Wat is computertomografie?

de computertomografie of computergestuurde axiale tomografie (CT- of CAT-scan) is een beeldvormende techniek waarmee verschillende inwendige lichaamsdelen kunnen worden waargenomen. Het wordt voornamelijk gebruikt om anomalieën in de structuur van het organisme te detecteren en diagnoses te stellen.

Het werkt door de combinatie van een reeks röntgenbeelden genomen vanuit verschillende invalshoeken. Later worden ze door computers verwerkt om transversale (axiale) afbeeldingen van het lichaam te maken.

Röntgenstralen zijn elektromagnetische straling die door ondoorzichtige lichamen naar het licht gaat en afbeeldingen achter zich produceert. De röntgenfoto's tonen het interieur van het lichaam in zwart-wittinten, omdat elk type weefsel verschillende hoeveelheden straling absorbeert.

Met de computertomografie worden meer gedetailleerde beelden van de interne structuren verkregen. Hierdoor kan de zorgverlener in het lichaam kijken, er als een appel uitziet wanneer we het in tweeën snijden.

De eerste TC-machines presteerden slechts één keer per keer, maar de meeste moderne scanners draaien tegelijkertijd meerdere tegelijk. Dit kan variëren van 4 tot 320 sneden. De meest recente machines kunnen 640 sneden bereiken.

Deze procedure betekende een ware revolutie in de radiodiagnostiek sinds de ontdekking van röntgenstralen, omdat zachte weefsels, bloedvaten en botten in verschillende delen van het lichaam kunnen worden waargenomen..

De computertomografie is ontwikkeld door de Britse ingenieur Godfrey Hounsfield en de Amerikaanse ingenieur Allan Cormack. Voor hun werk ontvingen ze in 1979 de Nobelprijs voor de fysiologie of geneeskunde.

Deze techniek is een fundamentele pijler geworden in de diagnose van medische ziekten. Hiermee kunt u afbeeldingen krijgen van het hoofd, de rug, het ruggenmerg, het hart, de buik, de knieën, de borst ... onder andere.

Bijna alle medische gebieden hebben geprofiteerd van de toepassing van deze techniek, waardoor andere irritante, gevaarlijke en pijnlijke procedures in de steek konden worden gelaten. Vooral wanneer wordt vastgesteld dat de computertomografie een veiligere, eenvoudigere en minder dure diagnose biedt.

Een van de gebieden waarop de computertomografie meer repercussies heeft gehad, is de verkenning van het zenuwstelsel. Een paar jaar geleden was de mogelijkheid om met zoveel precisie afbeeldingen van de hersenen te verkrijgen ondenkbaar.

Dit heeft een doorbraak mogelijk gemaakt in bestaande kennis over het functioneren van de hersenen.

Hoe is het mechanisme van computertomografie?

Het eerste gecomputeriseerde tomografie-apparaat dat effectief werkte en klinische toepassing had, werd uitgevoerd door Hounsfield in 1967. Deze technicus werkte voor het bedrijf EMI, dat zich toelegde op de productie van platen en muziekinstrumenten..

Hounsfield wilde de radiologische dichtheid van het menselijk lichaam reconstrueren, uit een aantal metingen afkomstig van de transmissie van een röntgenstralenbundel.

Hij kon aantonen dat dit mogelijk was met behulp van matige doses straling. Dit zou een nauwkeurigheid van 0,5% kunnen bereiken, wat veel beter was dan de normale radiologische procedures.

Het eerste apparaat werd in 1971 in het Atkinson Morley's Hospital geïnstalleerd. In 1974, aan de Georgetown University, werd de eerste volledige CT-scan van het lichaam verkregen..

Sindsdien zijn ze aan het verbeteren en vandaag zijn er verschillende fabrikanten. De huidige apparaten kosten ongeveer tussen de 250.000 en 800.000 €.

Röntgenstralen passeren materialen en de resulterende beelden zijn afhankelijk van de stof en de fysieke toestand van de materialen. Er zijn radiolucente weefsels, dat wil zeggen, ze laten de röntgenstraling door en ze zien er zwart uit. Terwijl, radio-ondoorzichtige stoffen, röntgenstralen absorberen en er wit uitzien.

In het menselijk lichaam kunnen 4 dichtheden worden waargenomen. De luchtdichtheid (hypodense) wordt zwart waargenomen. De dichtheid van vet (isodens) wordt grijs waargenomen. De botdichtheid (hyperdense) ziet er wit uit. De dichtheid van het water is grijszwart te zien, maar als je een contrastmiddel toevoegt, ziet het er wit uit.

Het contrastmedium is een substantie die wordt ingeslikt of ingespoten, zodat de te onderzoeken structuren beter worden gezien.

De niveaus van radiodichtheid van menselijke weefsels worden gemeten in schalen van Hounsfield-eenheden (HU), als een eerbetoon aan de maker.

Computertomografie is gebaseerd op de opstelling van verschillende röntgenbundels onder verschillende hoeken die worden toegepast op het te observeren gebied.

Computertomografie-elementen

De apparatuur die wordt gebruikt in de computertomografie bestaat uit drie systemen:

Gegevensverzamelsysteem

Dit zijn de elementen die worden gebruikt bij de verkenning van de patiënt. Het is samengesteld uit een hoogspanningsgenerator vergelijkbaar met die gebruikt in traditionele radiologie. Dit maakt het gebruik van röntgenbuizen mogelijk die met hoge snelheid roteren.

Een standaard is ook noodzakelijk, dat wil zeggen een brancard waar de patiënt zich bevindt en de mechanismen die hem verplaatsen. Deze brancard is essentieel omdat het de patiënt in staat stelt om comfortabel te zijn en niet te bewegen.

Het materiaal van de stretcher mag niet interfereren met röntgenstralen, daarom wordt koolstofvezel gebruikt. De motor is zeer precies en soepel, zodat hij niet tweemaal hetzelfde gebied uitstraalt.

Een ander element is de röntgenbuis die ioniserende straling genereert, vergelijkbaar met traditionele röntgenfoto's. Er zijn ook stralingsdetectoren die röntgenstralen transformeren in digitale signalen die een computer kan vertalen. Ze bevinden zich in de vorm van een kroon, rond het gat waar de patiënt wordt geplaatst.

Gegevensverwerkingssysteem

Het bestaat hoofdzakelijk uit de computer en de elementen die worden gebruikt om ermee te communiceren (monitor, toetsenbord, printer, enz.)

De computer voert vanuit de verzamelde signalen wiskundige berekeningen uit die zijn opgeslagen. Dit maakt de visualisatie en daaropvolgende wijziging mogelijk.

In de eerste tests die door Hounsfield werden uitgevoerd, duurden de apparaten bijna 80 minuten om elk beeld te reconstrueren. Momenteel lost de computer, afhankelijk van het formaat van de afbeelding, ongeveer 30.000 vergelijkingen tegelijkertijd op om een ​​afbeelding te reconstrueren. Dat is waarom je krachtige apparatuur nodig hebt.

De technologie heeft het voor de berekening mogelijk gemaakt om de reconstructie van een afbeelding uit te voeren in ongeveer 1 seconde.

Omdat huidige computers digitaal zijn, moet een afbeelding worden gereduceerd tot een reeks cijfers die de maximaal mogelijke informatie bevatten. Om dit te bereiken, is het beeld verdeeld in kleine vierkanten, waardoor een matrix ontstaat.

Elk vierkant wordt een "pixel" genoemd en de informatie van elk is een numerieke waarde. Het bevat getallen die de locatie op de X-as en op de Y-as van de matrix weergeven. Ook van een derde as die het niveau van grijs aangeeft.

Het is dus mogelijk om de bestaande informatie op de afbeelding naar nummers te verkleinen. Hoe kleiner de vierkanten van de matrix en hoe groter het aantal grijzen, hoe gedetailleerder de verstrekte informatie zal zijn en hoe meer deze zal lijken op de werkelijke afbeelding.

In computertomografie zijn de meest gebruikte matrices 256 x 256 en 512 x 512 pixels. De vierkanten waaruit de matrix bestaat, zijn talrijk. In een 256 x 256 matrix zouden we bijvoorbeeld 65.536 pixels hebben.

Gegevenspresentatie en opslagsysteem

De gegevens worden op schermen weergegeven. Sommige teams hebben er twee, een voor de technicus die de test uitvoert en een andere voor de arts die het verkregen beeld bestudeert of aanpast.

Verschillende mechanismen worden ook gebruikt om de beelden op te nemen en te archiveren. Röntgenstralen kunnen op dezelfde manier worden afgedrukt als de conventionele ontwikkelingsprocedure.

evolutie

Computertomografie lost bepaalde problemen van conventionele radiografie op. Hoewel het hierbij mogelijk is om 4 niveaus van dichtheid te onderscheiden in de afbeeldingen (lucht, water, vet en calcium), kan CT in 2000 tot wel 2.000 dichtheden grijs krijgen.

In de conventionele radiologie wordt een afbeelding met drie assen in de ruimte verkregen op een tweedimensionale film. Dit impliceert de superpositie van de elementen die zijn geröntgend. In CT wordt een veel preciezer beeld van de drie assen verkregen, waardoor de superpositie wordt geëlimineerd.

Hoe groter de verkenningsvluchten die door het systeem worden uitgevoerd, hoe groter de gegevens en hoe trouwer aan de realiteit. Het aantal scans is echter beperkt door de tijd die nodig is om ze te maken, en door de blootstelling van de patiënt aan straling. Omdat het schadelijk is om het lange tijd te ontvangen.

Vanwege dit alles zijn de geautomatiseerde tomografiesystemen steeds verbeterd, waarbij ze de volgende processen doorlopen:

Eerste generatie

De eerste generatie van de CT bestond uit een dunne en smalle stralingsbundel met een enkele detector. De bewegingen waren breed en de verkenning duurde iets meer dan 4 minuten.

Na het verplaatsen van de detectorbuis, werd nog een zwaai gemaakt om het hele gebied te bedekken. Deze gegevens zijn op de computer opgeslagen.

Tweede generatie

De tweede generatie wordt gekenmerkt omdat er een groter aantal detectoren is (30 of meer). Dit maakte vertalingstijden van 18 seconden mogelijk, waarmee u goede resultaten kon behalen.

Derde generatie

De derde generatie ontwikkelde een kroon van vaste detectoren. Het bestaat uit een boog van meer dan 40 graden.

De translatiebewegingen van de buis worden onderdrukt en roteert alleen. Met deze ontwikkeling werden tijden van 4 seconden bereikt.

Tegenwoordig is de spiraalvormige computertomografie ontwikkeld, waarbij er continue belichting is via talrijke detectoren. De brancard van de patiënt beweegt ook met hoge precisie.

Dit maakt het mogelijk om in een paar seconden tomografische coupes van de hele schedel of thorax te maken. Bovendien staat het gebruik van geavanceerde computersystemen toe dat deze gegevens vrijwel onmiddellijk worden verwerkt.

Met de modernste tomografen kunnen driedimensionale afbeeldingen worden gegenereerd uit informatie die is geëxtraheerd uit tweedimensionale tomografische cuts.

Hoe is het gedaan??

Om de procedure uit te voeren, moet de patiënt alle metalen of andere elementen verwijderen die het onderzoek kunnen beïnvloeden, zoals een bril of gebitsprothese..

De zorgverlener kan de patiënt voorzien van een speciale kleurstof, een contrastmiddel. Het dient om de interne structuren beter te kunnen detecteren door röntgenstralen.

Het contrastmateriaal ziet er wit uit in de afbeeldingen, wat het mogelijk maakt om de bloedvaten, weefsels of andere structuren te markeren. Het contrastmedium kan in de vorm van een drank worden geleverd of in de arm worden geïnjecteerd. Uitzonderlijk worden oedemen gebruikt die in het rectum moeten worden ingebracht.

De patiënt moet op de brancard gaan liggen. De artsen en technici bevinden zich in een aangrenzende kamer, de controlekamer. Daarin is de computer en monitoren. De patiënt kan met hem communiceren via een intercom.

De brancard glijdt zachtjes in de scanner en de röntgenmachine draait rond de patiënt. Elke rotatie genereert talloze afbeeldingen van delen van zijn lichaam.

De procedure kan 20 minuten tot 1 uur duren. Het is essentieel dat de patiënt volledig stil is zodat de beweging de exploratie niet beïnvloedt.

Daarna zal de radioloog de afbeeldingen bekijken. Dit is een arts die gespecialiseerd is in de diagnose en behandeling van ziekten door beeldvormingstechnieken.

toepassingen

Computertomografie heeft veel toepassingen op bijna alle gebieden van de geneeskunde, die ook nuttig zijn in de neurowetenschappen.

Het wordt vooral gebruikt om de nek, ruggengraat, buik, bekken, armen, benen, etc. te verkennen..

Daarnaast kunt u beelden van de interne organen van het lichaam zoals de lever, pancreas, darmen, nieren, blaas, de bijnieren, longen, hart, hersenen, enz. Produceren Het kan ook de bloedvaten en het ruggenmerg analyseren.

De belangrijkste toepassingen van computertomografie zijn:

- CT van de thorax: Het kan problemen in de longen, het hart, de slokdarm, de aorta-ader of de weefsels van het midden van de borst detecteren. Op deze manier kunt u infecties, longkanker, longembolie en aneurysma's vinden.

- CT-buik: Met deze procedure kunt u abcessen, tumoren, infecties, vergrote lymfeklieren, vreemde voorwerpen, bloeding, appendicitis, diverticulitis, enz. Vinden..

- CT van de urinewegen: Computertomografie van de nieren, urineleiders en blaas wordt urografie genoemd. Met deze techniek kun je stenen in de nieren, blaasstenen of obstructies in de urinewegen vinden.

Intraveneuze pyelografie (IVP) is een soort computertomografie die een contrastmiddel gebruikt om obstructies, infecties of andere ziekten in de urinewegen te zoeken..

- CT van de lever: op deze manier kun je tumoren, bloedingen of andere ziekten in de lever vinden.

- CT-pancreas: Het wordt gebruikt om tumoren in de pancreas of ontsteking daarvan vindt (pancreatitis).

- CT van de galblaas en galkanaaltjes: kan nuttig zijn om galstenen te vinden, hoewel in het algemeen echografie wordt gebruikt.

- TC pelvis: om problemen op te sporen in de orgels die zich in dit gebied bevinden. Bij vrouwen wordt het gebruikt om de baarmoeder, eierstokken en eileiders te verkennen. Voor de man, de prostaat en de zaadblaas.

- TC arm of been: Hiermee kunt u problemen in de schouder, elleboog, hand, heup, knie, enkel, voet waarnemen. Dit kan spier- en botaandoeningen als fracturen diagnosticeren.

- Aan de andere kant is tomografie een essentiële gids voor plan operaties of radiotherapie.

- Het is ook handig om de effectiviteit van behandelingen die worden uitgevoerd.

- De hersen-computertomografie dient ook voor het detecteren van bloedingen, hersenletsel of breuken in de schedel. Het wordt gebruikt om aneurysma's, bloedstolsels, beroertes, tumoren, hydrocephalus, maar ook misvormingen of ziekten in de schedel te diagnosticeren..

risico's

Er zijn zeer weinig risico's verbonden aan computertomografie. Het risico op kanker kan echter worden verhoogd, omdat bij deze procedure blootstelling aan ioniserende straling hoger is dan bij conventionele röntgenfoto's.

Dit risico is erg laag als er maar één onderzoek is. Het risico neemt toe voor kinderen, vooral als het op de borst en de buik wordt gedaan.

Allergische reacties op het contrastmedium kunnen ook voorkomen; voornamelijk tot een specifieke component, jodium. In elk geval zijn de meeste reacties erg mild en kunnen ze leiden tot huiduitslag of jeuk. Om dit tegen te gaan, kan de arts een allergie of steroïde medicijn voorschrijven.

Deze scan is niet geïndiceerd voor zwangere vrouwen omdat deze de baby kan schaden. In deze gevallen kan een andere test worden aanbevolen, zoals echografie of magnetische resonantie beeldvorming.

referenties

1. Chen, M. Y. M., Pope, T.L., Ott, D.J., Cabeza Martínez, B., Méndez Fernández, R., & Arrazola, J. (2006). Basisradiologie Madrid enz.: McGraw-Hill Interamericana.
2. Computed Tomography (CT) Scan van het lichaam. (21 augustus 2015). Opgehaald van Webmd: webmd.com.
3. CT-scan. (25 maart 2015). Verkregen van Mayo Clinic: mayoclinic.org.
4. Davis, L. M. (19 september 2016). CT-scan (CAT-scan, geautomatiseerde axiale tomografie). Opgehaald van emedicinehealth.
5. Erkonen, W. E., & Smith, W. L. (2010). Radiologie 101: de grondslagen en grondslagen van beeldvormende onderzoeken (3e druk). Philadelphia: Wolters Kluwer / Lippincott Williams & Wilkins.
6. Gil Gayarre, M., Delgado Macías, M.T., Martinez Morillo, M., & Otón Sánchez, C. (2005). Manual of clinical radiology (2nd ed.). Madrid: Elsevier.
7. McKenzie, J. (22 november 2016). Computed Tomography (CT). Teruggeplaatst van Insideradiology: insideradiology.com.au.
8. Ropper, A.H., Brown, R.H., Adams, R.D., & Victor, M. (2007). Principes van neurologie van Adams en Victor (8e druk). Mexico; Madrid enz.: McGraw Hill.
9. Ross, H. (25 februari 2016). CT (Computed Tomography) Scan. Opgehaald van Healthline: healthline.com.