Tietokonetomografia: perinteinen, spiraali

Tietokonetomografia on erityinen röntgentutkimustyyppi, joka suoritetaan epäsuoralla vaimennuksen tai vaimennuksen mittauksella, röntgenkuvat eri asemista, jotka määritetään tutkittavan potilaan ympärille. Pohjimmiltaan kaikki tiedämme:

• joka lähtee röntgenputkesta,
• mikä saavuttaa ilmaisimen ja
• mikä on röntgenputken ja ilmaisimen paikka kussakin asennossa.

Kaikki muu seuraa tästä tiedosta. Useimmat CT-poikkileikkaukset on suunnattu pystysuoraan rungon akselin suhteen. Niitä kutsutaan yleensä aksiaalisiksi tai poikkileikkauksiksi. Kunkin viipaleen kohdalla röntgenputki pyörii potilaan ympäri, viipaleiden paksuus on esivalittu. Useimmat CT-skannerit työskentelevät jatkuvan pyörimisen periaatteella, jossa tuulettimen muotoiset säteilyerot. Tässä tapauksessa röntgenputki ja ilmaisin on yhdistetty jäykästi, ja niiden kiertoliikkeet skannatun alueen ympärillä tapahtuvat samanaikaisesti röntgensäteilyjen päästöjen ja ansastuksen kanssa. Näin ollen potilaan läpi kulkevat röntgensäteet saavuttavat vastakkaisella puolella olevat ilmaisimet. Puhaltimen muotoinen ero esiintyy laitteesta riippuen välillä 40 ° - 60 °, ja se määräytyy kulmasta, joka alkaa röntgenputken polttopisteestä ja laajenee sektorin muodossa ilmaisinsarjan ulkoreunoille. Yleensä jokaisella 360 °: n kierrosta muodostetaan kuva, jolloin saadut tiedot ovat riittäviä. Skannausprosessissa vaimennuskertoimet mitataan monissa pisteissä muodostaen vaimennusprofiilin. Itse asiassa vaimennusprofiilit eivät ole mitään muuta kuin vastaanotettujen signaalien joukko kaikista ilmaisinkanavista putkenilmaisinjärjestelmän tietystä kulmasta. Nykyaikaiset CT-skannerit kykenevät lähettämään ja keräämään tietoja noin 1 400 asemasta ilmaisuputkijärjestelmässä 360 ° ympyrällä tai noin 4 asennossa asteina. Kukin vaimennusprofiili sisältää mittaukset 1500 ilmaisinkanavasta, ts. Noin 30 kanavaa asteina, kun sädeerotuskulma on 50 °. Tutkimuksen alussa, edistäen potilaan pöytää vakionopeudella portaalin sisäpuolella, saadaan digitaalinen röntgenkuva (“skannauskuva” tai ”topogrammi”), johon halutut osat voidaan suunnitella myöhemmin. CT: n selkärangan tai pään tutkimisella portaat käännetään oikeaan kulmaan, jolloin saavutetaan osien optimaalinen suunta.

Tietokonetomografiassa käytetään monimutkaisia röntgenkuvausantureita, jotka pyörivät potilaan ympäri saadakseen suuren määrän erilaisia kuvia tietystä syvyydestä (tomogrammit), jotka digitoidaan ja muunnetaan ristikuviksi. CT tarjoaa 2- ja 3-ulotteista informaatiota, jota ei voida saada yksinkertaisella röntgensäteellä ja jossa on paljon suurempi kontrastiresoluutio. Tämän seurauksena CT: stä on tullut uusi standardi suurimman osan intrakraniaalisen, pään ja kaulan, intrathorasisten ja vatsan sisäisten rakenteiden kuvantamisesta.

CT-skannereiden varhaiset näytteet käyttivät vain yhtä röntgenkuvausanturia, ja potilas lähti skannerin läpi asteittain pysäyttämällä jokaisen kuvan. Tämä menetelmä korvattiin suurelta osin kierteisellä CT-skannauksella: potilas liikkuu jatkuvasti läpi skannerin, joka pyörii jatkuvasti ja ottaa kuvia. Ruuvit CT vähentää huomattavasti näyttöaikaa ja vähentää levyjen paksuutta. Skannerien käyttäminen useilla antureilla (4-64 riviä röntgenantureita) vähentää edelleen näyttöaikaa ja antaa levyn paksuuden alle 1 mm.

Niin monien näytettyjen tietojen avulla kuvat voidaan palauttaa lähes mistä tahansa kulmasta (kuten MRI: ssä tehdään) ja niitä voidaan käyttää 3D-kuvien luomiseen samalla kun säilytetään diagnostinen kuvan ratkaisu. Kliinisiin sovelluksiin kuuluvat CT-angiografia (esimerkiksi keuhkoembolian arvioimiseksi) ja kardiovaskulaatio (esimerkiksi sepelvaltimoiden angiografia, sepelvaltimon kovettumisen arviointi). Elektronisuihku-CT: tä, toisen tyyppistä nopeaa CT: tä, voidaan myös käyttää valtimon sepelvaltimon kovettumisen arvioimiseen.

CT-skannaukset voidaan tehdä kontrastilla tai ilman. Kontrastiton CT-skannaus voi havaita akuutin verenvuodon (joka näyttää kirkkaalta valkoiselta) ja luonnehtii luunmurtumia. Kontrasti CT käyttää IV- tai oraalista kontrastia tai molempia. IV-kontrastia, joka on samanlainen kuin yksinkertaisissa röntgensäteissä, käytetään tuumoreiden, infektioiden, tulehdusten ja vammojen näyttämiseen pehmeissä kudoksissa ja verisuonijärjestelmän tilan arvioimiseen, kuten tapauksissa, joissa epäillään keuhkoembolia, aortan aneurysmaa tai aortan leikkausta. Kontrastin erittyminen munuaisissa mahdollistaa virtsajärjestelmän arvioinnin. Tietoa kontrastireaktioista ja niiden tulkinnasta.

Suun kontrasti käytetään vatsan alueen näyttämiseen; se auttaa erottamaan suoliston rakenteen muista. Normaali oraalinen kontrasti - bariumjodiin perustuva kontrasti voidaan käyttää, kun epäillään suoliston perforointia (esimerkiksi vahingon sattuessa); alhainen osmolaarinen kontrasti on käytettävä, kun imeytymisen vaara on korkea.

Säteilyaltistus on tärkeä ongelma CT: n käytössä. Tavanomaisen vatsan CT-skannauksen säteilyannos on 200 - 300 kertaa suurempi kuin vastaanotetulla säteilyannoksella, joka on tyypillinen rintakehän rintakehän alue. CT on nykyisin yleisin keinotekoisen altistumisen lähde suurimmalle osalle väestöstä ja se on yli 2/3 koko lääketieteellisestä altistuksesta. Tämä ihmisen säteilyaltistus ei ole vähäistä, sillä nykyisin CT: n säteilylle altistuneiden lasten altistumisriski koko elämänsä ajan arvioidaan olevan paljon suurempi kuin aikuisille altistumisen aste. Siksi CT-tutkimuksen tarve on punnittava huolellisesti ottaen huomioon mahdollinen riski kullekin potilaalle.

[1], [2], [3], [4]

Monisuuntainen tietokonetomografia

Spiraalinen tietokonetomografia, jossa on monirivinen ilmaisinjärjestely (monisuuntainen tietokonetomografia)

Tietokonetomografit, joissa on monirivinen ilmaisinjärjestely, kuuluvat uusimpien skannerien sukupolviin. Röntgenputkea vastapäätä ei ole yhtä, vaan useita riviä ilmaisimia. Tämä tekee mahdolliseksi lyhentää merkittävästi opiskeluaikaa ja parantaa kontrastiresoluutiota, joka mahdollistaa esimerkiksi kontrastin verisuonten selkeämmän visualisoinnin. Röntgenputkea vastapäätä olevien Z-akselien ilmaisimien rivit ovat erilaisia leveyssuunnassa: ulompi rivi on sisempää laajempi. Tämä tarjoaa parhaat edellytykset kuvien uudelleenmuodostukselle tiedonkeruun jälkeen.

[5], [6], [7]

Perinteisen ja spiraalin tietokonetomografian vertailu

Perinteisen tietokonetomografian avulla saadaan joukko peräkkäisiä tasaisesti sijoitettuja kuvia kehon tietyn osan, esimerkiksi vatsaontelon tai pään kautta. Pakollinen lyhyt tauko jokaisen viipaleen jälkeen, jotta taulukko siirretään potilaan kanssa ennalta määrättyyn asentoon. Paksuus ja päällekkäisyys / välilevyt on valittu ennalta. Jokaisen tason raakatiedot tallennetaan erikseen. Leikkausten välinen lyhyt tauko mahdollistaa potilaan, joka on tajuissaan, ottaa hengityksen ja välttää näin suuria hengitysteiden artefakteja kuvassa. Tutkimus voi kuitenkin kestää useita minuutteja riippuen skannausalueesta ja potilaan koosta. On tarpeen valita oikea aika kuvan saamiseksi CS-injektion jälkeen, mikä on erityisen tärkeää perfuusion vaikutusten arvioimiseksi. Tietokonetomografia on menetelmä, jonka avulla saadaan kehon täysimittainen kaksiulotteinen aksiaalinen kuva ilman häiriöitä, jotka aiheutuvat luukudoksen ja / tai ilman asettamisesta, kuten tavallisessa röntgenkuvauksessa.

Spiraalisen tietokonetomografian avulla, jossa on yksirivinen ja monirivinen ilmaisinjärjestely (MSCT), potilaiden tutkimustiedot kerätään jatkuvasti pöydän etenemisen aikana. Röntgenputki kuvaa sitten ruuviradan potilaan ympärille. Taulukon eteneminen koordinoidaan 360 °: n putkikiertoon tarvittavan ajan kanssa (helix-piki) - tiedonkeruu jatkuu koko ajan. Tällainen nykyaikainen tekniikka parantaa merkittävästi tomografiaa, koska hengitysteiden artefaktit ja keskeytykset eivät vaikuta yksittäiseen tietokokonaisuuteen niin merkittävästi kuin perinteisessä tietokonetomografiassa. Yksittäistä raakaa tietokantoa käytetään erilaisten paksuisten ja eri aikavälien leikkaamiseen. Osien osittainen päällekkäisyys parantaa jälleenrakennusvaihtoehtoja.

Koko vatsaontelon tutkiminen kestää 1 - 2 minuuttia: 2 tai 3 spiraalia, joista kukin kestää 10-20 sekuntia. Aikaraja on seurausta potilaan kyvystä pitää henkeä ja tarvetta jäähdyttää röntgenputkea. Kuvan lisäämiseksi tarvitaan lisää aikaa. Kun arvioidaan munuaisten toimintaa, kontrastiaineen injektion jälkeen tarvitaan lyhyt tauko kontrastiaineen erittymisen odottamiseksi.

Spiraalimenetelmän toinen tärkeä etu on kyky tunnistaa patologiset muodot, jotka ovat pienempiä kuin viipaleiden paksuus. Pieniä metastaaseja maksassa voidaan jättää huomiotta, jos potilaan hengityksen epäyhtenäisyyden vuoksi ne eivät kuulu skannauksen aikana. Metastaasit tunnistetaan hyvin spiraalimenetelmän raakadatasta osien talteenotossa saatujen osien talteenotossa.

[8]

Paikkatarkkuus

Kuvan palauttaminen perustuu yksittäisten rakenteiden kontrastin eroihin. Tämän perusteella luodaan 512 x 512 tai useampia kuvaelementtejä (pikseliä) kuvaava kuvamatriisi. Pikselit näkyvät näytössä eri harmaasävyinä alueina vaimennuskertoimen mukaan. Itse asiassa nämä eivät ole edes neliöitä, vaan kuutiot (voxels = tilavuuselementit), joiden pituus on rungon akselia pitkin viipaleiden paksuuden mukaan.

Kuvan laatu kasvaa vokselien vähenemisen myötä, mutta tämä koskee vain spatiaalista resoluutiota, ja viipaleen edelleen ohennus vähentää signaali-kohinasuhdetta. Toinen ohuiden osien haittapuoli on potilaan annoksen lisäys. Kuitenkin pienet vokselit, joilla on samat mitat kaikissa kolmessa ulottuvuudessa (isotrooppinen vokseli), tarjoavat merkittäviä etuja: monikerroksinen rekonstruktio (MPR) koronaalisissa, sagitaalisissa tai muissa projektioissa näkyy kuvassa ilman porrastettua ääriviivaa). Eri kokoisten (anisotrooppisten vokselien) vokselien käyttö MPR: lle johtaa rekonstruoidun kuvan poikkeamiseen. Esimerkiksi murtuman sulkeminen voi olla vaikeaa.

[9], [10],

Spiral-piki

Helixin pituus kuvaa pöydän liikkeen astetta millimetreinä kierrosta kohti ja viipaleen paksuutta. Taulukon hidas eteneminen muodostaa puristetun spiraalin. Taulukon liikkeen kiihdyttäminen ilman, että viipaleiden paksuutta tai pyörimisnopeutta muutetaan, muodostaa tilan leikkausten välillä tuloksena olevalla kierteellä.

Useimmiten heliksin pituus on ymmärrettävä taulukon siirtymän (syöttö) suhdetta portaalin liikevaihtoon, ilmaistuna millimetreinä, myös millimetreinä ilmaistuna.

Koska lukulaitteen ja nimittäjän mitat (mm) ovat tasapainossa, heliksin pituus on mitaton. MSCT: lle t: lle. Tilavuuden kierteen pituuden katsotaan yleensä olevan taulukon syöttön suhde yksittäiseen viipaleeseen eikä Z-akselin koko viipaleihin.Edellä käytetyn esimerkin mukaan tilavuuspiraali on 16 (24 mm / 1,5 mm). Kuitenkin on taipumus palata helix-kentän ensimmäiseen määritelmään.

Uudet skannerit tarjoavat mahdollisuuden valita tutkimusalueen craniocaudal (Z-akselin) laajeneminen topogrammin mukaan. Myös putken kiertoaika, leikkauksen kollimaatio (ohut tai paksu leikkaus) ja testin aika (hengityspaine) säädetään tarpeen mukaan. Ohjelmisto, kuten SureView, laskee vastaavan helix-pituuden, joka yleensä asettaa arvon välillä 0,5 ja 2,0.

[11], [12],

Viipale-kollimaatio: resoluutio Z-akselia pitkin

Kuvan resoluutio (Z-akselia tai potilaan kehon akselia pitkin) voidaan myös sovittaa tiettyyn diagnostiseen tehtävään kollimaation avulla. 5 - 8 mm: n paksuiset osat täyttävät täysin vatsaontelon vakiotarkastuksen. Kuitenkin luunmurtumien pienten fragmenttien tarkka sijainti tai hienojen keuhkomuutosten arviointi edellyttävät ohuita osia (0,5 - 2 mm). Mikä määrittää viipaleen paksuuden?

Termi kollimaatio on määritelty saamaan ohut tai paksu viipale pitkin potilaan kehon pitkittäisakselia (Z-akseli). Lääkäri voi rajoittaa säteilysäteen puhaltimen muotoista hajoamista röntgenputkesta kollimaattoriin. Kollimaattorin reiän koko ohjaa säteiden kulkua potilaan takana oleviin ilmaisimiin leveässä tai kapeassa virrassa. Säteilysäteen kapeneminen voi parantaa tilan resoluutiota potilaan Z-akselia pitkin. Kollimaattori voidaan sijoittaa paitsi välittömästi putken ulostuloon, mutta myös suoraan ilmaisimien eteen, toisin sanoen potilaan takana, jos katsotaan röntgensäteilylähteen sivulta.

Kollimaattorista riippuva järjestelmä, jossa on yksi potilasrivin tunnistin (yksi leikkaus), voi suorittaa leikkauksia 10 mm, 8 mm, 5 mm paksua tai jopa 1 mm paksua. CT-skannausta, jossa on hyvin ohuet poikkileikkaukset, kutsutaan "korkean resoluution CT-skannaukseksi" (VRKT). Jos viipaleiden paksuus on alle millimetrin, he sanovat “Ultra High Resolution CT” (SVRKT). Aikaisen luun pyramidin tutkimiseen käytettävä SURCT paljastaa noin 0,5 mm: n paksuiset viipaleet, jotka paljastavat hienojakoisia murtumalinjoja, jotka kulkevat kallon pohjan tai äänihiukkasten läpi tympanic ontelossa. Maksan kohdalla metastaasien havaitsemiseksi käytetään suurikontrastista resoluutiota, ja tarvitaan hieman suuremman paksuuden viipaleita.

[13], [14], [15],

Tunnistusjärjestelyt

Yhden viipalaisen spiraaliteknologian jatkokehitys johti monisuuntaisen (multislice) tekniikan käyttöönottoon, jossa ei käytetä yhtä vaan useampaa riviä ilmaisimia, jotka sijaitsevat kohtisuorassa röntgenlähteitä vastapäätä olevaan Z-akseliin. Tämä mahdollistaa tietojen keräämisen samanaikaisesti useista osista.

Säteilyn tuulettimisen poikkeaman vuoksi ilmaisimien rivien leveys on erilainen. Ilmaisimien asettelu on, että ilmaisimien leveys kasvaa keskeltä reunaan, mikä mahdollistaa vaihtelevan osan paksuuden ja lukumäärän.

Esimerkiksi 16-osainen tutkimus voidaan suorittaa 16 ohuella viilulla, joilla on suuri resoluutio (Siemens Sensation 16: lle tämä on 16 x 0,75 mm: n tekniikka) tai 16 osaa, joiden paksuus on kaksi kertaa suurempi. Ileo-femoraalisen CT-angiografian osalta on edullista saada tilavuuslohko yhdessä syklissä Z-akselia pitkin, samanaikaisesti kollimaation leveys on 16 x 1,5 mm.

CT-skannerien kehittäminen ei päättynyt 16 viipaleella. Tietojen keräämistä voidaan nopeuttaa käyttämällä skannereita, joissa on 32 ja 64 riviä ilmaisimia. Kuitenkin taipumus vähentää osien paksuutta johtaa potilaan säteilyannoksen kasvuun, mikä vaatii lisä- ja jo toteutettavissa olevia toimenpiteitä säteilyn vaikutusten vähentämiseksi.

Maksan ja haiman tutkimuksessa monet asiantuntijat haluavat vähentää osien paksuutta 10 - 3 mm: n tarkkuudella kuvan terävyyden parantamiseksi. Tämä lisää kuitenkin häiriötasoa noin 80%. Sen vuoksi kuvan laadun säilyttämiseksi on joko lisättävä putken nykyinen lujuus, eli lisätä nykyistä voimaa (mA) 80%: lla tai lisätä skannausaikaa (tuote kasvaa mA: lla).

[16], [17]

Kuvankäsittelyalgoritmi

Spiraalisen tietokonetomografian etuna on se, että kuvien palauttamisprosessissa useimpia tietoja ei mitata todellisessa osassa. Sen sijaan tämän viipaleen ulkopuolella tehdyt mittaukset interpoloivat suurimman osan arvoista lähellä viipaletta ja tulevat kyseiselle siivulle osoitetuksi dataksi. Toisin sanoen: tietojenkäsittelyn tulokset viipaleen läheisyyteen ovat tärkeämpiä tietyn osan kuvan palauttamisessa.

Tästä seuraa mielenkiintoinen ilmiö. Potilaan annos (mGr: ssä) määritellään mA: na per kierros jaettuna helix-pikiellä, ja annos kuvaa kohti vastaa mA: ta per kierros ilman helix-pikiä. Jos esimerkiksi asetetaan 150 mA: n asetusta kierrosta kohti 1,5: n pituudella, potilaan annos on 100 mAs ja annos kuvaa kohti on 150 mAs. Siksi spiraaliteknologian käyttö voi parantaa kontrastin resoluutiota valitsemalla korkea mAs-arvo. Tällöin on mahdollista lisätä kuvan kontrastia, kudoksen resoluutiota (kuvan kirkkaus) vähentämällä viipaleiden paksuutta ja valitsemalla tällainen vaihe ja heliksivälin pituus siten, että potilaan annos pienenee! Siten voidaan saada suuri määrä viipaleita lisäämättä röntgenputken annosta tai kuormitusta.

Tämä tekniikka on erityisen tärkeä, kun vastaanotetut tiedot muunnetaan 2-ulotteisiksi (sagittal-, kaareviksi, koronaalisiksi) tai kolmiulotteisiksi rekonstruktioiksi.

Mittaustiedot ilmaisimista siirretään profiilin mukaan ilmaisimen elektroniseen osaan sähköisinä signaaleina, jotka vastaavat röntgensäteiden todellista vaimennusta. Sähköiset signaalit digitoidaan ja lähetetään sitten videoprosessorille. Tässä kuvanrakennusvaiheessa käytetään "kuljetin" -menetelmää, joka koostuu esikäsittelystä, suodatuksesta ja käänteistekniikasta.

Esikäsittely sisältää kaikki korjaukset, jotka on tehty saatujen tietojen valmistamiseksi kuvan palauttamiseksi. Esimerkiksi tumman virran korjaus, lähtösignaali, kalibrointi, radan korjaus, säteilyn jäykkyyden lisääntyminen jne. Nämä korjaukset tehdään putken ja ilmaisimien toiminnan vaihtelujen vähentämiseksi.

Suodatus käyttää negatiivisia arvoja oikean kuvan epätarkkuuden korjaamiseksi. Jos esimerkiksi skannataan sylinterimäinen vesifantomi, joka muodostetaan uudelleen ilman suodatusta, sen reunat ovat äärimmäisen epämääräisiä. Mitä tapahtuu, kun kahdeksan vaimennusprofiilia on päällekkäin kuvan palauttamiseksi? Koska osa sylinteristä mitataan kahdella yhdistetyllä profiililla, todellisen sylinterin sijasta saadaan tähti- muotoinen kuva. Negatiivisten arvojen syöttäminen vaimennusprofiilien positiivisen komponentin ulkopuolelle on mahdollista saavuttaa tämän sylinterin reunat kirkkaiksi.

Käänteistekniikka jakaa uudelleen minimoidut skannaustiedot 2-ulotteiseen kuvamatriisiin, joka näyttää katkenneet osat. Tämä tehdään, profiili profiilin mukaan, kunnes kuvan uudelleenmuodostusprosessi on valmis. Kuvamatriisi voidaan esittää shakkilautana, mutta se koostuu 512 x 512 tai 1024 x 1024 elementistä, joita kutsutaan tavallisesti "pikseleiksi". Käänteistekniikan tuloksena kukin pikseli vastaa tarkasti tiettyä tiheyttä, jonka näytön näytössä on eri harmaasävyt vaaleasta pimeään. Näytön kirkkaampi osa, sitä suurempi on kudoksen tiheys pikselissä (esimerkiksi luurakenteissa).

[18], [19]

Jännitteen (kV) vaikutus

Kun tutkitulle anatomiselle alueelle on ominaista korkea imeytymiskyky (esimerkiksi pään, olkahihnan, rintakehän tai lannerangan, lantion tai vain täyden potilaan CT-skannaus), on suositeltavaa käyttää suurempaa jännitettä tai sen sijaan suurempia mA-arvoja. Kun valitset röntgenputkelle korkean jännitteen, lisäät röntgensäteilyn jäykkyyttä. Näin ollen röntgensäteitä on paljon helpompi tunkeutua anatomiseen alueeseen, jolla on suuri imukyky. Tämän prosessin myönteinen puoli on pienen energian säteilyn komponenttien vähentäminen, jotka potilaan kudokset imeytyvät vaikuttamatta kuvien hankintaan. Saattaa olla suositeltavaa käyttää pienempää jännitettä lasten tutkimiseen ja KB-boluksen seurantaan kuin vakioasennuksissa.

[20], [21], [22], [23], [24], [25]

Putkivirta (mAs)

Virta, joka on mitattu milliampeerimitroina (mAc), vaikuttaa myös potilaan altistumisannokseen. Jotta suuri potilas saisi laadukkaan kuvan, tarvitaan putken virran voimakkuuden kasvua. Siten ruumiillinen potilas saa suuremman säteilyannoksen kuin esimerkiksi lapsi, jolla on huomattavasti pienempiä kehon kokoja.

Alueilla, joilla on enemmän lujuusrakenteita, jotka absorboivat ja levittävät säteilyä, kuten olkahihna ja lantio, tarvitaan enemmän putkivirtaa kuin esimerkiksi kaulan, vatsan tai vatsan vatsanontelon. Tätä riippuvuutta käytetään aktiivisesti säteilysuojelussa.

Skannausaika

Lyhin skannausaika on valittava, varsinkin kun tarkastellaan vatsaonteloa ja rintakehää, jossa sydämen ja suoliston peristaltiikan supistukset voivat heikentää kuvan laatua. CT-tutkimuksen laatu paranee myös, kun potilaiden tahattomien liikkeiden todennäköisyys pienenee. Toisaalta saattaa olla tarpeen skannata pidempään keräämään tarpeeksi dataa ja maksimoida spatiaalinen resoluutio. Joskus pidennetyn skannausajan valinta, jossa on vähentynyt teho, käytetään tarkoituksellisesti röntgenputken käyttöiän pidentämiseen.

[26], [27], [28], [29], [30]

3D-rekonstruktio

Koska potilaan ruumiin koko alueen tiedot kerätään spiraalimomografian aikana, murtumien ja verisuonten visualisointi on parantunut huomattavasti. Käytä useita erilaisia kolmiulotteisen jälleenrakennuksen menetelmiä:

[31], [32], [33], [34], [35]

Suurimman intensiteetin projektio (Maximal Intensity Projection), MIP

MIP on matemaattinen menetelmä, jolla hyperintenssiiviset vokselit erotetaan kaksiulotteisesta tai kolmiulotteisesta tietokokonaisuudesta. Vokselit valitaan joukosta dataa, joka on saatu jodilla eri kulmissa, ja heijastetaan sitten kaksiulotteisina kuvina. Kolmiulotteinen vaikutus saavutetaan muuttamalla projektiokulmaa pienellä askeleella ja sitten visualisoimalla rekonstruoitu kuva nopeasti peräkkäin (eli dynaamisessa katselutilassa). Tätä menetelmää käytetään usein verisuonten tutkimuksessa, joissa on kontrastia.

[36], [37], [38], [39], [40]

Multiplanar-rekonstruktio, MPR

Tämä tekniikka mahdollistaa kuvan rekonstruoinnin missä tahansa projektiossa, onko se koronaali, sagitaali tai kaareva. MPR on arvokas työkalu murtumien diagnosoinnissa ja ortopediassa. Esimerkiksi perinteiset aksiaaliset viipaleet eivät aina anna täydellistä tietoa murtumista. Pienin murtuma ilman fragmenttien syrjäyttämistä ja kortikaalisen levyn häiritsemistä voidaan havaita tehokkaammin MPR: n avulla.

[41], [42]

Varjostettujen pintojen kolmiulotteinen rekonstruointi (Surface Shaded Display), SSD

Tämä menetelmä muodostaa uudelleen tietyn kynnyksen yläpuolelle määritellyn elimen tai luun pinnan Hounsfield-yksiköissä. Kuvan kulman valitseminen sekä hypoteettisen valonlähteen sijainti on keskeinen tekijä optimaalisen rekonstruktion saamiseksi (tietokone laskee ja poistaa varjostusalueet kuvasta). Radiaalisen luun distaalisen osan murtuma, jota MPR osoittaa, on selvästi näkyvissä luun pinnalla.

Kolmiulotteista SSD: tä käytetään myös kirurgisen toimenpiteen suunnittelussa, kuten traumaattisen selkärangan murtuman tapauksessa. Kuvan kulman muuttaminen on helppo havaita rintakehän selkärangan puristusmurtuma ja arvioida nikamien väliset reiät. Jälkimmäistä voidaan tutkia useissa eri ennusteissa. Sagitaalisessa MND: ssä näkyy luun fragmentti, joka siirretään selkärangan kanavaan.

Perussäännöt laskettujen tomogrammien lukemiseen

• Anatominen suunta

Monitorissa oleva kuva ei ole pelkästään anatomisten rakenteiden 2-ulotteinen näyttö, vaan se sisältää tietoja kudosten keskimääräisestä röntgensäteilyabsorptiosta, jota edustaa matriisi, joka koostuu 512 x 512 elementistä (pikseliä). Viipaleen on ennalta määrätty paksuus (d _S ) ja yhteenlasketun summan kuutiomaisen elementtien (vokseleiden) samankokoisia, yhdistetty matriisiin. Tämä tekninen ominaisuus on yksityisen äänenvoimakkuuden vaikutuksen taustalla. Tuloksena olevat kuvat ovat yleensä alhaalta katsottuna (caudal-puolelta). Siksi potilaan oikea puoli on vasemmalla olevassa kuvassa ja päinvastoin. Esimerkiksi vatsanontelon oikeassa puoliskossa oleva maksa on esitetty kuvan vasemmalla puolella. Vasemmalla olevat elimet, kuten vatsa ja perna, näkyvät oikealla olevassa kuvassa. Rungon etupinta, tässä tapauksessa etupuolen vatsan seinämä, on määritelty kuvan yläosaan ja takapinta selkärangan kanssa on määritelty alla. Samaa kuvantamisperiaatetta käytetään perinteisessä radiografiassa.

• Yksityisen volyymin vaikutukset

Radiologi itse asettaa viipaleiden paksuuden ( _dS ). Rintakehän ja vatsaontelon tutkimista varten valitaan yleensä 8–10 mm, ja kallon, selkärangan, kiertoradan ja ajallisten luiden pyramidien osalta 2–5 mm. Siksi rakenteet voivat viivyttää koko viipaleen paksuuden tai vain sen osan. Vokselin värin voimakkuus harmaassa asteikossa riippuu kaikkien sen komponenttien keskimääräisestä vaimennuskertoimesta. Jos rakenteella on sama muoto koko viipaleen paksuudessa, se näyttää selvästi rajattuna, kuten vatsan aortan ja alemman vena cavan tapauksessa.

Yksityisen äänenvoimakkuuden vaikutus tapahtuu, kun rakenne ei vie koko viipaleen paksuutta. Jos osa sisältää esimerkiksi vain osan selkärangan rungosta ja levyn osasta, niiden ääriviivat osoittautuvat sumeaksi. Sama havaitaan, kun elin kapenee siivun sisällä. Tämä on syynä munuaisten napojen huonoon määrittelyyn, sappirakon ja virtsarakon ääriviivoihin.

• Solmu- ja putkimaisen rakenteen välinen ero

On tärkeää pystyä erottamaan laajennettu ja patologisesti muuttunut LN poikkileikkaukseltaan jääneistä aluksista ja lihaksista. Tämä voi olla hyvin vaikeaa tehdä vain yhdessä osassa, koska näillä rakenteilla on sama tiheys (ja sama harmaasävy). Siksi on aina analysoitava vierekkäisiä osia, jotka sijaitsevat kraniaalisesti ja caudally. Kun on määritelty, kuinka monta osaa tämä rakenne on näkyvissä, voidaan ratkaista ongelma, näkyykö suurennettu solmu tai enemmän tai vähemmän pitkä putkimainen rakenne: imusolmuke havaitaan vain yhdessä tai kahdessa osassa eikä sitä näy naapurimaissa. Aortta, huonompi vena cava ja lihakset, kuten lannerangat, näkyvät koko cranio-caudal-kuvien sarjassa.

Jos on olemassa epäilys suurennetusta solmujen muodostumisesta yhdessä osassa, lääkärin tulee välittömästi verrata vierekkäisiä osia selvittääkseen selvästi, onko tämä ”muodostuminen” yksinkertaisesti säiliö tai lihaksen poikkileikkaus. Tämä taktiikka on myös hyvä siinä, että se antaa mahdollisuuden määrittää yksityisen volyymin vaikutus nopeasti.

• Densitometria (kudostiheyden mittaus)

Jos ei esimerkiksi ole tiedossa, onko pleuraalissa esiintyvä neste effuusiota tai verta, sen tiheyden mittaaminen helpottaa differentiaalidiagnoosia. Samoin densitometriaa voidaan soveltaa maksan tai munuaisten parenhyymin polttovaiheisiin. Ei kuitenkaan ole suositeltavaa tehdä päätelmää yhden vokselin arvioinnin perusteella, koska tällaiset mittaukset eivät ole kovin luotettavia. Luotettavuuden lisäämiseksi "kiinnostuksen kohteena olevaa aluetta" olisi laajennettava, joka koostuu useista vokseista polttovälinmuodostuksessa, jonkin nesteen rakenteessa tai tilavuudessa. Tietokone laskee keskimääräisen tiheyden ja keskihajonnan.

Sinun pitäisi olla erityisen varovainen, ettet unohda lisääntyneen säteilyn jäykkyyden tai yksityisen volyymin vaikutuksia. Jos muodostuminen ei ulotu koko viipaleen paksuuteen, tiheyden mittaus sisältää sen vieressä olevat rakenteet. Koulutuksen tiheys mitataan oikein vain, jos se täyttää koko viipaleen paksuuden ( _dS ). Tässä tapauksessa on todennäköisempää, että mittaukset vaikuttavat itse koulutukseen kuin naapurirakenteisiin. Jos ds on suurempi kuin muodostuksen halkaisija, esimerkiksi pienikokoinen, tämä johtaa tietyn tilavuuden vaikutuksen ilmenemiseen millä tahansa skannaustasolla.

• Erilaisten kudosten tiheysasteet

Nykyaikaiset laitteet pystyvät kattamaan 4096 harmaasävyä, jotka edustavat Hounsfield-yksiköiden (HU) tiheyden eri tasoja. Veden tiheys otettiin mielivaltaisesti 0 HU: ksi ja ilmaa 1000 HU: ksi. Näytön näyttö voi näyttää enintään 256 harmaasävyä. Ihmisen silmä pystyy kuitenkin erottamaan vain noin 20. Koska ihmisen kudostiheyden spektri ulottuu laajemmalle kuin nämä melko kapeat kehykset, on mahdollista valita ja säätää kuvan ikkuna siten, että vain vaaditun tiheysalueen kudokset ovat näkyvissä.

Ikkunan keskimääräinen tiheys on asetettava mahdollisimman lähelle tutkittavien kudosten tiheyttä. Valo, lisääntyneen ilmavuuden takia, on parempi tutkia ikkunassa alhaisen HU: n asetuksia, kun taas luukudoksille ikkunan tasoa tulisi lisätä merkittävästi. Kuvan kontrasti riippuu ikkunan leveydestä: kapeneva ikkuna on kontrastisempi, koska harmaan 20 sävyä kattaa vain pienen osan tiheysasteesta.

On tärkeää huomata, että lähes kaikkien parenkymaalisten elinten tiheys on kapeissa rajoissa 10 ja 90 HU: n välillä. Poikkeukset ovat helppoja, joten kuten edellä on mainittu, on tarpeen asettaa erityisiä ikkunan parametreja. Verenvuotojen osalta on otettava huomioon, että hiljattain koaguloituneen veren tiheys on noin 30 Ht korkeampi kuin tuoreen veren. Sitten tiheyden taso putoaa jälleen vanhojen verenvuotojen ja verihyytymien lyysi-alueilla. Exudate, jonka proteiinipitoisuus on yli 30 g / l, ei ole helppo erottaa transudaatista (proteiinipitoisuus alle 30 g / l) ikkunan standardiasetusten kanssa. Lisäksi on huomattava, että tiheyden suuri sattumisaste, esimerkiksi imusolmukkeissa, pernassa, lihaksissa ja haimas- sa, tekee kudoksen kuuluvuuden toteamisen mahdottomaksi vain tiheyden estimoinnin perusteella.

Lopuksi on syytä huomata, että tavalliset kudostiheyden arvot ovat myös yksilökohtaisia eri ihmisille ja vaihtelevat verenkierrossa olevien veren ja elimen kontrastiaineiden vaikutuksen alaisena. Jälkimmäinen näkökohta on erityisen tärkeä perinnöllisen järjestelmän tutkimuksessa ja liittyy CV: n käyttöönottoon. Samalla kontrastiaine alkaa nopeasti erittyä munuaisten kautta, mikä johtaa munuaisten parenkyymin tiheyden lisääntymiseen skannauksen aikana. Tätä vaikutusta voidaan käyttää munuaisten toiminnan arviointiin.

• Tutkimusten dokumentointi eri ikkunoissa

Kun kuva on vastaanotettu, asiakirja on dokumentoitava elokuvaan (tee kopio). Esimerkiksi arvioitaessa rintakehän mediastinumin ja pehmytkudosten tilaa, muodostuu ikkuna, jossa lihakset ja rasvakudos visualisoidaan selvästi harmaasävyillä. Se käyttää pehmeää kudottua ikkunaa, jonka keskipiste on 50 HU ja leveys 350 HU. Tämän seurauksena kankaita, joiden tiheys on -125 HU (50-350 / 2) - +225 HU (50 + 350/2), esitetään harmaina. Kaikki kankaat, joiden tiheys on alle -125 HU, kuten keuhkot, näyttävät mustilta. Kankaat, joiden tiheys on yli +225 HU, ovat valkoisia, eikä niiden sisäinen rakenne ole erilaistunut.

Jos on välttämätöntä tutkia keuhkojen parenchyma, esimerkiksi kun solmut on jätetty pois, ikkunan keskipiste on vähennettävä -200 HU: een ja leveys kasvaa (2000 HU). Tätä ikkunaa käytettäessä (keuhkoikkuna) keuhkojen rakenteet, joilla on alhainen tiheys, ovat paremmin eriytettyjä.

Suurimman kontrastin saavuttamiseksi aivojen harmaiden ja valkoisten aineiden välillä on valittava erityinen aivojen ikkuna. Koska harmaan ja valkoisen aineen tiheydet vaihtelevat hieman, pehmytkudosikkunan tulisi olla hyvin kapea (80 - 100 HU) ja korkea kontrasti, ja sen keskikohdan tulisi olla aivokudoksen tiheysarvojen keskellä (35 HU). Tällaisissa asennuksissa ei ole mahdollista tutkia kallon luita, koska kaikki 75-85 HU: n tiheämmät rakenteet ovat valkoisia. Siksi luun ikkunan keskikohdan ja leveyden tulisi olla huomattavasti korkeampi - noin +300 HU ja 1500 HU. Laskimonsisäisen luun metastaasit visualisoidaan vain, kun käytetään luua. Mutta ei aivojen ikkuna. Toisaalta aivot ovat lähes näkymättömiä luun ikkunassa, joten pienet metastaasit aivojen aineessa ovat näkymättömiä. Meidän on aina muistettava nämä tekniset yksityiskohdat, koska elokuvassa ei useimmiten siirrä kuvia kaikissa ikkunoissa. Lääkärin, joka suorittaa tutkimuksen, tarkastelee kuvaruutua kaikissa ikkunoissa, jotta ei jäädä huomiotta tärkeitä patologisia merkkejä.

[43], [44], [45]