Kompjuterizirana tomografija: tradicionalna, spiralna tomografija

Kompjuterizirana tomografija je posebna vrsta rendgenskog pregleda koja se provodi neizravnim mjerenjem slabljenja rendgenskih zraka s različitih pozicija definiranih oko pacijenta koji se pregledava. U osnovi, sve što znamo je:

• što izlazi iz rendgenske cijevi,
• koji dolazi do detektora i
• koja je lokacija rendgenske cijevi i detektora u svakom položaju.

Sve ostalo proizlazi iz ovih informacija. Većina CT presjeka orijentirana je vertikalno u odnosu na os tijela. Obično se nazivaju aksijalnim ili poprečnim presjecima. Za svaki presjek, rendgenska cijev rotira oko pacijenta, debljina presjeka se odabire unaprijed. Većina CT skenera radi na principu konstantne rotacije s lepezastim odstupanjem snopova. U ovom slučaju, rendgenska cijev i detektor su čvrsto spojeni, a njihova rotacijska kretanja oko skeniranog područja događaju se istovremeno s emisijom i hvatanjem rendgenskih zraka. Dakle, rendgenske zrake, prolazeći kroz pacijenta, dopiru do detektora koji se nalaze na suprotnoj strani. Lepezasto odstupanje javlja se u rasponu od 40° do 60°, ovisno o dizajnu uređaja, a određeno je kutom koji počinje od žarišne točke rendgenske cijevi i širi se u obliku sektora do vanjskih granica reda detektora. Obično se slika formira sa svakom rotacijom od 360°, dobiveni podaci su dovoljni za to. Tijekom skeniranja, koeficijenti atenuacije mjere se na mnogim točkama, formirajući profil atenuacije. Zapravo, profili atenuacije nisu ništa više od skupa signala primljenih sa svih detektorskih kanala iz zadanog kuta sustava cijev-detektor. Moderni CT skeneri sposobni su prenositi i prikupljati podatke s približno 1400 pozicija sustava detektor-cijev preko kruga od 360°, ili oko 4 pozicije po stupnju. Svaki profil atenuacije uključuje mjerenja s 1500 detektorskih kanala, tj. približno 30 kanala po stupnju, uz pretpostavku kuta divergencije snopa od 50°. Na početku pregleda, dok se pacijentov stol konstantnom brzinom kreće u gantry, dobiva se digitalni rendgenski snimak („skenogram“ ili „topogram“) na kojem se kasnije mogu planirati potrebni presjeci. Za CT pregled kralježnice ili glave, gantry se rotira pod željenim kutom, čime se postiže optimalna orijentacija presjeka).

Kompjuterizirana tomografija koristi složena očitanja s rendgenskog senzora koji se rotira oko pacijenta kako bi se dobio veliki broj različitih slika specifičnih za dubinu (tomograma), koje se digitaliziraju i pretvaraju u slike presjeka. CT pruža dvodimenzionalne i trodimenzionalne informacije koje nisu moguće s običnim rendgenskim snimkama i pri puno većoj kontrastnoj rezoluciji. Kao rezultat toga, CT je postao novi standard za snimanje većine intrakranijalnih, glava-vratnih, intratorakalnih i intraabdominalnih struktura.

Rani CT skeneri koristili su samo jedan rendgenski senzor, a pacijent se kroz skener kretao postupno, zaustavljajući se za svaku sliku. Ovu metodu je uvelike zamijenio spiralni CT: pacijent se kontinuirano kreće kroz skener, koji se rotira i kontinuirano snima slike. Spiralni CT uvelike smanjuje vrijeme snimanja i smanjuje debljinu ploče. Korištenje skenera s više senzora (4-64 reda rendgenskih senzora) dodatno smanjuje vrijeme snimanja i omogućuje debljinu ploče manju od 1 mm.

S toliko prikazanih podataka, slike se mogu rekonstruirati iz gotovo bilo kojeg kuta (kao što se radi kod magnetske rezonancije) i mogu se koristiti za konstrukciju trodimenzionalnih slika uz zadržavanje dijagnostičkog slikovnog rješenja. Kliničke primjene uključuju CT angiografiju (npr. za procjenu plućne embolije) i snimanje srca (npr. koronarna angiografija, procjena otvrdnjavanja koronarnih arterija). CT s elektronskim snopom, druga vrsta brzog CT-a, također se može koristiti za procjenu otvrdnjavanja koronarnih arterija.

CT snimke mogu se napraviti s kontrastom ili bez njega. CT bez kontrasta može otkriti akutno krvarenje (koje se pojavljuje jarko bijelo) i karakterizirati prijelome kostiju. Kontrastni CT koristi intravenski ili oralni kontrast, ili oboje. Intravenski kontrast, sličan onome koji se koristi u običnim rendgenskim snimkama, koristi se za snimanje tumora, infekcija, upala i ozljeda mekog tkiva te za procjenu vaskularnog sustava, kao u slučajevima sumnje na plućnu emboliju, aneurizmu aorte ili disekciju aorte. Bubrežno izlučivanje kontrasta omogućuje procjenu genitourinarnog sustava. Za informacije o reakcijama kontrasta i njihovoj interpretaciji, pogledajte:

Oralni kontrast koristi se za snimanje abdominalnog područja; to pomaže u odvajanju crijevne strukture od okolne strukture. Standardni oralni kontrast, barijev jod, može se koristiti kada se sumnja na perforaciju crijeva (npr. zbog traume); niskoosmolarni kontrast treba koristiti kada je rizik od aspiracije visok.

Izloženost zračenju važno je pitanje pri korištenju CT-a. Doza zračenja rutinskim CT pregledom abdomena 200 do 300 puta je veća od doze zračenja primljene tipičnim rendgenskim snimanjem prsnog koša. CT je sada najčešći izvor umjetnog zračenja za većinu stanovništva i čini više od dvije trećine ukupne medicinske izloženosti zračenju. Ovaj stupanj izloženosti ljudi nije beznačajan; procjenjuje se da je doživotni rizik od izloženosti zračenju za djecu izloženu CT zračenju danas mnogo veći nego za odrasle. Stoga se potreba za CT pregledom mora pažljivo odvagnuti u odnosu na potencijalni rizik za svakog pojedinog pacijenta.

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

Višeslojna kompjuterizirana tomografija

Višedetektorska spiralna kompjuterizirana tomografija (višeslojna kompjuterizirana tomografija)

CT skeneri s više redova detektora najnovija su generacija skenera. Nasuprot rendgenskoj cijevi nalazi se ne jedan, već nekoliko redova detektora. To omogućuje značajno smanjenje vremena pregleda i poboljšanu rezoluciju kontrasta, što omogućuje, na primjer, jasniju vizualizaciju kontrastiranih krvnih žila. Redovi detektora Z-osi nasuprot rendgenskoj cijevi su različitih širina: vanjski red je širi od unutarnjeg. To pruža bolje uvjete za rekonstrukciju slike nakon prikupljanja podataka.

[ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]

Usporedba tradicionalne i spiralne kompjuterizirane tomografije

Konvencionalni CT snimci dobivaju niz uzastopnih, jednako razmaknutih slika kroz određeni dio tijela, poput trbuha ili glave. Kratka pauza nakon svakog presjeka potrebna je kako bi se stol s pacijentom pomaknuo na sljedeći unaprijed određeni položaj. Debljina i preklapanje/razmak između presjeka su unaprijed određeni. Sirovi podaci za svaku razinu pohranjuju se zasebno. Kratka pauza između presjeka omogućuje pacijentu pri svijesti da udahne, čime se izbjegavaju veliki respiratorni artefakti na slici. Međutim, pregled može trajati nekoliko minuta, ovisno o području skeniranja i veličini pacijenta. Važno je tempirati snimanje nakon IV CS-a, što je posebno važno za procjenu učinaka perfuzije. CT je metoda izbora za dobivanje potpune 2D aksijalne slike tijela bez interferencije kostiju i/ili zraka kao što se vidi na konvencionalnim radiografijama.

U spiralnoj računalnoj tomografiji s jednorednim i višerednim rasporedom detektora (MSCT), prikupljanje podataka pregleda pacijenta odvija se kontinuirano tijekom pomicanja stola u gantry. Rendgenska cijev opisuje spiralnu putanju oko pacijenta. Pomicanje stola koordinirano je s vremenom potrebnim da se cijev okrene za 360° (nagib spirale) - prikupljanje podataka se nastavlja kontinuirano u cijelosti. Takva moderna tehnika značajno poboljšava tomografiju, jer artefakti disanja i šum ne utječu značajno na pojedinačni skup podataka kao u tradicionalnoj računalnoj tomografiji. Jedna sirova baza podataka koristi se za rekonstrukciju slojeva različitih debljina i različitih intervala. Djelomično preklapanje dijelova poboljšava mogućnosti rekonstrukcije.

Prikupljanje podataka za potpuno snimanje abdomena traje 1 do 2 minute: 2 ili 3 spirale, svaka u trajanju od 10 do 20 sekundi. Vremensko ograničenje je zbog pacijentove sposobnosti zadržavanja daha i potrebe za hlađenjem rendgenske cijevi. Potrebno je dodatno vrijeme za rekonstrukciju slike. Prilikom procjene bubrežne funkcije potrebna je kratka pauza nakon primjene kontrastnog sredstva kako bi se omogućilo izlučivanje kontrastnog sredstva.

Još jedna važna prednost spiralne metode je mogućnost otkrivanja patoloških formacija manjih od debljine presjeka. Male metastaze na jetri mogu se propustiti ako ne upadnu u presjek zbog neravnomjerne dubine disanja pacijenta tijekom skeniranja. Metastaze se lako otkrivaju iz sirovih podataka spiralne metode prilikom rekonstrukcije presjeka dobivenih preklapajućim presjecima.

[ 8 ]

Prostorna rezolucija

Rekonstrukcija slike temelji se na razlikama u kontrastu pojedinih struktura. Na temelju toga stvara se matrica slike područja vizualizacije od 512 x 512 ili više elemenata slike (piksela). Pikseli se na zaslonu monitora pojavljuju kao područja različitih nijansi sive boje ovisno o njihovom koeficijentu slabljenja. Zapravo, to nisu čak ni kvadrati, već kocke (vokseli = volumetrijski elementi) koje imaju duljinu duž osi tijela, a koja odgovara debljini kriške.

Kvaliteta slike poboljšava se s manjim vokselima, ali to se odnosi samo na prostornu rezoluciju; daljnje stanjivanje presjeka smanjuje omjer signala i šuma. Drugi nedostatak tankih presjeka je povećana doza zračenja za pacijenta. Međutim, mali vokseli s jednakim dimenzijama u sve tri dimenzije (izotropni voksel) nude značajne prednosti: multiplanarna rekonstrukcija (MPR) u koronalnim, sagitalnim ili drugim projekcijama prikazuje se na slici bez stepenaste konture. Korištenje voksela nejednakih dimenzija (anizotropni voksel) za MPR dovodi do pojave nazubljenosti u rekonstruiranoj slici. Na primjer, može biti teško isključiti prijelom.

[ 9 ], [ 10 ]

Spiralni korak

Korak spirale karakterizira stupanj pomicanja stola u mm po rotaciji i debljinu reza. Sporo kretanje stola tvori komprimiranu spiralu. Ubrzanje kretanja stola bez promjene debljine reza ili brzine rotacije stvara prostor između rezova na rezultirajućoj spirali.

Najčešće se spiralni korak shvaća kao omjer pomicanja (posmaka) stola tijekom rotacije portala, izražen u mm, i kolimacije, također izražene u mm.

Budući da su dimenzije (mm) u brojniku i nazivniku uravnotežene, korak spirale je bezdimenzijska veličina. Za MSCT, tzv. volumetrijski korak spirale obično se uzima kao omjer pomaka stola i jednog kriška, a ne kao ukupan broj kriški duž Z osi. Za gore korišteni primjer, volumetrijski korak spirale je 16 (24 mm / 1,5 mm). Međutim, postoji tendencija povratka na prvu definiciju koraka spirale.

Novi skeneri nude mogućnost odabira kraniokaudalnog (Z-os) proširenja područja istraživanja na topogramu. Također, vrijeme rotacije cijevi, kolimacija sloja (tanki ili debeli sloj) i vrijeme istraživanja (interval zadržavanja daha) podešavaju se prema potrebi. Softver poput SureViewa izračunava odgovarajući nagib spirale, obično postavljajući vrijednost između 0,5 i 2,0.

[ 11 ], [ 12 ]

Kolimacija slojeva: Rezolucija duž Z osi

Rezolucija slike (duž Z-osi ili osi tijela pacijenta) također se može prilagoditi specifičnom dijagnostičkom zadatku pomoću kolimacije. Rezovi debljine od 5 do 8 mm u potpunosti su u skladu sa standardnim pregledom abdomena. Međutim, precizna lokalizacija malih fragmenata prijeloma kostiju ili procjena suptilnih plućnih promjena zahtijevaju upotrebu tankih rezova (0,5 do 2 mm). Što određuje debljinu rezova?

Pojam kolimacije definira se kao dobivanje tankog ili debelog presjeka duž uzdužne osi tijela pacijenta (Z os). Liječnik može kolimatorom ograničiti lepezasto odstupanje snopa zračenja iz rendgenske cijevi. Veličina otvora kolimatora regulira prolaz zraka koje udaraju u detektore iza pacijenta u širokom ili uskom toku. Sužavanje snopa zračenja poboljšava prostornu rezoluciju duž Z osi pacijenta. Kolimator se može nalaziti ne samo neposredno na izlazu iz cijevi, već i izravno ispred detektora, tj. "iza" pacijenta kada se gleda sa strane izvora rendgenskog zračenja.

Sustav ovisan o otvoru blende kolimatora s jednim redom detektora iza pacijenta (jedan presjek) može proizvesti presjeke od 10 mm, 8 mm, 5 mm ili čak 1 mm. CT skeniranje s vrlo tankim presjecima naziva se "CT visoke rezolucije" (HRCT). Ako je debljina presjeka manja od milimetra, naziva se "CT ultra visoke rezolucije" (UHRCT). UHRCT, koji se koristi za pregled kamene kosti s presjecima od oko 0,5 mm, otkriva fine linije prijeloma koje prolaze kroz bazu lubanje ili slušne koščice u bubnjiću. Za jetru se za otkrivanje metastaza koristi rezolucija visokog kontrasta, što zahtijeva presjeke nešto veće debljine.

[ 13 ], [ 14 ], [ 15 ]

Sheme postavljanja detektora

Daljnji razvoj tehnologije spiralnih rezona s jednim slojem doveo je do uvođenja višeslojnih (višespiralnih) tehnika, koje koriste ne jedan, već nekoliko redova detektora smještenih okomito na Z os nasuprot izvora X-zraka. To omogućuje istovremeno prikupljanje podataka iz nekoliko presjeka.

Zbog lepezaste divergencije zračenja, redovi detektora moraju imati različite širine. Shema rasporeda detektora je takva da se širina detektora povećava od središta prema rubu, što omogućuje različite kombinacije debljine i broja dobivenih slojeva.

Na primjer, studija sa 16 slojeva može se provesti sa 16 tankih slojeva visoke rezolucije (za Siemens Sensation 16 to je tehnika 16 x 0,75 mm) ili sa 16 presjeka dvostruke debljine. Za iliofemoralnu CT angiografiju poželjno je dobiti volumenski presjek u jednom ciklusu duž Z-osi. U ovom slučaju, širina kolimacije je 16 x 1,5 mm.

Razvoj CT skenera nije završio sa 16 presjeka. Prikupljanje podataka može se ubrzati korištenjem skenera s 32 i 64 reda detektora. Međutim, trend prema tanjim presjecima dovodi do većih doza zračenja za pacijenta, što zahtijeva dodatne i već izvedive mjere za smanjenje izloženosti zračenju.

Prilikom pregleda jetre i gušterače, mnogi specijalisti preferiraju smanjenje debljine presjeka s 10 na 3 mm kako bi poboljšali oštrinu slike. Međutim, to povećava razinu šuma za otprilike 80%. Stoga je, kako bi se održala kvaliteta slike, potrebno ili dodatno povećati jakost struje na cijevi, tj. povećati jakost struje (mA) za 80%, ili povećati vrijeme skeniranja (povećava se produkt mAs).

[ 16 ], [ 17 ]

Algoritam za rekonstrukciju slike

Spiralni CT ima dodatnu prednost: tijekom procesa rekonstrukcije slike, većina podataka se zapravo ne mjeri u određenom presjeku. Umjesto toga, mjerenja izvan tog presjeka interpoliraju se s većinom vrijednosti blizu presjeka i postaju podaci specifični za presjek. Drugim riječima: rezultati obrade podataka blizu presjeka važniji su za rekonstrukciju slike određenog dijela.

Iz ovoga proizlazi zanimljiv fenomen. Doza za pacijenta (u mGy) definirana je kao mAs po rotaciji podijeljeno s nagibom spirale, a doza po slici jednaka je mAs po rotaciji bez uzimanja u obzir nagiba spirale. Ako su, na primjer, postavke 150 mAs po rotaciji s nagibom spirale od 1,5, tada je doza za pacijenta 100 mAs, a doza po slici 150 mAs. Stoga, korištenje spiralne tehnologije može poboljšati rezoluciju kontrasta odabirom visoke vrijednosti mAs. To omogućuje povećanje kontrasta slike, rezolucije tkiva (jasnoće slike) smanjenjem debljine presjeka i odabir nagiba i duljine intervala spirale tako da se smanji doza za pacijenta! Dakle, može se dobiti veliki broj presjeka bez povećanja doze ili opterećenja rendgenske cijevi.

Ova tehnologija je posebno važna pri pretvaranju dobivenih podataka u dvodimenzionalne (sagitalne, krivolinijske, koronalne) ili trodimenzionalne rekonstrukcije.

Podaci mjerenja s detektora prenose se, profil po profil, do elektronike detektora kao električni signali koji odgovaraju stvarnom slabljenju X-zraka. Električni signali se digitaliziraju i zatim šalju video procesoru. U ovoj fazi rekonstrukcije slike koristi se "cjevovodna" metoda koja se sastoji od predobrade, filtriranja i obrnutog inženjeringa.

Predobrada uključuje sve korekcije napravljene za pripremu prikupljenih podataka za rekonstrukciju slike. Na primjer, korekcija tamne struje, korekcija izlaznog signala, kalibracija, korekcija traga, radijacijsko ojačanje itd. Ove korekcije se rade kako bi se smanjile varijacije u radu cijevi i detektora.

Filtriranje koristi negativne vrijednosti za ispravljanje zamućenja slike svojstvenog obrnutom inženjerstvu. Ako se, na primjer, cilindrični vodeni fantom skenira i rekonstruira bez filtriranja, njegovi rubovi će biti izuzetno mutni. Što se događa kada se osam profila atenuacije superponira za rekonstrukciju slike? Budući da se neki dio cilindra mjeri s dva superponirana profila, dobiva se slika u obliku zvijezde umjesto pravog cilindra. Uvođenjem negativnih vrijednosti izvan pozitivne komponente profila atenuacije, rubovi ovog cilindra postaju oštri.

Obrnuti inženjering preraspodjeljuje konvolvirane podatke skeniranja u dvodimenzionalnu matricu slike, prikazujući oštećene slojeve. To se radi profil po profil sve dok se proces rekonstrukcije slike ne završi. Matrica slike može se zamisliti kao šahovska ploča, ali sastavljena od 512 x 512 ili 1024 x 1024 elemenata, koji se obično nazivaju "pikseli". Obrnuti inženjering rezultira time da svaki piksel ima točnu gustoću, koja se na zaslonu monitora pojavljuje kao različite nijanse sive, od svijetle do tamne. Što je područje zaslona svjetlije, to je veća gustoća tkiva unutar piksela (npr. koštanih struktura).

[ 18 ], [ 19 ]

Utjecaj napona (kV)

Kada anatomsko područje koje se pregledava ima visoki apsorpcijski kapacitet (npr. CT glave, ramenog pojasa, torakalne ili lumbalne kralježnice, zdjelice ili jednostavno pretili pacijent), preporučljivo je koristiti viši napon ili, alternativno, više vrijednosti mA. Odabirom visokog napona na rendgenskoj cijevi povećavate tvrdoću rendgenskog zračenja. Sukladno tome, rendgenske zrake puno lakše prodiru u anatomsko područje s visokim apsorpcijskim kapacitetom. Pozitivna strana ovog procesa je da se smanjuju niskoenergetske komponente zračenja koje apsorbiraju pacijentova tkiva bez utjecaja na snimanje slike. Za pregled djece i pri praćenju KB bolusa može biti preporučljivo koristiti niži napon nego u standardnim postavkama.

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

Struja cijevi (mAs)

Struja, mjerena u miliamper sekundama (mAs), također utječe na dozu zračenja koju pacijent prima. Većem pacijentu potrebna je veća struja u cijevi kako bi se dobila dobra slika. Dakle, pretiliji pacijent prima veću dozu zračenja nego, na primjer, dijete sa znatno manjom tjelesnom veličinom.

Područja s koštanim strukturama koje više apsorbiraju i raspršuju zračenje, poput ramenog pojasa i zdjelice, zahtijevaju veću struju cijevi nego, na primjer, vrat, trbuh mršave osobe ili noge. Ova se ovisnost aktivno koristi u zaštiti od zračenja.

Vrijeme skeniranja

Treba odabrati najkraće moguće vrijeme skeniranja, posebno u abdomenu i prsnom košu, gdje srčane kontrakcije i crijevna peristaltika mogu smanjiti kvalitetu slike. Kvaliteta CT snimanja također se poboljšava smanjenjem vjerojatnosti nevoljnih pokreta pacijenta. S druge strane, dulje vrijeme skeniranja može biti potrebno za prikupljanje dovoljno podataka i maksimiziranje prostorne rezolucije. Ponekad se namjerno koristi dulje vrijeme skeniranja sa smanjenom strujom kako bi se produžio vijek trajanja rendgenske cijevi.

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

3D rekonstrukcija

Budući da spiralna tomografija prikuplja podatke za cijelo područje pacijentovog tijela, vizualizacija prijeloma i krvnih žila značajno je poboljšana. Koristi se nekoliko različitih tehnika 3D rekonstrukcije:

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

Projekcija maksimalnog intenziteta (MIP)

MIP je matematička metoda kojom se hiperintenzivni vokseli izdvajaju iz 2D ili 3D skupa podataka. Vokseli se odabiru iz skupa podataka prikupljenih pod različitim kutovima, a zatim projiciraju kao 2D slike. 3D efekt se postiže promjenom kuta projekcije u malim koracima, a zatim vizualizacijom rekonstruirane slike u brzom slijedu (tj. u načinu dinamičkog prikaza). Ova se metoda često koristi u snimanju krvnih žila pojačanim kontrastom.

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

Multiplanarna rekonstrukcija (MPR)

Ova tehnika omogućuje rekonstrukciju slika u bilo kojoj projekciji, bilo koronalnoj, sagitalnoj ili krivolinijskoj. MPR je vrijedan alat u dijagnostici prijeloma i ortopediji. Na primjer, tradicionalni aksijalni presjeci ne pružaju uvijek potpune informacije o prijelomima. Vrlo tanak prijelom bez pomicanja fragmenata i poremećaja kortikalne ploče može se učinkovitije otkriti pomoću MPR-a.

[ 41 ], [ 42 ]

Zasjenjeni zaslon, SSD

Ova metoda rekonstruira površinu organa ili kosti definiranu iznad zadanog praga u Hounsfieldovim jedinicama. Izbor kuta snimanja, kao i lokacija hipotetskog izvora svjetlosti, ključan je za dobivanje optimalne rekonstrukcije (računalo izračunava i uklanja područja sjene sa slike). Površina kosti jasno pokazuje prijelom distalnog radijusa prikazan MPR-om.

3D SSD se također koristi u kirurškom planiranju, kao u slučaju traumatske frakture kralježnice. Promjenom kuta slike lako je otkriti kompresijsku frakturu torakalne kralježnice i procijeniti stanje intervertebralnih otvora. Potonji se mogu pregledati u nekoliko različitih projekcija. Sagitalni MPR prikazuje koštani fragment koji je pomaknut u spinalni kanal.

Osnovna pravila za čitanje CT snimaka

• Anatomska orijentacija

Slika na monitoru nije samo dvodimenzionalni prikaz anatomskih struktura, već sadrži podatke o prosječnoj apsorpciji tkiva X-zraka, predstavljene matricom od 512 x 512 elemenata (piksela). Presjek ima određenu debljinu (dS ₎ i zbroj je kuboidnih elemenata (voksela) iste veličine, kombiniranih u matricu. Ova tehnička značajka osnova je efekta parcijalnog volumena, objašnjenog u nastavku. Dobivene slike obično se gledaju odozdo (s kaudalne strane). Stoga je desna strana pacijenta na slici s lijeve strane i obrnuto. Na primjer, jetra, smještena u desnoj polovici trbušne šupljine, prikazana je na lijevoj strani slike. A organi smješteni s lijeve strane, poput želuca i slezene, vidljivi su na slici s desne strane. Prednja površina tijela, u ovom slučaju predstavljena prednjim trbušnim zidom, definirana je u gornjem dijelu slike, a stražnja površina s kralježnicom je u donjem dijelu. Isti princip formiranja slike koristi se u konvencionalnoj radiografiji.

• Djelomični efekti volumena

Radiolog određuje debljinu presjeka (dS ₎. Za pregled prsne i trbušne šupljine obično se odabire 8-10 mm, a za lubanju, kralježnicu, orbite i piramide temporalnih kostiju - 2-5 mm. Stoga strukture mogu zauzimati cijelu debljinu presjeka ili samo njegov dio. Intenzitet obojenja voksela na sivoj skali ovisi o prosječnom koeficijentu atenuacije za sve njegove komponente. Ako struktura ima isti oblik kroz cijelu debljinu presjeka, izgledat će jasno ocrtana, kao u slučaju abdominalne aorte i donje šuplje vene.

Učinak parcijalnog volumena javlja se kada struktura ne zauzima cijelu debljinu presjeka. Na primjer, ako presjek uključuje samo dio tijela kralješka i dio diska, njihove konture su nejasne. Isto se opaža kada se organ sužava unutar presjeka. To je razlog slabe jasnoće bubrežnih polova, kontura žučnog mjehura i mokraćnog mjehura.

• Razlika između nodularnih i tubularnih struktura

Važno je moći razlikovati povećane i patološki promijenjene limfne čvorove od krvnih žila i mišića uključenih u presjek. To može biti vrlo teško učiniti samo iz jednog presjeka, jer te strukture imaju istu gustoću (i istu nijansu sive). Stoga je uvijek potrebno analizirati susjedne presjeke smještene kranijalnije i kaudalno. Određivanjem u koliko je presjeka određena struktura vidljiva, moguće je riješiti dilemu vidimo li povećani čvor ili više ili manje dugu tubularnu strukturu: limfni čvor će se odrediti samo u jednom ili dva presjeka i neće se vizualizirati u susjednim. Aorta, donja šuplja vena i mišići, poput ilijačno-lumbalnog, vidljivi su u cijeloj kraniokaudalnoj seriji slika.

Ako postoji sumnja na povećanu nodularnu formaciju na jednom presjeku, liječnik treba odmah usporediti susjedne presjeke kako bi jasno utvrdio je li ta "formacija" jednostavno posuda ili mišić u presjeku. Ova taktika je također dobra jer omogućuje brzo uspostavljanje učinka privatnog volumena.

• Denzitometrija (mjerenje gustoće tkiva)

Ako se ne zna, na primjer, je li tekućina pronađena u pleuralnoj šupljini izljev ili krv, mjerenje njezine gustoće olakšava diferencijalnu dijagnozu. Slično tome, denzitometrija se može koristiti za fokalne lezije u parenhimu jetre ili bubrega. Međutim, ne preporučuje se donositi zaključak na temelju procjene jednog voksela, budući da takva mjerenja nisu vrlo pouzdana. Za veću pouzdanost potrebno je proširiti "područje interesa" koje se sastoji od nekoliko voksela u fokalnoj leziji, bilo koje strukture ili volumena tekućine. Računalo izračunava prosječnu gustoću i standardnu devijaciju.

Posebnu pozornost treba posvetiti tome da se ne propuste artefakti otvrdnjavanja ili efekti djelomičnog volumena. Ako se lezija ne proteže preko cijele debljine presjeka, mjerenje gustoće uključuje susjedne strukture. Gustoća lezije bit će ispravno izmjerena samo ako ispunjava cijelu debljinu presjeka (dS ₎. U tom slučaju vjerojatnije je da će mjerenje uključivati samu leziju, a ne susjedne strukture. Ako je dS veći od promjera lezije, poput male lezije, to će rezultirati efektom djelomičnog volumena na bilo kojoj razini skeniranja.

• Razine gustoće različitih vrsta tkanina

Moderni uređaji sposobni su pokriti 4096 nijansi sive skale, koje predstavljaju različite razine gustoće u Hounsfieldovim jedinicama (HU). Gustoća vode proizvoljno je uzeta kao 0 HU, a zraka kao - 1000 HU. Zaslon monitora može prikazati maksimalno 256 nijansi sive. Međutim, ljudsko oko može razlikovati samo oko 20. Budući da se spektar gustoća ljudskog tkiva proteže šire od ovih prilično uskih granica, moguće je odabrati i prilagoditi prozor slike tako da su vidljiva samo tkiva željenog raspona gustoće.

Prosječna razina gustoće prozora treba biti postavljena što je moguće bliže razini gustoće tkiva koja se pregledavaju. Pluća se, zbog povećane prozračnosti, najbolje pregledavaju u prozoru s niskim HU postavkama, dok za koštano tkivo razinu prozora treba značajno povećati. Kontrast slike ovisi o širini prozora: suženi prozor je kontrastniji, budući da 20 nijansi sive pokriva samo mali dio skale gustoće.

Važno je napomenuti da se razina gustoće gotovo svih parenhimskih organa nalazi unutar uskih granica između 10 i 90 HU. Pluća su iznimka, pa kao što je gore spomenuto, moraju se postaviti posebni parametri prozora. Što se tiče krvarenja, mora se uzeti u obzir da je razina gustoće nedavno zgrušane krvi otprilike 30 HU veća od gustoće svježe krvi. Gustoća zatim ponovno pada u područjima starog krvarenja i u područjima lize tromba. Eksudat s udjelom proteina većim od 30 g/L nije lako razlikovati od transudata (s udjelom proteina ispod 30 g/L) sa standardnim postavkama prozora. Osim toga, treba reći da visok stupanj preklapanja gustoće, na primjer u limfnim čvorovima, slezeni, mišićima i gušterači, onemogućuje utvrđivanje identiteta tkiva samo na temelju procjene gustoće.

Zaključno, treba napomenuti da se normalne vrijednosti gustoće tkiva također razlikuju među pojedincima i mijenjaju se pod utjecajem kontrastnih sredstava u cirkulirajućoj krvi i u organu. Potonji aspekt je od posebne važnosti za proučavanje genitourinarnog sustava i odnosi se na intravenoznu primjenu kontrastnih sredstava. U tom slučaju, kontrastno sredstvo brzo počinje izlučivati bubrezi, što dovodi do povećanja gustoće bubrežnog parenhima tijekom skeniranja. Ovaj učinak može se koristiti za procjenu bubrežne funkcije.

• Dokumentiranje istraživanja u različitim prozorima

Nakon što se dobije slika, potrebno ju je prenijeti na film (napraviti fizičku kopiju) kako bi se dokumentirao pregled. Na primjer, pri procjeni stanja medijastinuma i mekih tkiva prsnog koša, prozor se postavlja tako da se mišići i masno tkivo jasno vizualiziraju u nijansama sive. U ovom slučaju koristi se prozor mekog tkiva sa središtem od 50 HU i širinom od 350 HU. Kao rezultat toga, tkiva gustoće od -125 HU (50-350/2) do +225 HU (50+350/2) prikazana su sivom bojom. Sva tkiva gustoće niže od -125 HU, poput pluća, izgledaju crno. Tkiva gustoće veće od +225 HU su bijela, a njihova unutarnja struktura nije diferencirana.

Ako je potrebno pregledati plućni parenhim, na primjer, kada se isključe nodularne formacije, središte prozora treba smanjiti na -200 HU, a širinu povećati (2000 HU). Pri korištenju ovog prozora (plućnog prozora), bolje se diferenciraju plućne strukture niske gustoće.

Kako bi se postigao maksimalni kontrast između sive i bijele tvari mozga, treba odabrati poseban moždani prozor. Budući da se gustoće sive i bijele tvari razlikuju samo neznatno, prozor mekog tkiva trebao bi biti vrlo uzak (80 - 100 HU) i visokog kontrasta, a njegovo središte trebalo bi biti u sredini vrijednosti gustoće moždanog tkiva (35 HU). S takvim postavkama nemoguće je pregledati kosti lubanje, budući da sve strukture gušće od 75 - 85 HU izgledaju bijele. Stoga bi središte i širina koštanog prozora trebali biti znatno veći - oko + 300 HU odnosno 1500 HU. Metastaze u okcipitalnoj kosti vizualiziraju se samo pri korištenju koštanog prozora, ali ne i moždanog prozora. S druge strane, mozak je praktički nevidljiv u koštanom prozoru, pa male metastaze u moždanoj tvari neće biti uočljive. Uvijek bismo trebali imati na umu ove tehničke detalje, budući da se u većini slučajeva slike u svim prozorima ne prenose na film. Liječnik koji provodi pregled gleda slike na ekranu u svim prozorima kako ne bi propustio važne znakove patologije.

[ 43 ], [ 44 ], [ 45 ]