Schéma pro získání vypočtených tomogramů

Úzký paprsek rentgenového záření skenuje lidské tělo v kruhu. Procházející tkání je záření zeslabováno podle hustoty a atomového složení těchto tkání. Na druhé straně pacienta je instalován kruhový systém rentgenových senzorů, z nichž každý (může jich být několik tisíc) převádí energii záření na elektrické signály. Po zesílení jsou tyto signály převedeny do digitálního kódu, který je odeslán do paměti počítače. Zaznamenané signály odrážejí stupeň zeslabení rentgenového paprsku (a v důsledku toho i stupeň absorpce záření) v libovolném směru.

Rentgenový zářič se otáčením kolem pacienta „dívá“ na jeho tělo z různých úhlů, v celkovém úhlu 360°. Do konce rotace zářiče se všechny signály ze všech senzorů zaznamenají do paměti počítače. Doba rotace zářiče v moderních tomografech je velmi krátká, pouze 1–3 sekundy, což umožňuje studium pohybujících se objektů.

Při použití standardních programů počítač rekonstruuje vnitřní strukturu objektu. Výsledkem je obraz tenké vrstvy studovaného orgánu, obvykle o velikosti několika milimetrů, který se zobrazí na monitoru a lékař jej zpracuje ve vztahu k danému úkolu: může obraz škálovat (zvětšovat a zmenšovat), zvýrazňovat oblasti zájmu (zóny zájmu), určovat velikost orgánu, počet nebo povahu patologických útvarů.

Cestou se určuje hustota tkáně v jednotlivých oblastech, která se měří v konvenčních jednotkách - Hounsfieldových jednotkách (HU). Hustota vody se bere jako nula. Hustota kosti je +1000 HU, hustota vzduchu je -1000 HU. Všechny ostatní tkáně lidského těla zaujímají mezilehlou polohu (obvykle od 0 do 200-300 HU). Takový rozsah hustot přirozeně nelze zobrazit ani na displeji, ani na fotografickém filmu, proto lékař zvolí omezený rozsah na Hounsfieldově stupnici - "okno", jehož rozměry obvykle nepřesahují několik desítek Hounsfieldových jednotek. Parametry okna (šířka a umístění na celé Hounsfieldově stupnici) jsou vždy uvedeny na počítačových tomogramech. Po takovém zpracování se obraz umístí do dlouhodobé paměti počítače nebo se vytiskne na pevné médium - fotografický film. Dodejme, že počítačová tomografie odhaluje nejnevýznamnější rozdíly v hustotě, okolo 0,4–0,5 %, zatímco konvenční rentgenové zobrazování dokáže zobrazit gradient hustoty pouze 15–20 %.

Počítačová tomografie se obvykle neomezuje pouze na získání jedné vrstvy. Pro jisté rozpoznání léze je zapotřebí několik řezů, obvykle 5-10, které se provádějí ve vzdálenosti 5-10 mm od sebe. Pro orientaci v umístění izolovaných vrstev vzhledem k lidskému tělu se na stejném zařízení - radiotopografu - pořídí digitální snímek studované oblasti, na kterém se zobrazují tomografické úrovně izolované během dalšího vyšetření.

V současné době byly navrženy počítačové tomografy, u kterých se jako zdroj pronikavého záření místo rentgenového zářiče používají vakuové elektronové trysky emitující paprsek rychlých elektronů. Rozsah použití takových počítačových tomografů s elektronovým paprskem je v současnosti omezen především na kardiologii.

V posledních letech se rychle rozvíjí tzv. spirální tomografie, při které se zářič pohybuje ve spirále vzhledem k tělu pacienta a tak v krátkém časovém úseku, měřeném v řádu několika sekund, zachytí určitý objem těla, který lze následně reprezentovat samostatnými diskrétními vrstvami. Spirální tomografie iniciovala vznik nových, mimořádně slibných metod vizualizace - počítačové angiografie, trojrozměrného (volumetrického) zobrazování orgánů a konečně tzv. virtuální endoskopie, která se stala vrcholem moderní lékařské vizualizace.

Na CT hlavy, krku, hrudníku a končetin není nutná žádná speciální příprava pacienta. Při vyšetření aorty, dolní duté žíly, jater, sleziny a ledvin se pacientovi doporučuje omezit se na lehkou snídani. K vyšetření žlučníku by měl pacient přijít nalačno. Před CT slinivky břišní a jater je nutné přijmout opatření ke snížení nadýmání. Pro přesnější diferenciaci žaludku a střev během CT dutiny břišní se pacientem před vyšetřením kontrastuje frakčním perorálním podáním asi 500 ml 2,5% roztoku ve vodě rozpustné jodové kontrastní látky.

Je třeba také vzít v úvahu, že pokud pacient den před CT vyšetřením podstoupil rentgenové vyšetření žaludku nebo střev, nahromaděné baryum v nich vytvoří na obraze artefakty. V tomto ohledu by CT nemělo být předepsáno, dokud není trávicí trakt zcela vyprázdněn od této kontrastní látky.

Byla vyvinuta další metoda provádění CT - zesílená CT. Zahrnuje provedení tomografie po intravenózním podání ve vodě rozpustné kontrastní látky pacientovi. Tato technika zvyšuje absorpci rentgenového záření v důsledku výskytu kontrastního roztoku v cévním systému a parenchymu orgánu. V tomto případě se na jedné straně zvyšuje kontrast obrazu a na druhé straně se zvýší vysoce vaskularizované formace, jako jsou cévní nádory, metastázy některých nádorů. Na pozadí zesíleného stínu parenchymu orgánu se v něm přirozeně lépe identifikují nízkovaskulární nebo zcela avaskulární zóny (cysty, nádory).

Některé modely počítačových tomografů jsou vybaveny srdečními synchronizátory. Zapínají emitor v přesně stanovených časových okamžicích a - v systole a diastole. Příčné řezy srdcem získané v důsledku takové studie umožňují vizuálně posoudit stav srdce v systole a diastole, vypočítat objem srdečních komor a ejekční frakci a analyzovat ukazatele celkové a regionální kontraktilní funkce myokardu.

Význam CT se neomezuje pouze na jeho využití v diagnostice onemocnění. Pod kontrolou CT se provádějí punkce a cílené biopsie různých orgánů a patologických ložisek. CT hraje důležitou roli při sledování účinnosti konzervativní i chirurgické léčby pacientů. V neposlední řadě je CT přesnou metodou pro určení lokalizace nádorových lézí, která se používá k cílení zdroje radioaktivního záření na lézi během radioterapie maligních novotvarů.

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