Schema voor het verkrijgen van berekende tomogrammen

Een smalle bundel röntgenstralen scant het menselijk lichaam in een cirkel. De straling gaat door het weefsel en wordt verzwakt op basis van de dichtheid en atomaire samenstelling van dit weefsel. Aan de andere kant van de patiënt wordt een cirkelvormig systeem van röntgensensoren geïnstalleerd, die elk (er kunnen er enkele duizenden zijn) de stralingsenergie omzetten in elektrische signalen. Na versterking worden deze signalen omgezet in een digitale code, die naar het computergeheugen wordt gestuurd. De opgenomen signalen weerspiegelen de mate van verzwakking van de röntgenbundel (en dus de mate van absorptie van straling) in een bepaalde richting.

De röntgenzender draait rond de patiënt en "kijkt" vanuit verschillende hoeken naar zijn lichaam, in een totale hoek van 360°. Aan het einde van de rotatie van de zender zijn alle signalen van alle sensoren opgeslagen in het geheugen van de computer. De rotatieduur van de zender in moderne tomografen is zeer kort, slechts 1-3 seconden, wat het bestuderen van bewegende objecten mogelijk maakt.

Bij gebruik van standaardprogramma's reconstrueert de computer de interne structuur van het object. Zo ontstaat een beeld van een dunne laag van het te onderzoeken orgaan, meestal ter grootte van enkele millimeters. Dit beeld wordt weergegeven op de monitor en de arts verwerkt het in relatie tot de uit te voeren taak: hij kan het beeld schalen (vergroten en verkleinen), interessegebieden markeren (interessezones), de grootte van het orgaan bepalen en het aantal of de aard van pathologische formaties vaststellen.

Onderweg wordt de weefseldichtheid in individuele gebieden bepaald, gemeten in conventionele eenheden - Hounsfield-eenheden (HU). De dichtheid van water wordt als nul beschouwd. De dichtheid van bot is +1000 HU, de dichtheid van lucht is -1000 HU. Alle andere weefsels van het menselijk lichaam nemen een tussenpositie in (meestal van 0 tot 200-300 HU). Uiteraard kan een dergelijk bereik van dichtheden niet worden weergegeven op een beeldscherm of op een fotografische film, dus selecteert de arts een beperkt bereik op de Hounsfield-schaal - een "venster", waarvan de afmetingen meestal niet groter zijn dan enkele tientallen Hounsfield-eenheden. De parameters van het venster (breedte en locatie op de gehele Hounsfield-schaal) worden altijd aangegeven op computertomogrammen. Na deze verwerking wordt het beeld opgeslagen in het langetermijngeheugen van de computer of opgeslagen op een vaste drager - fotografische film. We moeten hierbij opmerken dat met computertomografie de kleinste verschillen in dichtheid worden aangetoond, namelijk zo'n 0,4-0,5%. Met conventionele röntgenfoto's is echter slechts een dichtheidsgradiënt van 15-20% zichtbaar.

Meestal is computertomografie niet beperkt tot het verkrijgen van één laag. Voor een betrouwbare herkenning van de laesie zijn meerdere sneden nodig, meestal 5-10, die op een afstand van 5-10 mm van elkaar worden gemaakt. Om de locatie van de te isoleren lagen ten opzichte van het menselijk lichaam te bepalen, wordt op hetzelfde apparaat - een röntgenfoto - een digitale opname gemaakt van het te onderzoeken gebied. Hierop worden de tijdens verder onderzoek geïsoleerde tomografieniveaus weergegeven.

Momenteel worden computertomografen ontworpen waarbij vacuüm-elektronenkanonnen die een bundel snelle elektronen uitzenden, worden gebruikt als doordringende stralingsbron in plaats van een röntgenstraler. Het toepassingsgebied van dergelijke elektronenbundelcomputertomografen is momenteel voornamelijk beperkt tot de cardiologie.

De laatste jaren heeft de zogenaamde spiraaltomografie zich snel ontwikkeld. Hierbij beweegt de emitter zich spiraalvormig ten opzichte van het lichaam van de patiënt en registreert zo in een korte tijd, gemeten in enkele seconden, een bepaald volume van het lichaam, dat vervolgens kan worden weergegeven door afzonderlijke, discrete lagen. Spiraaltomografie heeft de aanzet gegeven tot de ontwikkeling van nieuwe, zeer veelbelovende visualisatiemethoden: computerangiografie, driedimensionale (volumetrische) beeldvorming van organen en uiteindelijk de zogenaamde virtuele endoscopie, die is uitgegroeid tot het toppunt van moderne medische visualisatie.

Er is geen speciale voorbereiding van de patiënt nodig voor een CT-scan van hoofd, hals, borstkas en ledematen. Bij onderzoek van de aorta, vena cava inferior, lever, milt en nieren wordt de patiënt aangeraden zich te beperken tot een licht ontbijt. Voor onderzoek van de galblaas dient de patiënt nuchter te komen. Vóór een CT-scan van de pancreas en lever is het noodzakelijk om maatregelen te nemen om winderigheid te verminderen. Voor een nauwkeurigere differentiatie van de maag en darmen tijdens een CT-scan van de buikholte, worden deze gecontrasteerd door middel van fractionele orale toediening van ongeveer 500 ml van een 2,5%-oplossing van een in water oplosbaar jodiumhoudend contrastmiddel.

Er moet ook rekening mee worden gehouden dat als de patiënt de dag vóór de CT-scan een röntgenfoto van de maag of darmen heeft laten maken, de daarin opgehoopte barium artefacten op de beelden zal veroorzaken. Daarom mag een CT-scan pas worden voorgeschreven nadat het spijsverteringskanaal volledig is ontdaan van dit contrastmiddel.

Er is een aanvullende CT-methode ontwikkeld: verbeterde CT. Deze techniek omvat het uitvoeren van tomografie na intraveneuze toediening van een in water oplosbaar contrastmiddel aan de patiënt. Deze techniek verhoogt de absorptie van röntgenstraling door het verschijnen van een contrastvloeistof in het vaatstelsel en parenchym van het orgaan. In dit geval neemt enerzijds het contrast van het beeld toe en anderzijds worden sterk gevasculariseerde formaties, zoals vasculaire tumoren en metastasen van sommige tumoren, beter zichtbaar. Uiteraard worden tegen de achtergrond van een verbeterde schaduwopname van het orgaanparenchym laagvasculaire of volledig avasculaire zones (cysten, tumoren) beter zichtbaar.

Sommige modellen computertomografen zijn uitgerust met hartsynchronisatoren. Deze schakelen de zender in op nauwkeurig gespecificeerde tijdstippen, zowel tijdens de systole als tijdens de diastole. De dwarsdoorsneden van het hart die uit dit onderzoek voortkomen, maken het mogelijk om de toestand van het hart tijdens de systole en diastole visueel te beoordelen, het volume van de hartkamers en de ejectiefractie te berekenen en de indicatoren van de algemene en regionale contractiele functie van de hartspier te analyseren.

Het belang van CT beperkt zich niet tot het diagnosticeren van ziekten. Onder CT-controle worden puncties en gerichte biopsieën van verschillende organen en pathologische haarden uitgevoerd. CT speelt een belangrijke rol bij het monitoren van de effectiviteit van conservatieve en chirurgische behandeling van patiënten. Ten slotte is CT een nauwkeurige methode voor het bepalen van de lokalisatie van tumorlaesies, die wordt gebruikt om de bron van radioactieve straling op de laesie te richten tijdens radiotherapie van maligne neoplasmata.

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