Datorizētā tomogrāfija: tradicionālā, spirālveida

Datortomogrāfija ir īpašs rentgena izmeklēšanas veids, ko veic, mērot vājināšanu vai vājināšanu, rentgenstari no dažādām pozīcijām, ko nosaka ap pārbaudāmo pacientu. Būtībā viss, ko mēs zinām, ir:

• kas atstāj rentgena cauruli,
• kas sasniedz detektoru un
• kāda ir rentgena caurules un detektora vieta katrā pozīcijā.

Viss pārējais izriet no šīs informācijas. Lielākā daļa CT šķērsgriezumu ir vērsti vertikāli attiecībā pret ķermeņa asi. Tos parasti sauc par aksiāliem vai šķērsgriezumiem. Katrai šķēlītei rentgena caurule rotē ap pacientu, slāņa biezums ir iepriekš izvēlēts. Lielākā daļa CT skeneru strādā pie pastāvīgas rotācijas principa ar ventilatora formas staru novirzi. Šajā gadījumā rentgena caurule un detektors ir stingri savienoti, un to rotācijas kustības ap skenēto zonu notiek vienlaikus ar rentgena staru emisiju un slazdošanu. Tādējādi rentgenstari, kas šķērso pacientu, sasniedz detektorus, kas atrodas pretējā pusē. Ventilatora formas novirze ir atkarīga no 40 ° līdz 60 ° atkarībā no aparāta, un to nosaka leņķis, kas sākas no rentgena caurules fokusa vietas un paplašinās sektora formā līdz detektoru sērijas ārējām robežām. Parasti katrs 360 ° rotācijas attēls tiek veidots, iegūtie dati tam ir pietiekami. Skenēšanas procesā vājināšanās koeficienti tiek mērīti daudzos punktos, veidojot vājināšanas profilu. Faktiski vājināšanās profili ir nekas vairāk kā saņemto signālu kopums no visiem detektora kanāliem no cauruļu detektoru sistēmas noteiktā leņķa. Mūsdienu CT skeneri spēj izstarot un savākt datus no aptuveni 1 400 detektoru cauruļu sistēmas 360 ° apļa vai aptuveni 4 pozīcijām grādos. Katrs vājināšanas profils ietver mērījumus no 1500 detektora kanāliem, t.i., aptuveni 30 kanāliem grādos, ievērojot staru novirzes leņķi 50 °. Pētījuma sākumā, virzot pacienta galdu pie nemainīga ātruma portāla iekšienē, tiek iegūts digitālais rentgena attēls (“skenēšanas attēls” vai “topogramma”), kurā vēlamās sadaļas var plānot vēlāk. Ar mugurkaula vai galvas CT testēšanu, portālis tiek pagriezts taisnā leņķī, tādējādi panākot sekciju optimālo orientāciju.

Datorizētajā tomogrāfijā tiek izmantoti sarežģīti rentgena sensoru rādījumi, kas rotē ap pacientu, lai iegūtu lielu skaitu dažādu dziļuma attēlu (tomogrammu), kas tiek digitalizēti un pārvērsti pārrobežu attēlos. CT nodrošina 2 un 3 dimensiju informāciju, ko nevar iegūt ar vienkāršu rentgenstaru un ar daudz lielāku kontrastu izšķirtspēju. Tā rezultātā CT ir kļuvis par jaunu standartu, lai attēlotu lielāko daļu intrakraniālo, galvas un kakla, intratorālo un intraabdominālo struktūru.

Sākotnējie CT skeneru paraugi izmantoja tikai vienu rentgena sensoru, un pacients pakāpeniski šķērsoja skeneri, apstājoties katram kadram. Šī metode lielā mērā tika aizstāta ar spirālveida CT skenēšanu: pacients nepārtraukti pārvietojas caur skeneri, kas nepārtraukti griežas un uzņem attēlus. Skrūves CT ievērojami samazina displeja laiku un samazina plāksnes biezumu. Skeneru izmantošana ar vairākiem sensoriem (4-64 rindu rentgena sensoru) vēl vairāk samazina displeja laiku un nodrošina plāksnes biezumu, kas mazāks par 1 mm.

Ar tik daudziem parādītajiem datiem attēlus var atgūt no gandrīz jebkura leņķa (kā tas tiek darīts MRI), un tos var izmantot, lai izveidotu 3D attēlus, vienlaikus saglabājot diagnostikas attēla risinājumu. Klīniskie pielietojumi ietver CT angiogrāfiju (piemēram, plaušu embolijas novērtēšanai) un kardiovaskulārismu (piemēram, koronāro angiogrāfiju, koronāro artēriju sacietēšanu). Lai novērtētu artērijas koronārās sacietēšanu, var izmantot arī elektronu staru kūļa CT, cita veida ātru CT.

CT skenēšanu var veikt ar kontrastu vai bez tā. Kontrasts CT skenējums var noteikt akūtu asiņošanu (kas šķiet spilgti balta) un raksturo kaulu lūzumus. Kontrasts CT izmanto IV vai orālo kontrastu vai abus. IV kontrasts, līdzīgs tam, ko lieto vienkāršos rentgena staros, tiek izmantots, lai parādītu audzējus, infekcijas, iekaisumu un ievainojumus mīkstajos audos un novērtētu asinsvadu sistēmas stāvokli, piemēram, gadījumos, kad ir aizdomas par plaušu emboliju, aortas aneurizmu vai aortas dalīšanu. Kontrasta izdalīšanās caur nierēm ļauj novērtēt urīna sistēmu. Informāciju par kontrastu reakcijām un to interpretāciju.

Perorālo kontrastu izmanto, lai parādītu vēdera zonu; tas palīdz atdalīt zarnu struktūru no citiem. Standarta kontrasts - kontrasts, kas balstīts uz bārija jodu, var tikt izmantots, ja ir aizdomas par zarnu perforāciju (piemēram, traumas gadījumā); Ja aspirācijas risks ir augsts, jāizmanto zems osmolārā kontrasts.

Radiācijas iedarbība ir svarīgs jautājums, lietojot CT. Radiācijas deva no parastas vēdera CT skenēšanas ir 200 līdz 300 reižu augstāka nekā radiācijas deva, kas saņemta ar tipisku krūšu kurvja rentgenstaru. CT šodien ir visizplatītākais mākslīgās iedarbības avots lielākajai daļai iedzīvotāju un veido vairāk nekā 2/3 no kopējā medicīniskā apstarojuma. Šāds radiācijas pakāpes cilvēka pakāpe nav triviāla, tāpēc tiek lēsts, ka risks, ka bērni var pakļauties CT starojumam visā to dzīves laikā, ir daudz augstāki nekā pieaugušajiem pakļautā iedarbība. Tādēļ rūpīgi jāizvērtē nepieciešamība veikt CT izmeklēšanu, ņemot vērā iespējamo risku katram pacientam.

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

Daudzspirālā skaitļošanas tomogrāfija

Spirālveida kompjūtertomogrāfija ar vairāku rindu detektoru izkārtojumu (multispirāla datortomogrāfija)

Datoru tomogrāfi ar vairāku rindu detektoru izkārtojumu pieder pie jaunākās skeneru paaudzes. Pretī rentgenstaru lampai nav viena, bet vairākas detektoru rindas. Tas ļauj ievērojami saīsināt studiju laiku un uzlabot kontrasta izšķirtspēju, kas ļauj, piemēram, skaidrāk attēlot kontrastētos asinsvadus. Z-ass detektoru rindas pretī rentgena lampai ir atšķirīgas platumā: ārējā rinda ir plašāka par iekšējo. Tas nodrošina vislabākos apstākļus attēla rekonstrukcijai pēc datu vākšanas.

[5], [6], [7]

Tradicionālās un spirālveida skaitļošanas tomogrāfijas salīdzinājums

Ar tradicionālo skaitļošanas tomogrāfiju tiek iegūti vairāki secīgi vienādi izvietoti attēli, izmantojot konkrētu ķermeņa daļu, piemēram, vēdera dobumu vai galvu. Obligāta īsā pauze pēc katras šķēles, lai pārvietotu tabulu kopā ar pacientu uz nākamo iepriekš noteiktu vietu. Biezums un pārklāšanās / starpsienas ir iepriekš atlasītas. Katra līmeņa neapstrādātie dati tiek saglabāti atsevišķi. Īsa pauze starp izcirtņiem ļauj pacientam, kurš ir apzināts, ieelpot elpu un tādējādi izvairīties no bruto elpošanas artefaktiem attēlā. Tomēr pētījums var ilgt vairākas minūtes, atkarībā no skenēšanas laukuma un pacienta lieluma. Ir nepieciešams izvēlēties pareizo laiku, lai iegūtu attēlu pēc COP ieviešanas / ievadīšanas, kas ir īpaši svarīgi perfūzijas efektu novērtēšanai. Datorizētā tomogrāfija ir metode, ko izmanto, lai iegūtu pilnvērtīgu divdimensiju ķermeņa aksiālo attēlu bez traucējumiem, ko rada kaulu audu un / vai gaisa uzlikšana, kā tas ir parastajā rentgenogrammā.

Ar spirālveida kompjūtertomogrāfiju ar vienas rindas un daudzrindu detektoru (MSCT) pacientu izpētes dati tiek apkopoti nepārtraukti tabulas laikā, kas virzās uz portāla iekšpusi. Tad rentgena caurule apraksta skrūves trajektoriju ap pacientu. Tabulas attīstība tiek koordinēta ar laiku, kas nepieciešams 360 ° caurules rotācijai (spirāles piķis) - datu vākšana turpinās nepārtraukti. Šāda moderna tehnika ievērojami uzlabo tomogrāfiju, jo elpošanas artefakti un pārtraukumi neietekmē vienotu datu kopu tikpat lielā mērā kā tradicionālajā datortomogrāfijā. Viena izejvielu datu bāze tiek izmantota dažādu biezuma un dažādu intervālu šķēlumu atgūšanai. Daļu daļēja pārklāšanās uzlabo rekonstrukcijas iespējas.

Datu vākšana visa vēdera dobuma pētījumā aizņem 1 - 2 minūtes: 2 vai 3 spirāles, katra no tām ilgst 10-20 sekundes. Termiņš ir saistīts ar pacienta spēju turēt elpu un nepieciešamību atdzist rentgena cauruli. Lai atjaunotu attēlu, nepieciešams vairāk laika. Novērtējot nieru darbību, pēc kontrastvielas injekcijas ir nepieciešams īss pauze, lai gaidītu kontrastvielas izdalīšanos.

Vēl viena svarīga spirālveida metodes priekšrocība ir spēja noteikt patoloģiskos veidojumus, kas ir mazāki par šķēles biezumu. Nelielas metastāzes aknās var palaist garām, ja pacienta elpošanas nevienlīdzības dēļ tās nav skenēšanas laikā. Metastāzes ir labi identificētas no spirālveida metodes neapstrādātajiem datiem, lai atgūtu sekcijas, kas iegūtas, veidojot sekcijas.

[8]

Telpiskā izšķirtspēja

Attēlu atjaunošana ir balstīta uz atšķirībām atsevišķu struktūru kontrastā. Pamatojoties uz to, tiek radīta attēla matrica attēlveidošanas zonā 512 x 512 vai vairāk attēlu elementu (pikseļu). Ekrāna ekrānā tiek parādīti pikseļi kā dažādu pelēko nokrāsu apgabali atkarībā no to vājināšanās koeficienta. Faktiski tie nav pat kvadrāti, bet kubi (vokseļi = tilpuma elementi), kuru garums gar ķermeņa asi ir atkarīgs no šķēles biezuma.

Attēla kvalitāte palielinās, samazinoties vokseļiem, bet tas attiecas tikai uz telpisko izšķirtspēju, tālāk šķēlēšana samazina signāla un trokšņa attiecību. Vēl viens plāno sekciju trūkums ir pacienta devas palielināšana. Tomēr mazie vokseļi ar vienādiem izmēriem visās trīs dimensijās (izotropiskā vokseļa) piedāvā ievērojamas priekšrocības: multiplanāra rekonstrukcija (MPR) koronālos, sagitālos vai citos projekcios attēlā parādīta bez pakāpeniskas kontūras). Dažādu izmēru vokseļu (anizotropo vokseļu) lietošana MPR noved pie rekonstruētā attēla nevienmērības. Piemēram, var būt grūti izslēgt lūzumu.

[9], [10],

Spirālveida piķis

Helix slīpums raksturo tabulas kustības pakāpi mm vienā rotācijā un šķēles biezumu. Lēnā tabulas attīstība veido saspiestu spirāli. Tabulas kustības paātrināšana, nemainot šķēles biezumu vai rotācijas ātrumu, rada atstarpi starp iegūtajiem spirāles griezumiem.

Visbiežāk spirāles slīpumu saprot kā tabulas pārvietojuma (padeves) attiecību ar portāla apgrozījumu, izteiktu milimetros, kolimācijai, kas izteikta arī mm.

Tā kā skaitītāju un saucēju izmēri (mm) ir sabalansēti, spirāles garums ir bez dimensijas. MSCT par t. Tilpuma spirālveida piķi parasti uzskata par galda padeves attiecību pret vienu šķēlīti, nevis uz pilno šķēlumu kopu gar Z asi.Piemēram, kas izmantots iepriekš, tilpuma spirālveida piķis ir 16 (24 mm / 1,5 mm). Tomēr ir tendence atgriezties pie spirāles piķa pirmās definīcijas.

Jaunie skeneri dod iespēju izvēlēties pētījuma zonas craniokaudālo (Z ass) paplašināšanos atbilstoši topogrammai. Cauruļu apgrozījuma laiks, griezuma kolimācija (plānais vai biezs griezums) un testa laiks (elpas aizturēšana) tiek pielāgoti pēc vajadzības. Programmatūra, piemēram, SureView, aprēķina atbilstošo spirāles piķi, parasti nosakot vērtību no 0,5 līdz 2,0.

[11], [12],

Šķēles kolimācija: izšķirtspēja gar Z asi

Attēla izšķirtspēju (gar Z asi vai pacienta ķermeņa asi) var arī pielāgot konkrētam diagnostikas uzdevumam, izmantojot kolimāciju. No 5 līdz 8 mm biezām sekcijām pilnībā jāatbilst vēdera dobuma standarta pārbaudei. Tomēr, lai precīzi noteiktu nelielu kaulu lūzumu fragmentu lokalizāciju vai novērtētu smalkas plaušu izmaiņas, jāizmanto plānas sekcijas (no 0,5 līdz 2 mm). Kas nosaka šķēles biezumu?

Termins kolimācija ir definēts kā plānas vai biezas šķēles iegūšana gar pacienta ķermeņa garenisko asi (Z ass). Ārsts var ierobežot radiācijas staru kūļa novirzi no rentgena caurules līdz kolimatoram. Kolimatora cauruma izmērs kontrolē staru, kas nokrīt uz detektoriem aiz pacienta, pāreju plašā vai šaurā straumē. Radiācijas staru kūļa sašaurināšanās var uzlabot telpisko izšķirtspēju gar pacienta Z asi. Kolimatoru var novietot ne tikai tūlīt pēc caurules izejas, bet arī tieši detektoru priekšā, tas ir, „aiz” pacienta, ja skatās no rentgena avota puses.

Kolimatora atkarīga sistēma ar vienu detektoru rindu aiz pacienta (viena griezuma) var veikt 10 mm, 8 mm, 5 mm biezus vai pat 1 mm biezus griezumus. CT skenēšana ar ļoti plāniem šķērsgriezumiem tiek saukta par “augstas izšķirtspējas CT skenēšanu” (VRKT). Ja šķēles biezums ir mazāks par milimetru, viņi saka par “Ultra High Resolution CT” (SVRKT). SURCT, ko izmantoja, lai izpētītu laika kaulu piramīdu ar šķēlītēm apmēram 0,5 mm biezumā, atklāj smalkas lūzumu līnijas, kas iet cauri galvaskausa pamatnei vai dzirdes ossikulām spraugas dobumā. Aknām metastāžu noteikšanai tiek izmantota augsta kontrasta izšķirtspēja, un ir nepieciešami nedaudz lielāki slāņi.

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

Detektēšanas kārtība

Turpmāk izstrādājot viena šķēle spirālveida tehnoloģiju, tika ieviesta multislice (multislice) tehnika, kurā netiek izmantota viena, bet vairākas detektoru rindas, kas atrodas perpendikulāri Z-asij pretī rentgena avotam. Tas ļauj vienlaikus savākt datus no vairākām sadaļām.

Sakarā ar radiācijas formas starojuma novirzēm detektoru rindām jābūt atšķirīgām. Detektoru izkārtojums ir tāds, ka detektoru platums palielinās no centra līdz malai, kas ļauj mainīt iegūto sekciju biezumu un skaitu.

Piemēram, 16 šķēles pētījumus var veikt ar 16 plānām augstas izšķirtspējas šķēlītēm (Siemens Sensation 16 tehnoloģija ir 16 x 0,75 mm) vai ar 16 sekcijām divreiz biezāk. Attiecībā uz ileo-femorālo CT angiogrāfiju vēlams iegūt tilpuma šķēlīti vienā ciklā gar Z asi, tajā pašā laikā kolimācijas platums ir 16 x 1,5 mm.

CT skeneru izstrāde nav beigusies ar 16 šķēlītēm. Datu vākšanu var paātrināt, izmantojot skenerus ar 32 un 64 detektoru rindām. Tomēr tendence samazināt sekciju biezumu izraisa pacienta radiācijas devas palielināšanos, kas prasa papildu un jau īstenojamus pasākumus, lai samazinātu radiācijas ietekmi.

Pētījumā par aknām un aizkuņģa dziedzeri daudzi eksperti izvēlas samazināt sekciju biezumu no 10 līdz 3 mm, lai uzlabotu attēla asumu. Tomēr tas palielina traucējumu līmeni par aptuveni 80%. Tāpēc, lai saglabātu attēla kvalitāti, ir papildus jāpievieno strāvas stiprums caurulei, t.i., jāpalielina strāvas stiprums (mA) par 80% vai jāpalielina skenēšanas laiks (produkta palielinājums par mAs).

[16], [17]

Attēlu rekonstrukcijas algoritms

Spirāldatorogrāfijai ir papildu priekšrocība: attēla atjaunošanas procesā lielākā daļa datu netiek faktiski izmērīti noteiktā šķēlītē. Tā vietā mērījumi, kas veikti ārpus šī šķēles, interpolē ar lielāko daļu vērtību, kas atrodas netālu no šķēles, un kļūst par datiem, kas piešķirti šai šķēlītai. Citiem vārdiem sakot: datu apstrāde pie šķēles ir svarīgāka konkrētas sadaļas attēla rekonstrukcijai.

No tā izriet interesanta parādība. Pacienta deva (mGr) ir definēta kā mAs uz rotāciju dalīta ar spirāles slīpumu, un deva katram attēlam ir vienāda ar mAs uz vienu rotāciju, neņemot vērā spirāles slīpumu. Ja, piemēram, tiek iestatīti 150 mAs rotācija ar 1,5 pikseli, tad pacienta deva ir 100 mAs, un deva uz attēlu ir 150 mAs. Tāpēc spirālveida tehnoloģijas izmantošana var uzlabot kontrasta izšķirtspēju, izvēloties augstu mAs vērtību. Šādā gadījumā kļūst iespējams palielināt attēla kontrastu, audu izšķirtspēju (attēla skaidrību), samazinot šķēles biezumu un izvēloties tādu soļa un spirāles intervāla garumu, lai pacienta deva samazinās! Tādējādi var iegūt lielu skaitu šķēles, nepalielinot devu vai slodzi uz rentgena cauruli.

Šī tehnoloģija ir īpaši svarīga, pārveidojot saņemtos datus divdimensiju (sagitāla, līklīniska, koronāla) vai trīsdimensiju rekonstrukcijā.

Mērīšanas dati no detektoriem tiek izvadīti profilā pēc detektora elektroniskās daļas kā elektriskie signāli, kas atbilst faktiskajam rentgenstaru vājinājumam. Elektriskos signālus digitalizē un pēc tam nosūta uz video procesoru. Šajā attēla rekonstrukcijas posmā tiek izmantota “konveijera” metode, kas sastāv no pirmapstrādes, filtrēšanas un reversās inženierijas.

Priekšapstrāde ietver visus labojumus, kas veikti, lai sagatavotu iegūtos datus attēlu atgūšanai. Piemēram, tumšas strāvas korekcija, izejas signāls, kalibrēšana, sliežu ceļa korekcija, radiācijas stingrības palielināšana utt. Šīs korekcijas tiek veiktas, lai samazinātu caurules un detektoru darbības izmaiņas.

Filtrēšana izmanto negatīvas vērtības, lai labotu attēla izplūšanu, kas ir raksturīga reversajai inženierijai. Ja, piemēram, skenē cilindrisku ūdens fantomu, kas tiek atveidots bez filtrēšanas, tā malas būs ļoti neskaidras. Kas notiek, ja astoņi vājināšanas profili pārklājas, lai atjaunotu attēlu? Tā kā daļa cilindra tiek mērīta ar diviem kombinētiem profiliem, īsta cilindra vietā tiek iegūts zvaigžņu attēls. Ievadot negatīvās vērtības ārpus vājināšanas profilu pozitīvās sastāvdaļas, ir iespējams panākt, ka šī cilindra malas kļūst skaidrākas.

Atgriezeniskā inženierija rediģē minimizētos skenēšanas datus divdimensiju attēla matricā, parādot šķelto daļu. Tas tiek darīts, profils pēc profila, līdz tiek pabeigts attēla atjaunošanas process. Attēla matricu var attēlot kā šahu, bet tas sastāv no 512 x 512 vai 1024 x 1024 elementiem, ko parasti sauc par "pikseļiem". Atgriezeniskās inženierijas rezultātā katrs pikseļi precīzi atbilst noteiktajam blīvumam, kas monitora ekrānā ir no dažādiem pelēkajiem toņiem, no gaismas līdz tumšam. Spilgtākā ekrāna daļa, jo lielāks ir audu blīvums pikseļa robežās (piemēram, kaulu struktūras).

[18], [19]

Sprieguma ietekme (kV)

Ja pētītajam anatomiskajam reģionam raksturīga augsta absorbcijas spēja (piemēram, galvas, plecu joslas, krūškurvja vai mugurkaula mugurkaula, iegurņa vai tikai pilnīga pacienta CT skenēšana), ieteicams izmantot paaugstinātu spriegumu vai tā vietā augstākas mA vērtības. Izvēloties augstspriegumu uz rentgena caurules, jūs palielināsiet rentgena starojuma stingrību. Tādējādi rentgenstari ir daudz vieglāk iekļūt anatomiskajā reģionā ar augstu absorbcijas spēju. Šī procesa pozitīvā puse ir mazas enerģijas starojuma komponentu samazināšana, ko absorbē pacienta audi, neietekmējot attēla iegūšanu. Iespējams, ir ieteicams izmantot zemāku spriegumu bērnu pārbaudei un KB bolus izsekošanai nekā standarta instalācijās.

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

Caurules strāva (mAs)

Pašreizējā strāva, ko mēra miliampērros sekundēs (mAc), ietekmē arī pacienta iedarbības devu. Lai liels pacients iegūtu kvalitatīvu attēlu, nepieciešams palielināt caurules strāvas stiprumu. Tādējādi korpulējošais pacients saņem lielāku radiācijas devu nekā, piemēram, bērns ar ievērojami mazākiem ķermeņa izmēriem.

Platībām ar kaulu struktūru, kas vairāk absorbē un izkliedē starojumu, piemēram, plecu joslu un iegurni, nepieciešams vairāk caurules strāvas nekā, piemēram, plānas personas kakla, vēdera dobuma vai kājas. Šī atkarība tiek aktīvi izmantota aizsardzībai pret radiāciju.

Skenēšanas laiks

Jāizvēlas visīsākais skenēšanas laiks, īpaši, pārbaudot vēdera dobumu un krūšu kurvju, kur sirds un zarnu peristaltikas kontrakcijas var pasliktināt attēla kvalitāti. CT izmeklēšanas kvalitāte uzlabojas, jo samazinās pacientu piespiedu kustību iespējamība. No otras puses, var būt nepieciešams skenēt ilgāk, lai savāktu pietiekami daudz datu un palielinātu telpisko izšķirtspēju. Dažreiz pagarinātā skenēšanas laika izvēle ar samazinātu strāvas stiprumu tiek apzināti izmantota rentgenstaru lampas kalpošanas laika pagarināšanai.

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

3D rekonstrukcija

Sakarā ar to, ka spirta tomogrāfijas laikā tiek savākts datu apjoms par visu pacienta ķermeņa platību, lūzumu un asinsvadu vizualizācija ir ievērojami uzlabojusies. Lietot vairākas dažādas trīsdimensiju rekonstrukcijas metodes:

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

Maksimālā intensitātes projekcija (maksimālā intensitātes projekcija), MIP

MIP ir matemātiska metode, ar kuru hiperintensīvie vokseļi tiek iegūti no divdimensiju vai trīsdimensiju datu kopas. Vokseļi tiek izvēlēti no datu kopuma, ko iegūst ar jodu dažādos leņķos, un pēc tam projicē kā divdimensiju attēlus. Trīsdimensiju efektu iegūst, mainot projekcijas leņķi ar nelielu soli un pēc tam vizualizējot rekonstruēto attēlu ātri (ti, dinamiskā skatīšanās režīmā). Šo metodi bieži izmanto asinsvadu izpētei ar kontrastu.

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

Multiplanāra rekonstrukcija, MPR

Šī metode ļauj rekonstruēt attēlu jebkurā projekcijā, neatkarīgi no tā, vai tā ir koronāla, sagitāla vai izliekta. MPR ir vērtīgs instruments lūzumu diagnostikā un ortopēdijā. Piemēram, tradicionālās aksiālās šķēlītes ne vienmēr sniedz pilnīgu informāciju par lūzumiem. Smalkāko lūzumu bez fragmentu pārvietošanas un traucējoša korpusa plāksnes var efektīvāk noteikt ar MPR palīdzību.

[41], [42]

Trīsdimensiju ēnoto virsmu rekonstrukcija (Surface Shaded Display), SSD

Šī metode atjauno virsmu virs orgānam vai kaulam, kas definēts virs noteiktā sliekšņa Hounsfield vienībās. Attēla leņķa izvēle, kā arī hipotētiskā gaismas avota atrašanās vieta ir galvenais faktors optimālas rekonstrukcijas iegūšanai (dators aprēķina un noņem ēnu zonas no attēla). Radiālā kaula distālās daļas lūzums, ko pierāda MPR, ir skaidri redzams uz kaula virsmas.

Trīsdimensiju SSD izmanto arī, plānojot ķirurģisku procedūru, piemēram, traumatiska mugurkaula lūzuma gadījumā. Mainot attēla leņķi, ir viegli konstatēt krūšu mugurkaula kompresijas lūzumu un novērtēt starpskriemeļu caurumu stāvokli. Pēdējo var izpētīt vairākās dažādās prognozēs. Sagittālajā MND ir redzams kaulu fragments, kas pārvietojas mugurkaula kanālā.

Pamatnoteikumi skaitļotu tomogrammu lasīšanai

• Anatomiskā orientācija

Attēlā uz monitora ir ne tikai anatomisko struktūru divdimensiju displejs, bet arī dati par vidējo rentgena absorbcijas apjomu audos, ko attēlo matrica, kas sastāv no 512 x 512 elementiem (pikseļiem). Slāņa ir iepriekš noteikta biezuma (d _S ) un apzīmē summu cuboidal elementiem (voxels) vienāda lieluma, apvienojumā matricā. Šī tehniskā funkcija ir pamatā privāta apjoma efektam, kas izskaidrots turpmāk. Iegūtie attēli parasti ir apakšējais skats (no caudālas puses). Tādēļ pacienta labā puse atrodas uz kreisās puses attēla un otrādi. Piemēram, attēla kreisajā pusē ir attēlota akūta, kas atrodas vēdera dobuma labajā pusē. Un kreisajā pusē esošie orgāni, piemēram, kuņģis un liesa, ir redzami attēlā pa labi. Ķermeņa priekšējā virsma, kas šajā gadījumā ir priekšējā vēdera siena, ir definēta attēla augšējā daļā, un aizmugurējā virsma ar mugurkaulu ir definēta turpmāk. Tāds pats attēlveidošanas princips tiek izmantots tradicionālajā radiogrāfijā.

• Privātā apjoma ietekme

Radiologs pats nosaka slāņa biezumu (d _S ). Krūškurvja un vēdera dobuma apskatei parasti izvēlas 8–10 mm un 2–5 mm galvaskausa, mugurkaula, orbītas un laiku kaulu piramīdas. Tāpēc struktūras var aizņemt visu šķēles biezumu vai tikai daļu no tās. Vokseļa krāsas intensitāte pelēkajā skalā ir atkarīga no vidējā vājināšanās koeficienta visiem tā komponentiem. Ja konstrukcijai ir tāda pati forma visā šķēles biezumā, tā izskatīsies skaidri norobežota, piemēram, vēdera aortas un zemākas vena cava gadījumā.

Privātā apjoma ietekme rodas tad, kad struktūra neaizņem visu šķēles biezumu. Piemēram, ja sadaļā ir tikai daļa no mugurkaula ķermeņa un diska daļas, tad to kontūras izrādās izplūdušas. Tas pats tiek novērots, kad orgāns sašaurinās šķēles iekšpusē. Tas ir iemesls nieru polu sliktajai definīcijai, žultspūšļa un urīnpūšļa kontūrām.

• Starpība starp mezglu un cauruļveida konstrukcijām

Ir svarīgi spēt atšķirt palielināto un patoloģiski izmainīto LN no trauksmes, kas iesprūst šķērsgriezumā. To var būt ļoti grūti izdarīt tikai vienā sadaļā, jo šīm struktūrām ir tāds pats blīvums (un tas pats pelēks tonis). Tādēļ vienmēr jāanalizē blakus esošās sekcijas, kas atrodas kraniāli un caudāli. Precizējot, cik sadaļu šī struktūra ir redzama, var atrisināt dilemmu, vai mēs redzam palielinātu mezglu vai vairāk vai mazāk garu cauruļveida struktūru: limfmezgls tiks atklāts tikai vienā vai divās daļās un netiks vizualizēts blakus esošajās. Aortas, sliktākās vena cava un muskuļi, piemēram, jostas iliaks, ir redzami visā cranio-caudal attēlu sērijā.

Ja vienā sadaļā ir aizdomas par palielinātu mezglu veidošanos, ārstam nekavējoties jāsalīdzina blakus esošās sekcijas, lai skaidri noteiktu, vai šī “veidošanās” ir tikai kuģa vai muskuļa šķērsgriezums. Šī taktika ir arī laba, jo tā dod iespēju ātri noteikt privātā apjoma ietekmi.

• Densitometrija (audu blīvuma mērīšana)

Ja, piemēram, nav zināms, vai šķidrums, kas atrodams pleiras dobumā, ir izsvīdums vai asinis, tās blīvuma mērīšana atvieglo diferenciāldiagnozi. Līdzīgi, densitometriju var pielietot fokusa bojājumiem aknu vai nieru parenhīmā. Tomēr nav ieteicams izdarīt secinājumu, pamatojoties uz viena voksela novērtējumu, jo šādi mērījumi nav ļoti ticami. Lai panāktu lielāku uzticamību, jāpaplašina “interesējošais reģions”, kas sastāv no vairākiem vokseļiem fokusa veidošanā, zināmā šķidruma struktūrā vai tilpumā. Dators aprēķina vidējo blīvumu un standarta novirzi.

Jums vajadzētu būt īpaši uzmanīgiem, lai nepalaistu garām palielinātu radiācijas stingrību vai privātā apjoma ietekmi. Ja veidošanās nepārsniedz visu šķēles biezumu, tad blīvuma mērījums ietver tās blakus esošās struktūras. Izglītības blīvums tiks mērīts pareizi tikai tad, ja tas aizpildīs visu šķēles biezumu ( _dS ). Šajā gadījumā ir lielāka iespēja, ka mērījumi ietekmēs pašas izglītības, nevis kaimiņu struktūras. Ja ds ir lielāks par veidojuma diametru, piemēram, neliela izmēra fokusu, tas izraisīs konkrēta tilpuma ietekmes izpausmi jebkurā skenēšanas līmenī.

• Dažāda veida audu blīvuma līmeņi

Mūsdienu ierīces spēj aptvert 4096 pelēko skalu nokrāsas, kas pārstāv dažādus blīvuma līmeņus Hounsfield vienībās (HU). Ūdens blīvumu patvaļīgi pieņēma kā 0 HU, bet gaisu - 1000 HU. Monitora ekrānā var parādīties ne vairāk kā 256 pelēko toņu. Tomēr cilvēka acs spēj atšķirt tikai aptuveni 20. Tā kā cilvēka audu blīvuma spektrs paplašinās plašāk nekā šie diezgan šauri rāmji, ir iespējams izvēlēties un pielāgot attēla logu tā, lai būtu redzami tikai vajadzīgā blīvuma audi.

Loga vidējais blīvuma līmenis jānosaka pēc iespējas tuvāk pētāmo audu blīvuma līmenim. Gaisma, pateicoties paaugstinātai gaisotnei, ir labāk aplūkot logā zemā HU iestatījumus, turpretim kaulu audiem būtiski jāpaaugstina loga līmenis. Attēla kontrasts ir atkarīgs no loga platuma: sašaurinātais logs ir kontrastējošāks, jo 20 pelēkā nokrāsas pārklāj tikai nelielu daļu no blīvuma skalas.

Ir svarīgi atzīmēt, ka gandrīz visu parenhīma orgānu blīvuma līmenis atrodas šaurās robežās starp 10 un 90 HU. Izņēmumi ir viegli, tāpēc, kā minēts iepriekš, ir nepieciešams noteikt īpašus loga parametrus. Kas attiecas uz asiņošanu, jāņem vērā, ka jaunās asinsspiediena asinsspiediena līmenis ir apmēram 30 HU lielāks nekā svaigas asinis. Tad blīvuma līmenis atkal nonāk vecās asiņošanas un asins recekļu līzes zonās. Eksudātu, kura proteīna saturs pārsniedz 30 g / l, nav viegli atšķirt no transudāta (ar proteīna saturu zem 30 g / l) ar loga standarta iestatījumiem. Turklāt jāatzīmē, ka blīvumu augstais pakāpe, piemēram, limfmezglos, liesā, muskuļos un aizkuņģa dziedzeris, neļauj noteikt audu piederību tikai pamatojoties uz blīvuma novērtējumu.

Nobeigumā jāatzīmē, ka parastās audu blīvuma vērtības ir arī individuālas dažādiem cilvēkiem un kontrastvielas ietekmē cirkulējošā asinīs un orgānā. Pēdējais aspekts ir īpaši svarīgs, lai pētītu uroģenitālo sistēmu, un attiecas uz CV ievadīšanu. Tajā pašā laikā kontrastviela ātri sāk izdalīties caur nierēm, kā rezultātā skenēšanas laikā palielinās nieru parenhīmas blīvums. Šo efektu var izmantot, lai novērtētu nieru darbību.

• Studiju dokumentēšana dažādos logos

Kad attēls ir saņemts, lai dokumentētu pētījumu, jums ir jāpārvieto attēls uz filmu (sagatavojiet kopiju). Piemēram, novērtējot krūškurvja un mīksto audu stāvokli, tiek izveidots logs, lai muskuļi un taukaudi būtu skaidri redzami ar pelēkajiem toņiem. Tā izmanto mīkstu austi logu ar centru 50 HU un platumu 350 HU. Rezultātā audumi ar blīvumu no -125 HU (50-350 / 2) līdz +225 HU (50 + 350/2) ir attēloti pelēkā krāsā. Visi audumi, kuru blīvums ir mazāks par -125 HU, piemēram, plaušas, izskatās melni. Audumi ar blīvumu virs +225 HU ir balti, un to iekšējā struktūra nav diferencēta.

Ja ir jāpārbauda plaušu parenhīma, piemēram, ja mezgli ir izslēgti, loga centru jāsamazina līdz -200 HU un platumu palielina (2000 HU). Izmantojot šo logu (plaušu logu), plaušu struktūras ar zemu blīvumu ir labāk diferencētas.

Lai panāktu maksimālu kontrastu starp smadzeņu pelēko un balto vielu, jāizvēlas īpašs smadzeņu logs. Tā kā pelēkās un baltās vielas blīvums nedaudz atšķiras, mīksto audu logam jābūt ļoti šauram (80 - 100 HU) un augstam kontrastam, un tā centram jābūt smadzeņu audu blīvuma vidū (35 HU). Ar šādām iekārtām nav iespējams pārbaudīt galvaskausa kaulus, jo visas struktūras, kas blīvākas par 75-85 HU, ir baltas. Tāpēc kaulu loga centrā un platumam jābūt ievērojami augstākam - apmēram +300 HU un 1500 HU. Metastāzes astes kaulā tiek vizualizētas tikai tad, kad tiek izmantots kauls. Bet ne smadzeņu logu. No otras puses, smadzenes ir gandrīz neredzamas kaulu logā, tāpēc mazas metastāzes smadzeņu saturā būs neredzamas. Mums vienmēr jāatceras šīs tehniskās detaļas, jo filmā vairumā gadījumu nenododiet attēlus visos logos. Ārsts, kas veic pētījumu, aplūko attēlus ekrānā visos logos, lai nepalaistu garām svarīgās patoloģijas pazīmes.

[43], [44], [45]