, cancer pulmonar, embolie pulmonară și anevrisme.
- abdomen CT: cu această procedură găsiți abcese, tumori, infecții, ganglioni limfatici extinse, obiecte străine, sângerare, apendicită, diverticulită etc.
- CT al tractului urinar: tomografia computerizată a rinichilor, ureterelor și vezicii urinare se numește urografie. Cu această tehnică puteți găsi pietre în rinichi, pietre în vezică sau obstrucții ale tractului urinar.
Pilelografia intravenoasă (IVP) este un tip de tomografie computerizată care utilizează un mediu de contrast pentru a căuta obstrucții, infecții sau alte boli ale tractului urinar.
- CT al ficatului: astfel puteți găsi tumori, hemoragii sau alte boli ale ficatului.
- pancreas CT: utilizat pentru a găsi tumori în pancreas sau inflamația pancreasului (pancreatită).
- CT a vezicii biliare și a canalelor biliare: poate fi utilă găsirea pietrelor biliari, cu toate că ultrasunetele sunt utilizate în general.
- pelvis CT: pentru a detecta problemele din organele care se află în această zonă. La femei este folosit pentru a explora uterul, ovarele și trompele uterine. Pentru om, prostata si vezicula seminala.
- brat TC sau picior: cu aceasta puteți detecta probleme în umăr, cot, mână, șold, genunchi, gleznă, picior. Aceasta poate diagnostica tulburările musculare și osoase ca fracturi.
- Pe de altă parte, tomografia este un ghid esențial pentru planificarea intervențiilor chirurgicale sau a radioterapiei.
- De asemenea, este util să se controleze eficacitatea tratamentelor care se desfășoară.
- Tomografia computerizată a creierului servește, de asemenea, la detectarea sângerărilor, leziunilor cerebrale sau a fracturilor din craniu. Este folosit pentru a diagnostica anevrisme, cheaguri de sânge, accidente vasculare cerebrale, tumori, hidrocefalie, precum și malformații sau boli ale craniului.
riscuri
Există foarte puține riscuri legate de tomografia computerizată. Cu toate acestea, riscul de cancer poate fi crescut, deoarece în această procedură există o expunere la radiații ionizante mai mare decât în radiografiile convenționale.
Acest risc este foarte scăzut dacă există o singură explorare. Riscul crește pentru copii, mai ales dacă se face în piept și abdomen.
Pot apărea și reacții alergice la mediul de contrast; în principal la o componentă specifică, iod. În orice caz, majoritatea reacțiilor sunt foarte ușoare și pot duce la erupții sau mâncărimi. Pentru a contracara acest lucru, medicul poate prescrie un medicament pentru alergie sau steroizi.
Această scanare nu este indicată pentru femeile gravide deoarece poate provoca leziuni copilului. În aceste cazuri, poate fi recomandat un alt test, cum ar fi imagistica prin ultrasunete sau prin rezonanță magnetică.
