Computed tomography: tradisyonal, spiral tomography

Ang computed tomography ay isang espesyal na uri ng pagsusuri sa X-ray na ginagawa sa pamamagitan ng hindi direktang pagsukat sa pagpapahina, o pagpapahina, ng mga X-ray mula sa iba't ibang posisyon na tinukoy sa paligid ng pasyenteng sinusuri. Sa esensya, ang alam lang natin ay:

• ano ang umalis sa x-ray tube,
• na umaabot sa detector at
• ano ang lokasyon ng x-ray tube at detector sa bawat posisyon.

Lahat ng iba pa ay sumusunod mula sa impormasyong ito. Karamihan sa mga seksyon ng CT ay naka-orient nang patayo na may kaugnayan sa axis ng katawan. Ang mga ito ay karaniwang tinatawag na axial o transverse sections. Para sa bawat seksyon, ang X-ray tube ay umiikot sa paligid ng pasyente, ang kapal ng seksyon ay pinili nang maaga. Karamihan sa mga CT scanner ay gumagana sa prinsipyo ng pare-parehong pag-ikot na may hugis fan-divergence ng mga beam. Sa kasong ito, ang X-ray tube at detector ay mahigpit na pinagsama, at ang kanilang mga paikot na paggalaw sa paligid ng na-scan na lugar ay nangyayari nang sabay-sabay sa paglabas at pagkuha ng mga X-ray. Kaya, ang mga X-ray, na dumadaan sa pasyente, ay umaabot sa mga detektor na matatagpuan sa kabaligtaran. Ang divergence ng fan-shaped ay nangyayari sa hanay mula 40 ° hanggang 60 °, depende sa disenyo ng device, at tinutukoy ng anggulo na nagsisimula mula sa focal spot ng X-ray tube at lumalawak sa anyo ng isang sektor hanggang sa mga panlabas na hangganan ng hilera ng mga detector. Karaniwan, ang isang imahe ay nabuo sa bawat pag-ikot ng 360 °, ang data na nakuha ay sapat para dito. Sa panahon ng pag-scan, ang mga attenuation coefficient ay sinusukat sa maraming mga punto, na bumubuo ng isang attenuation profile. Sa katunayan, ang mga profile ng attenuation ay hindi hihigit sa isang hanay ng mga signal na natanggap mula sa lahat ng mga channel ng detector mula sa isang naibigay na anggulo ng tube-detector system. Ang mga modernong CT scanner ay may kakayahang magpadala at mangolekta ng data mula sa humigit-kumulang 1400 na posisyon ng detector-tube system sa loob ng 360° na bilog, o mga 4 na posisyon kada degree. Ang bawat attenuation profile ay may kasamang mga sukat mula sa 1500 detector channel, ibig sabihin, humigit-kumulang 30 channel bawat degree, kung ipagpalagay na ang beam divergence angle na 50°. Sa simula ng pagsusuri, habang ang talahanayan ng pasyente ay gumagalaw sa isang pare-pareho ang bilis sa gantry, isang digital radiograph ay nakuha (isang "scanogram" o "topogram"), kung saan ang mga kinakailangang seksyon ay maaaring planuhin sa ibang pagkakataon. Para sa pagsusuri ng CT ng gulugod o ulo, ang gantry ay pinaikot sa nais na anggulo, sa gayon ay nakakamit ang pinakamainam na oryentasyon ng mga seksyon).

Gumagamit ang computed tomography ng mga kumplikadong pagbabasa mula sa isang x-ray sensor na umiikot sa paligid ng pasyente upang makagawa ng maraming iba't ibang depth-specific na larawan (tomograms), na na-digitize at kino-convert sa mga cross-sectional na larawan. Nagbibigay ang CT ng 2- at 3-dimensional na impormasyon na hindi posible sa mga plain x-ray at sa mas mataas na contrast resolution. Bilang resulta, ang CT ay naging bagong pamantayan para sa pag-imaging ng karamihan sa mga istrukturang intracranial, ulo at leeg, intrathoracic, at intra-abdominal.

Ang mga naunang CT scanner ay gumamit lamang ng isang x-ray sensor, at ang pasyente ay gumagalaw sa scanner nang paunti-unti, huminto para sa bawat larawan. Ang pamamaraang ito ay higit na pinalitan ng helical CT: ang pasyente ay patuloy na gumagalaw sa pamamagitan ng scanner, na umiikot at patuloy na kumukuha ng mga larawan. Lubos na binabawasan ng Helical CT ang oras ng imaging at binabawasan ang kapal ng plato. Ang paggamit ng mga scanner na may maraming sensor (4-64 na hanay ng mga x-ray sensor) ay higit na nakakabawas sa oras ng imaging at nagbibigay-daan sa mga kapal ng plate na mas mababa sa 1 mm.

Sa napakaraming data na ipinapakita, ang mga imahe ay maaaring muling itayo mula sa halos anumang anggulo (tulad ng ginagawa sa MRI) at maaaring magamit upang bumuo ng 3-dimensional na mga imahe habang pinapanatili ang isang diagnostic imaging solution. Kasama sa mga klinikal na aplikasyon ang CT angiography (hal., para suriin ang pulmonary embolism) at cardiac imaging (hal., coronary angiography, pagsusuri ng coronary artery hardening). Ang electron beam CT, isa pang uri ng mabilis na CT, ay maaari ding gamitin upang suriin ang coronary artery hardening.

Maaaring makuha ang mga CT scan nang may contrast o walang contrast. Ang non-contrast na CT ay maaaring makakita ng talamak na pagdurugo (na tila maliwanag na puti) at makilala ang mga bali ng buto. Ang Contrast CT ay gumagamit ng IV o oral contrast, o pareho. Ang IV contrast, na katulad ng ginagamit sa plain X-ray, ay ginagamit sa larawan ng mga tumor, impeksyon, pamamaga, at pinsala sa malambot na tissue at upang suriin ang vascular system, tulad ng sa mga kaso ng pinaghihinalaang pulmonary embolism, aortic aneurysm, o aortic dissection. Ang paglabas ng contrast ng bato ay nagpapahintulot sa pagsusuri ng genitourinary system. Para sa impormasyon sa mga contrast na reaksyon at ang kanilang interpretasyon, tingnan ang:

Ang oral contrast ay ginagamit upang imahen ang bahagi ng tiyan; nakakatulong ito upang paghiwalayin ang istraktura ng bituka mula sa nakapalibot na istraktura. Ang karaniwang oral contrast, barium iodine, ay maaaring gamitin kapag pinaghihinalaan ang pagbutas ng bituka (hal., dahil sa trauma); ang mababang osmolar contrast ay dapat gamitin kapag mataas ang panganib ng aspirasyon.

Ang pagkakalantad sa radiation ay isang mahalagang isyu kapag gumagamit ng CT. Ang dosis ng radiation mula sa isang nakagawiang CT scan sa tiyan ay 200 hanggang 300 beses na mas mataas kaysa sa dosis ng radiation na natanggap mula sa isang karaniwang x-ray sa dibdib. Ang CT na ngayon ang pinakakaraniwang pinagmumulan ng artipisyal na radiation para sa karamihan ng populasyon at bumubuo ng higit sa dalawang-katlo ng kabuuang pagkakalantad sa medikal na radiation. Ang antas ng pagkakalantad ng tao ay hindi mahalaga; ang panghabambuhay na panganib ng pagkakalantad sa radiation para sa mga bata na nalantad sa CT radiation ngayon ay tinatayang mas mataas kaysa sa mga nasa hustong gulang. Samakatuwid, ang pangangailangan para sa pagsusuri sa CT ay dapat na maingat na timbangin laban sa potensyal na panganib para sa bawat indibidwal na pasyente.

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

Multislice computed tomography

Multi-detector spiral computed tomography (multislice computed tomography)

Ang mga multi-row detector CT scanner ay ang pinakabagong henerasyon ng mga scanner. Sa tapat ng X-ray tube, walang isa, ngunit ilang hanay ng mga detektor. Nagbibigay-daan ito para sa isang makabuluhang pagbawas sa oras ng pagsusuri at pinahusay na resolution ng contrast, na nagbibigay-daan, halimbawa, para sa mas malinaw na visualization ng contrasted blood vessels. Ang mga hanay ng Z-axis detector sa tapat ng X-ray tube ay may iba't ibang lapad: ang panlabas na row ay mas malawak kaysa sa panloob. Nagbibigay ito ng mas magandang kundisyon para sa muling pagtatayo ng imahe pagkatapos ng pangongolekta ng data.

[ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]

Paghahambing ng tradisyonal at spiral computed tomography

Ang mga conventional CT scan ay nakakakuha ng isang serye ng mga sunud-sunod, pantay na pagitan ng mga imahe sa pamamagitan ng isang partikular na bahagi ng katawan, tulad ng tiyan o ulo. Ang isang maikling pag-pause pagkatapos ng bawat slice ay kinakailangan upang isulong ang talahanayan kasama ang pasyente sa susunod na paunang natukoy na posisyon. Ang kapal at overlap/interslice spacing ay paunang natukoy. Ang raw data para sa bawat antas ay naka-imbak nang hiwalay. Ang isang maikling pag-pause sa pagitan ng mga hiwa ay nagbibigay-daan sa may malay na pasyente na huminga, sa gayon ay maiiwasan ang mga gross respiratory artifact sa larawan. Gayunpaman, maaaring tumagal ng ilang minuto ang pagsusuri, depende sa lugar ng pag-scan at laki ng pasyente. Mahalagang i-time ang pagkuha ng imahe pagkatapos ng IV CS, na lalong mahalaga para sa pagtatasa ng mga epekto ng perfusion. Ang CT ay ang paraan ng pagpili para sa pagkuha ng kumpletong 2D axial na imahe ng katawan nang walang interference ng buto at/o hangin gaya ng nakikita sa conventional radiographs.

Sa spiral computed tomography na may single-row at multi-row detector arrangement (MSCT), ang pagkuha ng data ng pagsusuri ng pasyente ay patuloy na nagaganap sa panahon ng pagsulong ng talahanayan sa gantry. Ang X-ray tube ay naglalarawan ng helical trajectory sa paligid ng pasyente. Ang pag-unlad ng talahanayan ay pinag-ugnay sa oras na kinakailangan para sa tubo upang iikot 360° (spiral pitch) - patuloy ang pagkuha ng data nang buo. Ang ganitong modernong pamamaraan ay makabuluhang nagpapabuti sa tomography, dahil ang mga artifact ng paghinga at ingay ay hindi nakakaapekto sa solong set ng data nang kasing-kahulugan sa tradisyonal na computed tomography. Ang isang solong raw data base ay ginagamit upang muling buuin ang mga hiwa ng iba't ibang kapal at iba't ibang agwat. Ang bahagyang overlapping ng mga seksyon ay nagpapabuti sa mga kakayahan sa muling pagtatayo.

Ang pangongolekta ng data para sa buong abdominal scan ay tumatagal ng 1 hanggang 2 minuto: 2 o 3 spiral, bawat isa ay tumatagal ng 10 hanggang 20 segundo. Ang limitasyon sa oras ay dahil sa kakayahan ng pasyente na huminga at ang pangangailangang palamigin ang X-ray tube. Ang ilang karagdagang oras ay kinakailangan upang muling buuin ang imahe. Kapag tinatasa ang pag-andar ng bato, ang isang maikling pag-pause ay kinakailangan pagkatapos ng pangangasiwa ng ahente ng kaibahan upang pahintulutan ang pag-aalis ng ahente ng kaibahan.

Ang isa pang mahalagang bentahe ng paraan ng spiral ay ang kakayahang makita ang mga pathological formation na mas maliit kaysa sa kapal ng slice. Maaaring makaligtaan ang maliliit na metastases sa atay kung hindi ito mahuhulog sa hiwa dahil sa hindi pantay na lalim ng paghinga ng pasyente sa panahon ng pag-scan. Ang mga metastases ay madaling matukoy mula sa hilaw na data ng spiral method kapag nagre-reconstruct ng mga hiwa na nakuha na may magkakapatong na mga seksyon.

[ 8 ]

Spatial na resolusyon

Ang muling pagtatayo ng imahe ay batay sa mga pagkakaiba sa kaibahan ng mga indibidwal na istruktura. Sa batayan na ito, ang isang image matrix ng visualization area na 512 x 512 o higit pang mga elemento ng imahe (pixels) ay nilikha. Lumalabas ang mga pixel sa screen ng monitor bilang mga lugar na may iba't ibang kulay ng gray depende sa kanilang attenuation coefficient. Sa katunayan, ang mga ito ay hindi kahit na mga parisukat, ngunit mga cube (voxels = volumetric na elemento) na may haba sa kahabaan ng axis ng katawan, na tumutugma sa kapal ng hiwa.

Bumubuti ang kalidad ng larawan gamit ang mas maliliit na voxel, ngunit nalalapat lamang ito sa spatial na resolusyon; ang karagdagang pagnipis ng hiwa ay binabawasan ang ratio ng signal-to-ingay. Ang isa pang kawalan ng manipis na hiwa ay ang pagtaas ng dosis ng radiation sa pasyente. Gayunpaman, ang mga maliliit na voxel na may pantay na dimensyon sa lahat ng tatlong dimensyon (isotropic voxel) ay nag-aalok ng mga makabuluhang pakinabang: ang multiplanar reconstruction (MPR) sa coronal, sagittal o iba pang mga projection ay ipinakita sa imahe nang walang isang hakbang na contour. Ang paggamit ng mga voxel ng hindi pantay na sukat (anisotropic voxels) para sa MPR ay humahantong sa hitsura ng jaggedness sa muling itinayong imahe. Halimbawa, maaaring mahirap ibukod ang isang bali.

[ 9 ], [ 10 ]

Spiral na hakbang

Ang pitch ng spiral ay nagpapakilala sa antas ng paggalaw ng talahanayan sa mm bawat pag-ikot at ang kapal ng hiwa. Ang mabagal na paggalaw ng mesa ay bumubuo ng isang naka-compress na spiral. Ang pagpapabilis ng paggalaw ng mesa nang hindi binabago ang kapal ng hiwa o ang bilis ng pag-ikot ay lumilikha ng espasyo sa pagitan ng mga hiwa sa nagresultang spiral.

Kadalasan, ang spiral pitch ay nauunawaan bilang ratio ng paggalaw (feed) ng talahanayan sa panahon ng pag-ikot ng gantry, na ipinahayag sa mm, sa collimation, na ipinahayag din sa mm.

Dahil ang mga sukat (mm) sa numerator at denominator ay balanse, ang helix pitch ay isang walang sukat na dami. Para sa MSCT, ang tinatawag na volumetric helix pitch ay karaniwang itinuturing na ratio ng table feed sa isang slice, sa halip na sa kabuuang bilang ng mga slice sa Z axis. Para sa halimbawang ginamit sa itaas, ang volumetric helix pitch ay 16 (24 mm / 1.5 mm). Gayunpaman, may posibilidad na bumalik sa unang kahulugan ng helix pitch.

Nag-aalok ang mga bagong scanner ng opsyon na pumili ng craniocaudal (Z-axis) na extension ng lugar ng pag-aaral sa topogram. Gayundin, ang oras ng pag-ikot ng tubo, collimation ng slice (manipis o makapal na hiwa) at oras ng pag-aaral (breath-hold interval) ay inaayos kung kinakailangan. Kinakalkula ng software tulad ng SureView ang naaangkop na spiral pitch, karaniwang nagtatakda ng halaga sa pagitan ng 0.5 at 2.0.

[ 11 ], [ 12 ]

Slice Collimation: Resolution sa kahabaan ng Z axis

Ang resolution ng imahe (kasama ang Z-axis o ang body axis ng pasyente) ay maaari ding iakma sa partikular na diagnostic task gamit ang collimation. Ang mga hiwa ng 5 hanggang 8 mm na kapal ay ganap na naaayon sa karaniwang pagsusuri sa tiyan. Gayunpaman, ang tumpak na lokalisasyon ng mga maliliit na buto na bali o ang pagtatasa ng mga banayad na pagbabago sa baga ay nangangailangan ng paggamit ng mga manipis na hiwa (0.5 hanggang 2 mm). Ano ang tumutukoy sa kapal ng hiwa?

Ang terminong collimation ay tinukoy bilang pagkuha ng manipis o makapal na hiwa kasama ang longitudinal axis ng katawan ng pasyente (Z axis). Maaaring limitahan ng manggagamot ang hugis fan-divergence ng radiation beam mula sa X-ray tube na may collimator. Ang laki ng pagbubukas ng collimator ay kumokontrol sa pagdaan ng mga sinag na tumama sa mga detector sa likod ng pasyente sa isang malawak o makitid na batis. Ang pagpapaliit sa radiation beam ay nagpapabuti sa spatial na resolusyon sa kahabaan ng Z axis ng pasyente. Ang collimator ay matatagpuan hindi lamang kaagad sa labasan ng tubo, ngunit direkta din sa harap ng mga detektor, ibig sabihin, "sa likod" ng pasyente kapag tiningnan mula sa gilid ng pinagmulan ng X-ray.

Ang isang collimator aperture-dependent system na may isang hilera ng mga detector sa likod ng pasyente (isang slice) ay maaaring makagawa ng mga hiwa na 10 mm, 8 mm, 5 mm o kahit na 1 mm. Ang CT scan na may napakanipis na mga seksyon ay tinatawag na "high-resolution CT" (HRCT). Kung ang kapal ng slice ay mas mababa sa isang milimetro, ito ay tinatawag na "ultra-high-resolution CT" (UHRCT). Ang UHRCT, na ginagamit para sa pagsusuri sa petrous bone na may mga hiwa na humigit-kumulang 0.5 mm, ay nagpapakita ng mga pinong linya ng bali na dumadaan sa base ng bungo o mga auditory ossicle sa tympanic cavity). Para sa atay, ang high-contrast resolution ay ginagamit upang makita ang mga metastases, na nangangailangan ng mga hiwa ng medyo mas malaking kapal.

[ 13 ], [ 14 ], [ 15 ]

Mga scheme ng paglalagay ng detector

Ang karagdagang pag-unlad ng teknolohiyang single-slice spiral ay humantong sa pagpapakilala ng mga multi-slice (multi-spiral) na mga diskarte, na gumagamit ng hindi isa kundi ilang mga hilera ng mga detector na matatagpuan patayo sa Z axis sa tapat ng X-ray source. Ginagawa nitong posible na sabay na mangolekta ng data mula sa ilang mga seksyon.

Dahil sa hugis fan-divergence ng radiation, ang mga hilera ng detector ay dapat na may iba't ibang lapad. Ang scheme ng pag-aayos ng detector ay tulad na ang lapad ng mga detector ay tumataas mula sa gitna hanggang sa gilid, na nagbibigay-daan para sa iba't ibang mga kumbinasyon ng kapal at bilang ng mga hiwa na nakuha.

Halimbawa, maaaring magsagawa ng 16-slice na pag-aaral gamit ang 16 manipis na high-resolution na slice (para sa Siemens Sensation 16 ito ang 16 x 0.75 mm technique) o may 16 na seksyon na doble ang kapal. Para sa iliofemoral CT angiography, mas mainam na kumuha ng volume slice sa isang cycle kasama ang Z-axis. Sa kasong ito, ang lapad ng collimation ay 16 x 1.5 mm.

Ang pagbuo ng mga CT scanner ay hindi natapos sa 16 na hiwa. Maaaring mapabilis ang pangongolekta ng data sa pamamagitan ng paggamit ng mga scanner na may 32 at 64 na hanay ng mga detektor. Gayunpaman, ang trend patungo sa mas manipis na mga hiwa ay humahantong sa mas mataas na dosis ng radiation para sa pasyente, na nangangailangan ng karagdagang at magagawa na mga hakbang upang mabawasan ang pagkakalantad sa radiation.

Kapag sinusuri ang atay at pancreas, mas gusto ng maraming mga espesyalista na bawasan ang kapal ng slice mula 10 hanggang 3 mm upang mapabuti ang sharpness ng imahe. Gayunpaman, pinapataas nito ang antas ng ingay ng humigit-kumulang 80%. Samakatuwid, upang mapanatili ang kalidad ng imahe, kinakailangan na dagdagan ang kasalukuyang lakas sa tubo, ibig sabihin, taasan ang kasalukuyang lakas (mA) ng 80%, o dagdagan ang oras ng pag-scan (tumataas ang produkto ng mAs).

[ 16 ], [ 17 ]

Algorithm sa muling pagtatayo ng imahe

Ang Spiral CT ay may karagdagang kalamangan: sa panahon ng proseso ng muling pagtatayo ng imahe, karamihan sa data ay hindi aktwal na sinusukat sa isang partikular na hiwa. Sa halip, ang mga sukat sa labas ng slice na iyon ay isinasama sa karamihan ng mga value na malapit sa slice at nagiging data na partikular sa slice. Sa madaling salita: ang mga resulta ng pagproseso ng data malapit sa slice ay mas mahalaga para sa muling pagtatayo ng imahe ng isang partikular na seksyon.

Ang isang kawili-wiling kababalaghan ay sumusunod mula dito. Ang dosis ng pasyente (sa mGy) ay tinukoy bilang mAs bawat pag-ikot na hinati sa helix pitch, at ang dosis sa bawat larawan ay katumbas ng mAs bawat pag-ikot nang hindi isinasaalang-alang ang helix pitch. Kung, halimbawa, ang mga setting ay 150 mAs bawat pag-ikot na may helix pitch na 1.5, kung gayon ang dosis ng pasyente ay 100 mAs, at ang dosis sa bawat imahe ay 150 mAs. Samakatuwid, ang paggamit ng helical na teknolohiya ay maaaring mapabuti ang contrast resolution sa pamamagitan ng pagpili ng mataas na halaga ng mAs. Ginagawa nitong posible na pataasin ang contrast ng imahe, resolution ng tissue (kaliwanagan ng imahe) sa pamamagitan ng pagpapababa sa kapal ng slice at upang pumili ng pitch at helix na haba ng interval para mabawasan ang dosis ng pasyente! Kaya, ang isang malaking bilang ng mga hiwa ay maaaring makuha nang hindi tumataas ang dosis o ang pagkarga sa x-ray tube.

Ang teknolohiyang ito ay lalong mahalaga kapag kino-convert ang nakuhang data sa 2-dimensional (sagittal, curvilinear, coronal) o 3-dimensional na mga reconstruction.

Ang data ng pagsukat mula sa mga detector ay ipinapasa, profile sa pamamagitan ng profile, sa detector electronics bilang mga de-koryenteng signal na naaayon sa aktwal na pagpapahina ng mga X-ray. Ang mga de-koryenteng signal ay na-digitize at pagkatapos ay ipinadala sa video processor. Sa yugtong ito ng muling pagtatayo ng imahe, ginagamit ang isang "pipeline" na paraan, na binubuo ng preprocessing, pag-filter at reverse engineering.

Kasama sa preprocessing ang lahat ng pagwawasto na ginawa upang ihanda ang nakuhang data para sa muling pagtatayo ng imahe. Halimbawa, ang dark current correction, output signal correction, calibration, track correction, radiation hardening, atbp. Ang mga pagwawasto na ito ay ginawa upang bawasan ang mga variation sa pagpapatakbo ng tube at detector.

Gumagamit ang pag-filter ng mga negatibong value para itama ang pag-blur ng larawan na likas sa reverse engineering. Kung, halimbawa, ang isang cylindrical water phantom ay na-scan at na-reconstruct nang walang pag-filter, ang mga gilid nito ay magiging lubhang malabo. Ano ang mangyayari kapag ang walong attenuation profile ay na-superimposed upang muling buuin ang imahe? Dahil ang ilang bahagi ng silindro ay sinusukat sa pamamagitan ng dalawang superimposed na mga profile, isang hugis-bituin na imahe ang nakuha sa halip na isang tunay na silindro. Sa pamamagitan ng pagpapakilala ng mga negatibong halaga na lampas sa positibong bahagi ng mga profile ng attenuation, ang mga gilid ng silindro na ito ay nagiging matalas.

Ibinabahagi muli ng reverse engineering ang pinagsama-samang data ng pag-scan sa isang 2-dimensional na image matrix, na nagpapakita ng mga sira na hiwa. Ginagawa ito sa profile sa pamamagitan ng profile hanggang sa makumpleto ang proseso ng muling pagtatayo ng imahe. Ang image matrix ay maaaring ituring na isang checkerboard, ngunit binubuo ng 512 x 512 o 1024 x 1024 na mga elemento, na karaniwang tinatawag na "mga pixel." Ang reverse engineering ay nagreresulta sa bawat pixel na may eksaktong density, na lumalabas sa screen ng monitor bilang iba't ibang kulay ng gray, mula sa liwanag hanggang sa madilim. Kung mas magaan ang lugar ng screen, mas mataas ang density ng tissue sa loob ng pixel (hal., bone structures).

[ 18 ], [ 19 ]

Epekto ng boltahe (kV)

Kapag ang anatomikal na rehiyon na sinusuri ay may mataas na kapasidad sa pagsipsip (hal. CT ng ulo, sinturon sa balikat, thoracic o lumbar spine, pelvis o simpleng pasyenteng napakataba), ipinapayong gumamit ng mas mataas na boltahe o, bilang alternatibo, mas mataas na mga halaga ng mA. Sa pamamagitan ng pagpili ng mataas na boltahe sa x-ray tube, pinapataas mo ang tigas ng x-ray radiation. Alinsunod dito, ang mga x-ray ay tumagos sa anatomical na rehiyon na may mataas na kapasidad ng pagsipsip nang mas madali. Ang positibong bahagi ng prosesong ito ay ang mababang-enerhiya na bahagi ng radiation na nasisipsip ng mga tisyu ng pasyente ay nababawasan nang hindi naaapektuhan ang pagkuha ng imahe. Para sa pagsusuri ng mga bata at kapag sinusubaybayan ang KB bolus, maaaring ipinapayong gumamit ng mas mababang boltahe kaysa sa mga karaniwang setting.

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

Tube kasalukuyang (mAs)

Ang kasalukuyang, na sinusukat sa milliampere na segundo (mAs), ay nakakaapekto rin sa dosis ng radiation na natanggap ng pasyente. Ang isang malaking pasyente ay nangangailangan ng mas mataas na agos sa tubo upang makakuha ng magandang imahe. Kaya, ang isang mas obese na pasyente ay tumatanggap ng mas mataas na dosis ng radiation kaysa, halimbawa, isang bata na may makabuluhang mas maliit na sukat ng katawan.

Ang mga lugar na may mga istruktura ng buto na mas sumisipsip at nagkakalat ng radiation, tulad ng sinturon sa balikat at pelvis, ay nangangailangan ng mas mataas na agos ng tubo kaysa, halimbawa, sa leeg, tiyan ng isang payat na tao, o mga binti. Ang pag-asa na ito ay aktibong ginagamit sa proteksyon ng radiation.

Oras ng pag-scan

Dapat piliin ang pinakamaikling posibleng oras ng pag-scan, lalo na sa tiyan at dibdib, kung saan ang mga pag-urong ng puso at peristalsis ng bituka ay maaaring makabawas sa kalidad ng imahe. Ang kalidad ng CT imaging ay napabuti din sa pamamagitan ng pagbabawas ng posibilidad ng hindi sinasadyang paggalaw ng pasyente. Sa kabilang banda, maaaring kailanganin ang mas mahabang oras ng pag-scan upang mangolekta ng sapat na data at ma-maximize ang spatial na resolusyon. Minsan ang pagpili ng pinahabang oras ng pag-scan na may pinababang kasalukuyang ay sadyang ginagamit upang palawigin ang buhay ng x-ray tube.

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

3D na muling pagtatayo

Dahil ang spiral tomography ay nangongolekta ng data para sa isang buong rehiyon ng katawan ng pasyente, ang visualization ng mga bali at mga daluyan ng dugo ay bumuti nang malaki. Maraming iba't ibang 3D reconstruction technique ang ginagamit:

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

Maximum Intensity Projection (MIP)

Ang MIP ay isang mathematical na paraan kung saan ang mga hyperintense na voxel ay kinukuha mula sa isang 2D o 3D na set ng data. Pinipili ang mga Voxel mula sa isang set ng data na nakuha sa iba't ibang anggulo at pagkatapos ay i-project bilang mga 2D na imahe. Nakukuha ang 3D effect sa pamamagitan ng pagpapalit ng anggulo ng projection sa maliliit na hakbang at pagkatapos ay i-visualize ang muling itinayong imahe sa mabilis na sunud-sunod (ibig sabihin, sa isang dynamic na view mode). Ang pamamaraang ito ay kadalasang ginagamit sa contrast-enhanced na blood vessel imaging.

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

Multiplanar Reconstruction (MPR)

Ginagawang posible ng diskarteng ito na muling buuin ang mga imahe sa anumang projection, maging coronal, sagittal o curvilinear. Ang MPR ay isang mahalagang kasangkapan sa mga diagnostic ng bali at orthopedics. Halimbawa, ang mga tradisyonal na hiwa ng ehe ay hindi palaging nagbibigay ng kumpletong impormasyon tungkol sa mga bali. Ang isang napakanipis na bali na walang displacement ng mga fragment at pagkagambala ng cortical plate ay maaaring matukoy nang mas epektibo gamit ang MPR.

[ 41 ], [ 42 ]

Surface Shaded Display, SSD

Binubuo ng pamamaraang ito ang ibabaw ng organ o buto na tinukoy sa itaas ng ibinigay na threshold sa mga yunit ng Hounsfield. Ang pagpili ng anggulo ng imaging, pati na rin ang lokasyon ng hypothetical light source, ay susi sa pagkuha ng pinakamainam na muling pagtatayo (kinakalkula at inaalis ng computer ang mga lugar ng anino mula sa imahe). Ang ibabaw ng buto ay malinaw na nagpapakita ng bali ng distal radius na ipinakita ng MPR.

Ginagamit din ang 3D SSD sa pagpaplano ng operasyon, tulad ng sa kaso ng traumatic spinal fracture. Sa pamamagitan ng pagbabago ng anggulo ng imahe, madaling makita ang isang compression fracture ng thoracic spine at masuri ang kondisyon ng intervertebral foramina. Ang huli ay maaaring suriin sa maraming iba't ibang mga projection. Ang sagittal MPR ay nagpapakita ng fragment ng buto na inilipat sa spinal canal.

Mga pangunahing tuntunin para sa pagbabasa ng mga CT scan

• Anatomical na oryentasyon

Ang imahe sa monitor ay hindi lamang isang 2-dimensional na representasyon ng mga anatomical na istruktura, ngunit naglalaman ng data sa average na pagsipsip ng tissue ng mga X-ray, na kinakatawan ng isang matrix ng 512 x 512 na elemento (mga pixel). Ang slice ay may isang tiyak na kapal (d _S ) at ito ang kabuuan ng mga cuboid na elemento (voxels) ng parehong laki, na pinagsama sa isang matrix. Ang teknikal na tampok na ito ay ang batayan ng epekto ng bahagyang dami, ipinaliwanag sa ibaba. Ang mga larawang nakuha ay karaniwang tinitingnan mula sa ibaba (mula sa caudal side). Samakatuwid, ang kanang bahagi ng pasyente ay nasa kaliwa sa imahe at vice versa. Halimbawa, ang atay, na matatagpuan sa kanang kalahati ng lukab ng tiyan, ay kinakatawan sa kaliwang bahagi ng imahe. At ang mga organo na matatagpuan sa kaliwa, tulad ng tiyan at pali, ay makikita sa larawan sa kanan. Ang nauuna na ibabaw ng katawan, sa kasong ito ay kinakatawan ng nauuna na dingding ng tiyan, ay tinukoy sa itaas na bahagi ng imahe, at ang posterior na ibabaw na may gulugod ay nasa ibaba. Ang parehong prinsipyo ng pagbuo ng imahe ay ginagamit sa maginoo radiography.

• Mga Epekto ng Bahagyang Dami

Tinutukoy ng radiologist ang kapal ng slice (d _S ). Para sa pagsusuri ng thoracic at abdominal cavities, kadalasang pinipili ang 8-10 mm, at para sa bungo, gulugod, orbit at pyramids ng temporal na buto - 2-5 mm. Samakatuwid, ang mga istraktura ay maaaring sakupin ang buong kapal ng slice o bahagi lamang nito. Ang intensity ng voxel coloring sa gray scale ay depende sa average attenuation coefficient para sa lahat ng mga bahagi nito. Kung ang istraktura ay may parehong hugis sa buong kapal ng slice, lilitaw itong malinaw na nakabalangkas, tulad ng sa kaso ng aorta ng tiyan at inferior vena cava.

Ang epekto ng bahagyang dami ay nangyayari kapag ang istraktura ay hindi sumasakop sa buong kapal ng hiwa. Halimbawa, kung bahagi lamang ng vertebral body at bahagi ng disk ang kasama sa slice, hindi malinaw ang kanilang mga contour. Ang parehong ay sinusunod kapag ang organ ay makitid sa loob ng hiwa. Ito ang dahilan ng mahinang kalinawan ng mga pole ng bato, ang mga contour ng gallbladder at urinary bladder.

• Pagkakaiba sa pagitan ng nodular at tubular na istruktura

Mahalagang makilala ang pinalaki at pathologically altered na mga lymph node mula sa mga sisidlan at kalamnan na kasama sa cross-section. Maaaring napakahirap gawin ito mula sa isang seksyon lamang, dahil ang mga istrukturang ito ay may parehong density (at ang parehong lilim ng kulay abo). Samakatuwid, palaging kinakailangan upang pag-aralan ang mga katabing seksyon na matatagpuan nang mas cranially at caudally. Sa pamamagitan ng pagtukoy sa kung gaano karaming mga seksyon ang isang partikular na istraktura ay makikita, posible na malutas ang problema kung nakikita natin ang isang pinalaki na node o isang mas o mas kaunting haba ng tubular na istraktura: ang lymph node ay matutukoy lamang sa isa o dalawang mga seksyon at hindi makikita sa mga katabing bahagi. Ang aorta, inferior vena cava, at mga kalamnan, tulad ng iliac-lumbar, ay makikita sa buong craniocaudal series ng mga imahe.

Kung may hinala ng isang pinalaki na nodular formation sa isang seksyon, dapat na agad na ikumpara ng doktor ang mga katabing seksyon upang malinaw na matukoy kung ang "formation" na ito ay isang sisidlan o kalamnan lamang sa cross section. Ang taktika na ito ay mahusay din dahil pinapayagan nito ang mabilis na pagtatatag ng epekto ng isang pribadong volume.

• Densitometry (pagsukat ng density ng tissue)

Kung hindi alam, halimbawa, kung ang fluid na matatagpuan sa pleural cavity ay effusion o dugo, ang pagsukat sa density nito ay nagpapadali sa differential diagnosis. Katulad nito, ang densitometry ay maaaring gamitin para sa mga focal lesion sa atay o kidney parenchyma. Gayunpaman, hindi inirerekomenda na gumuhit ng isang konklusyon batay sa pagtatasa ng isang solong voxel, dahil ang mga naturang sukat ay hindi masyadong maaasahan. Para sa higit na pagiging maaasahan, kinakailangan upang palawakin ang "rehiyon ng interes" na binubuo ng ilang mga voxel sa isang focal lesion, anumang istraktura o dami ng likido. Kinakalkula ng computer ang average na density at ang standard deviation.

Ang partikular na pangangalaga ay dapat gawin upang hindi makaligtaan ang mga artifact ng hardening o bahagyang mga epekto ng volume. Kung ang isang sugat ay hindi umaabot sa buong kapal ng slice, kasama sa pagsukat ng density ang mga katabing istruktura. Ang densidad ng isang sugat ay susukatin lamang ng tama kung pupunuin nito ang buong kapal ng hiwa (d _S ). Sa kasong ito, mas malamang na ang pagsukat ay kasangkot sa sugat mismo kaysa sa mga katabing istruktura. Kung ang d S ay mas malaki kaysa sa diameter ng lesyon, tulad ng isang maliit na sugat, magreresulta ito sa bahagyang epekto ng volume sa anumang antas ng pag-scan.

• Mga antas ng densidad ng iba't ibang uri ng tela

Ang mga modernong device ay may kakayahang sumaklaw sa 4096 shade ng gray scale, na kumakatawan sa iba't ibang antas ng density sa Hounsfield units (HU). Ang density ng tubig ay arbitraryong kinuha bilang 0 HU, at hangin bilang - 1000 HU. Ang isang monitor screen ay maaaring magpakita ng maximum na 256 shades ng gray. Gayunpaman, ang mata ng tao ay maaaring makilala lamang ang tungkol sa 20. Dahil ang spectrum ng mga densidad ng tissue ng tao ay mas malawak kaysa sa mga makitid na limitasyong ito, posible na piliin at ayusin ang window ng imahe upang ang mga tisyu lamang ng nais na hanay ng density ang nakikita.

Ang average na antas ng density ng bintana ay dapat na itakda nang mas malapit hangga't maaari sa antas ng density ng mga tisyu na sinusuri. Ang baga, dahil sa pagtaas ng hangin nito, ay pinakamahusay na sinusuri sa isang window na may mababang setting ng HU, habang para sa tissue ng buto ang antas ng bintana ay dapat na tumaas nang malaki. Ang kaibahan ng imahe ay nakasalalay sa lapad ng window: ang isang makitid na window ay mas contrasty, dahil ang 20 shade ng grey ay sumasakop lamang sa isang maliit na bahagi ng density scale.

Mahalagang tandaan na ang antas ng density ng halos lahat ng parenchymatous na organo ay nasa loob ng makitid na limitasyon sa pagitan ng 10 at 90 HU. Ang mga baga ay isang pagbubukod, kaya tulad ng nabanggit sa itaas, ang mga espesyal na parameter ng window ay dapat itakda. Tungkol sa mga pagdurugo, dapat itong isaalang-alang na ang antas ng density ng kamakailang namuong dugo ay humigit-kumulang 30 HU na mas mataas kaysa sa sariwang dugo. Ang density pagkatapos ay bumaba muli sa mga lugar ng lumang pagdurugo at sa mga lugar ng thrombus lysis. Ang exudate na may nilalamang protina na higit sa 30 g/L ay hindi madaling makilala sa transudate (na may nilalamang protina na mas mababa sa 30 g/L) na may karaniwang mga setting ng window. Bilang karagdagan, dapat sabihin na ang mataas na antas ng densidad na magkakapatong, halimbawa sa mga lymph node, pali, kalamnan at pancreas, ay ginagawang imposibleng maitatag ang pagkakakilanlan ng tisyu batay sa pagtatasa ng density lamang.

Sa konklusyon, dapat tandaan na ang mga normal na halaga ng density ng tisyu ay nag-iiba din sa mga indibidwal at nagbabago sa ilalim ng impluwensya ng mga ahente ng kaibahan sa nagpapalipat-lipat na dugo at sa organ. Ang huling aspeto ay partikular na kahalagahan para sa pag-aaral ng genitourinary system at may kinalaman sa intravenous administration ng contrast agents. Sa kasong ito, ang ahente ng kaibahan ay mabilis na nagsisimulang ilabas ng mga bato, na humahantong sa isang pagtaas sa density ng renal parenchyma sa panahon ng pag-scan. Ang epektong ito ay maaaring gamitin upang masuri ang pag-andar ng bato.

• Pagdodokumento ng pananaliksik sa iba't ibang bintana

Kapag nakuha na ang larawan, kinakailangang ilipat ang larawan sa pelikula (gumawa ng hard copy) upang idokumento ang pagsusuri. Halimbawa, kapag tinatasa ang kondisyon ng mediastinum at malambot na mga tisyu ng dibdib, ang isang window ay nakatakda upang ang mga kalamnan at fat tissue ay malinaw na nakikita sa mga kulay ng kulay abo. Sa kasong ito, ginagamit ang isang soft-tissue window na may sentrong 50 HU at lapad na 350 HU. Bilang resulta, ang mga tisyu na may density mula -125 HU (50-350/2) hanggang +225 HU (50+350/2) ay kinakatawan sa kulay abo. Ang lahat ng mga tisyu na may density na mas mababa sa -125 HU, tulad ng baga, ay lumilitaw na itim. Ang mga tissue na may density na mas mataas sa +225 HU ay puti, at ang kanilang panloob na istraktura ay hindi naiiba.

Kung kinakailangan upang suriin ang parenkayma ng baga, halimbawa, kapag ang mga nodular formations ay hindi kasama, ang window center ay dapat na bawasan sa -200 HU, at ang lapad ay tumaas (2000 HU). Kapag ginagamit ang window na ito (pulmonary window), ang mga istruktura ng baga na may mababang density ay mas mahusay na naiiba.

Upang makamit ang maximum na kaibahan sa pagitan ng kulay abo at puting bagay ng utak, dapat pumili ng isang espesyal na window ng utak. Dahil ang mga densidad ng grey at white matter ay bahagyang naiiba, ang malambot na tissue window ay dapat na napakakitid (80 - 100 HU) at mataas ang contrast, at ang sentro nito ay dapat nasa gitna ng mga halaga ng density ng tissue ng utak (35 HU). Sa ganitong mga setting, imposibleng suriin ang mga buto ng bungo, dahil ang lahat ng mga istraktura na mas siksik sa 75 - 85 HU ay lumilitaw na puti. Samakatuwid, ang gitna at lapad ng window ng buto ay dapat na mas mataas - tungkol sa + 300 HU at 1500 HU, ayon sa pagkakabanggit. Ang mga metastases sa occipital bone ay nakikita lamang kapag gumagamit ng bone window, ngunit hindi isang brain window. Sa kabilang banda, ang utak ay halos hindi nakikita sa window ng buto, kaya ang maliliit na metastases sa utak ay hindi mapapansin. Dapat nating laging tandaan ang mga teknikal na detalyeng ito, dahil sa karamihan ng mga kaso, ang mga larawan sa lahat ng mga bintana ay hindi inililipat sa pelikula. Tinitingnan ng doktor na nagsasagawa ng pagsusuri ang mga imahe sa screen sa lahat ng mga bintana upang hindi makaligtaan ang mahahalagang palatandaan ng patolohiya.

[ 43 ], [ 44 ], [ 45 ]