טומוגרפיה ממוחשבת: טומוגרפיה ספירלית מסורתית

טומוגרפיה ממוחשבת היא סוג מיוחד של בדיקת רנטגן המבוצעת על ידי מדידה עקיפה של ההנחתה, או היחלשות, של קרני רנטגן ממיקומים שונים המוגדרים סביב המטופל הנבדק. בעיקרון, כל מה שאנחנו יודעים הוא:

• מה שיוצא משפופרת הרנטגן,
• שמגיע לגלאי ו
• מהו מיקום שפופרת הרנטגן והגלאי בכל מיקום.

כל השאר נובע ממידע זה. רוב חתכי ה-CT מכוונים אנכית יחסית לציר הגוף. הם נקראים בדרך כלל חתכים ציריים או רוחביים. עבור כל חתך, צינור הרנטגן מסתובב סביב המטופל, עובי החתך נבחר מראש. רוב סורקי ה-CT פועלים על פי עקרון הסיבוב המתמיד עם סטייה בצורת מניפה של הקרניים. במקרה זה, צינור הרנטגן והגלאי מחוברים בקפידה, ותנועות הסיבוב שלהם סביב האזור הסרוק מתרחשות בו זמנית עם פליטה ולכידה של קרני רנטגן. לפיכך, קרני רנטגן, העוברות דרך המטופל, מגיעות לגלאים הממוקמים בצד הנגדי. סטייה בצורת מניפה מתרחשת בטווח שבין 40° ל-60°, בהתאם לתכנון המכשיר, ונקבעת על ידי הזווית המתחילה מנקודת המוקד של צינור הרנטגן ומתרחבת בצורת מגזר לגבולות החיצוניים של שורת הגלאים. בדרך כלל, נוצרת תמונה עם כל סיבוב של 360°, הנתונים המתקבלים מספיקים לכך. במהלך הסריקה, נמדדים מקדמי הנחתה בנקודות רבות, ויוצרים פרופיל הנחתה. למעשה, פרופילי הנחתה אינם אלא קבוצת אותות המתקבלים מכל ערוצי הגלאי מזווית נתונה של מערכת גלאי-צינור. סורקי CT מודרניים מסוגלים לשדר ולאסוף נתונים מכ-1400 מיקומים של מערכת גלאי-צינור על פני מעגל של 360°, או כ-4 מיקומים לכל מעלה. כל פרופיל הנחתה כולל מדידות מ-1500 ערוצי גלאי, כלומר כ-30 ערוצים לכל מעלה, בהנחה של זווית סטייה של קרן של 50°. בתחילת הבדיקה, כאשר שולחן המטופל נע במהירות קבועה לתוך הגנטרי, מתקבל צילום רנטגן דיגיטלי ("סנקוגרמה" או "טופוגרמה"), שעליו ניתן לתכנן את החתכים הנדרשים בהמשך. עבור בדיקת CT של עמוד השדרה או הראש, הגנטרי מסובב בזווית הרצויה, ובכך משיג כיוון אופטימלי של החתכים.

טומוגרפיה ממוחשבת משתמשת בקריאות מורכבות מחיישן רנטגן שמסתובב סביב המטופל כדי לייצר מספר רב של תמונות שונות ספציפיות לעומק (טומוגרמות), אשר עוברות דיגיטציה ומומרות לתמונות חתך. CT מספק מידע דו-ממדי ותלת-ממדי שאינו אפשרי בצילומי רנטגן רגילים וברזולוציית ניגודיות גבוהה בהרבה. כתוצאה מכך, CT הפך לסטנדרט החדש להדמיה של רוב המבנים התוך-גולגולתיים, הראש והצוואר, התוך-בית-חזה והתוך-בטניים.

סורקי CT מוקדמים השתמשו בחיישן רנטגן אחד בלבד, והמטופל נע דרך הסורק בהדרגה, תוך עצירה עבור כל תמונה. שיטה זו הוחלפה במידה רבה על ידי CT הסליל: המטופל נע ברציפות דרך הסורק, אשר מסתובב ולוקח תמונות ברציפות. CT הסליל מקצר מאוד את זמן ההדמיה ואת עובי הפלטה. השימוש בסורקים עם חיישנים מרובים (4-64 שורות של חיישני רנטגן) מקצר עוד יותר את זמן ההדמיה ומאפשר עובי פלטה של פחות מ-1 מ"מ.

עם כל כך הרבה נתונים המוצגים, ניתן לשחזר תמונות כמעט מכל זווית (כפי שנעשה ב-MRI) וניתן להשתמש בהן לבניית תמונות תלת-ממדיות תוך שמירה על פתרון הדמיה אבחנתי. יישומים קליניים כוללים אנגיוגרפיה של CT (למשל, להערכת תסחיף ריאתי) והדמיה לבבית (למשל, אנגיוגרפיה כלילית, הערכת התקשות עורקים כליליים). CT באמצעות אלומת אלקטרונים, סוג נוסף של CT מהיר, יכול לשמש גם להערכת התקשות עורקים כליליים.

ניתן לבצע סריקות CT עם או בלי חומר ניגוד. CT ללא חומר ניגוד יכול לזהות דימום חריף (הנראה לבן בוהק) ולאפיין שברים בעצמות. CT עם חומר ניגוד משתמש בצבע ניגוד תוך ורידי או דרך הפה, או בשניהם. חומר ניגוד תוך ורידי, בדומה לזה המשמש בצילומי רנטגן רגילים, משמש להדמיית גידולים, זיהום, דלקת ופגיעה ברקמות רכות ולהערכת מערכת כלי הדם, כמו במקרים של חשד לתסחיף ריאתי, מפרצת אבי העורקים או דיסקציה של אבי העורקים. הפרשת חומר ניגוד דרך הכליות מאפשרת הערכה של מערכת גניטורינארית. למידע על תגובות חומר ניגוד ופרשנותן, ראו:

חומר ניגוד דרך הפה משמש להדמיית אזור הבטן; זה עוזר להפריד את מבנה המעי מהמבנה שמסביב. ניתן להשתמש בניגוד דרך הפה הסטנדרטי, בריום יוד, כאשר יש חשד לניקוב המעי (למשל, עקב טראומה); יש להשתמש בניגוד אוסמולרי נמוך כאשר הסיכון לשאיפה גבוה.

חשיפה לקרינה היא נושא חשוב בעת שימוש ב-CT. מינון הקרינה מסריקת CT שגרתית של הבטן גבוה פי 200 עד 300 ממנת הקרינה המתקבלת מצילום רנטגן טיפוסי של בית החזה. CT הוא כיום המקור הנפוץ ביותר לקרינה מלאכותית עבור רוב האוכלוסייה והוא מהווה יותר משני שלישים מכלל החשיפה לקרינה רפואית. רמת חשיפה זו של בני אדם אינה טריוויאלית; הסיכון לחשיפה לקרינה לאורך החיים עבור ילדים שנחשפו לקרינת CT כיום מוערך כגבוה בהרבה מזה של מבוגרים. לכן, יש לשקול בזהירות את הצורך בבדיקת CT מול הסיכון הפוטנציאלי עבור כל מטופל בנפרד.

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

טומוגרפיה ממוחשבת רב-חתכית

טומוגרפיה ספירלית ממוחשבת רב-גלאית (טומוגרפיה ממוחשבת רב-פרוסית)

סורקי CT בעלי גלאים מרובי שורות הם הדור האחרון של סורקים. מול שפופרת הרנטגן, יש לא שורה אחת, אלא כמה שורות של גלאים. זה מאפשר קיצור משמעותי של זמן הבדיקה ושיפור רזולוציית הניגודיות, מה שמאפשר, למשל, הדמיה ברורה יותר של כלי דם בניגוד. שורות הגלאים בציר ה-Z מול שפופרת הרנטגן הן ברוחבים שונים: השורה החיצונית רחבה יותר מהפנימית. זה מספק תנאים טובים יותר לשחזור תמונה לאחר איסוף הנתונים.

[ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]

השוואה בין טומוגרפיה ממוחשבת מסורתית וטומוגרפיה ממוחשבת ספירלית

סריקות CT קונבנציונליות רוכשות סדרה של תמונות עוקבות, במרווחים שווים, דרך איבר גוף ספציפי, כגון בטן או ראש. נדרשת הפסקה קצרה לאחר כל פרוסה כדי לקדם את השולחן עם המטופל למיקום שנקבע מראש. העובי ומרווח החפיפה/בין הפרוסות נקבעים מראש. הנתונים הגולמיים עבור כל רמה מאוחסנים בנפרד. הפסקה קצרה בין פרוסות מאפשרת למטופל בהכרה לנשום, ובכך להימנע מתופעות נשימתיות גסו בתמונה. עם זאת, הבדיקה עשויה להימשך מספר דקות, בהתאם לאזור הסריקה ולגודל המטופל. חשוב לתזמן את רכישת התמונה לאחר סריקת CT תוך ורידי, דבר שחשוב במיוחד להערכת השפעות הפרפוזיה. CT היא השיטה המועדפת לקבלת תמונה צירית דו-ממדית מלאה של הגוף ללא הפרעה של עצם ו/או אוויר כפי שניתן לראות בצילומי רנטגן קונבנציונליים.

בטומוגרפיה ממוחשבת ספירלית עם סידור גלאים בשורה אחת ורב-שורה (MSCT), איסוף נתוני בדיקת המטופל מתרחש באופן רציף במהלך התקדמות שולחן הרנטגן לתוך הגלאי. שפופרת הרנטגן מתארת מסלול סלילי סביב המטופל. התקדמות שולחן הרנטגן מתואמת עם הזמן הנדרש לסיבוב הצינור של 360 מעלות (גובה ספירלי) - איסוף הנתונים נמשך באופן רציף ומלא. טכניקה מודרנית כזו משפרת משמעותית את הטומוגרפיה, מכיוון שתופעות נשימה ורעש אינם משפיעים על מערך הנתונים הבודד באופן משמעותי כמו בטומוגרפיה ממוחשבת מסורתית. מסד נתונים גולמי יחיד משמש לשחזור פרוסות בעוביים שונים ובמרווחים שונים. חפיפה חלקית של חתכים משפרת את יכולות השחזור.

איסוף נתונים עבור סריקת בטן מלאה אורך דקה עד שתיים: 2 או 3 ספירלות, כל אחת נמשכת 10 עד 20 שניות. מגבלת הזמן נובעת מיכולתו של המטופל לעצור את נשימתו ומהצורך לקרר את שפופרת הרנטגן. נדרש זמן נוסף לשחזור התמונה. בעת הערכת תפקוד הכליות, נדרשת הפסקה קצרה לאחר מתן חומר הניגוד כדי לאפשר את הפרשת חומר הניגוד.

יתרון חשוב נוסף של שיטת הספירלה הוא היכולת לזהות תצורות פתולוגיות קטנות יותר מעובי הפרוסה. גרורות קטנות בכבד עלולות להתפספס אם הן אינן נופלות לתוך הפרוסה עקב עומק נשימה לא אחיד של המטופל במהלך הסריקה. גרורות מזוהות בקלות מהנתונים הגולמיים של שיטת הספירלה בעת שחזור פרוסות שהתקבלו עם חתכים חופפים.

[ 8 ]

רזולוציה מרחבית

שחזור תמונה מבוסס על הבדלים בניגודיות של מבנים בודדים. על בסיס זה, נוצרת מטריצת תמונה של אזור ויזואליזציה של 512 x 512 או יותר אלמנטים של תמונה (פיקסלים). פיקסלים מופיעים על מסך הצג כאזורים בגוונים שונים של אפור בהתאם למקדם ההנחתה שלהם. למעשה, אלה אפילו לא ריבועים, אלא קוביות (ווקסלים = אלמנטים נפחיים) שאורכן לאורך ציר הגוף, התואם לעובי הפרוסה.

איכות התמונה משתפרת עם ווקסלים קטנים יותר, אך זה חל רק על רזולוציה מרחבית; דילול נוסף של הפרוסה מפחית את יחס אות לרעש. חיסרון נוסף של פרוסות דקות הוא מינון הקרינה המוגבר למטופל. עם זאת, ווקסלים קטנים בעלי ממדים שווים בכל שלושת הממדים (ווקסל איזוטרופי) מציעים יתרונות משמעותיים: שחזור רב מישורי (MPR) בהשלכות קורונליות, סגיטליות או אחרות מוצג בתמונה ללא קווי מתאר מדורג. שימוש בווקסלים בעלי ממדים לא שווים (ווקסלים אניזוטרופיים) עבור MPR מוביל להופעת משוננות בתמונה המשוחזרת. לדוגמה, ייתכן שיהיה קשה לשלול שבר.

[ 9 ], [ 10 ]

צעד ספירלי

גובה הספירלה מאפיין את מידת תנועת השולחן במילימטרים לכל סיבוב ואת עובי החיתוך. תנועה איטית של השולחן יוצרת ספירלה דחוסה. האצת תנועת השולחן מבלי לשנות את עובי החיתוך או את מהירות הסיבוב יוצרת מרווח בין החיתוכים על הספירלה המתקבלת.

לרוב, פסיעה ספירלית מובנת כיחס בין תנועת (הזנה) של השולחן במהלך סיבוב הגאנטרי, מבוטא במילימטרים, לקולימציה, מבוטאת גם היא במילימטרים.

מכיוון שהמידות (מ"מ) במונה ובמכנה מאוזנות, פסיעה של הסליל היא כמות חסרת ממדים. עבור MSCT, פסיעה של הסליל הנפחי נלקחת בדרך כלל כיחס בין הזנת השולחן לפרוסה בודדת, ולא למספר הכולל של פרוסות לאורך ציר Z. עבור הדוגמה ששימשה לעיל, פסיעה של הסליל הנפחי היא 16 (24 מ"מ / 1.5 מ"מ). עם זאת, יש נטייה לחזור להגדרה הראשונה של פסיעה של הסליל.

סורקים חדשים מציעים אפשרות לבחור הרחבה קרניוקאודלית (ציר Z) של אזור המחקר על גבי הטופוגרמה. כמו כן, זמן סיבוב הצינור, קולימציה של הפרוסה (פרוסה דקה או עבה) וזמן המחקר (מרווח עצירת נשימה) מותאמים לפי הצורך. תוכנה כמו SureView מחשבת את גובה הסיבוב הספירלי המתאים, בדרך כלל קובעת את הערך בין 0.5 ל-2.0.

[ 11 ], [ 12 ]

קולימציה של פרוסות: רזולוציה לאורך ציר Z

ניתן להתאים את רזולוציית התמונה (לאורך ציר ה-Z או ציר גוף המטופל) גם למשימת האבחון הספציפית באמצעות קולימציה. פרוסות בעובי 5 עד 8 מ"מ עולות בקנה אחד עם בדיקת בטן סטנדרטית. עם זאת, מיקום מדויק של שברי עצם קטנים או הערכת שינויים ריאתיים עדינים דורשים שימוש בפרוסות דקות (0.5 עד 2 מ"מ). מה קובע את עובי הפרוסה?

המונח קולימציה מוגדר כהשגת פרוסה דקה או עבה לאורך הציר האורכי של גוף המטופל (ציר Z). הרופא יכול להגביל את הסטייה בצורת מניפה של קרן הקרינה משפופרת הרנטגן בעזרת קולימטור. גודל פתח הקולימטור מווסת את מעבר הקרניים הפוגעות בגלאים שמאחורי המטופל בזרם רחב או צר. צמצום קרן הקרינה משפר את הרזולוציה המרחבית לאורך ציר Z של המטופל. הקולימטור יכול להיות ממוקם לא רק מיד ביציאה מהשפופרת, אלא גם ישירות מול הגלאים, כלומר "מאחורי" המטופל כאשר מסתכלים עליו מצד מקור הרנטגן.

מערכת תלוית-פתח קולימטור עם שורה אחת של גלאים מאחורי המטופל (פרוסה בודדת) יכולה לייצר פרוסות בעובי 10 מ"מ, 8 מ"מ, 5 מ"מ או אפילו 1 מ"מ. סריקת CT עם חתכים דקים מאוד נקראת "CT ברזולוציה גבוהה" (HRCT). אם עובי הפרוסה קטן ממילימטר, היא נקראת "CT ברזולוציה גבוהה במיוחד" (UHRCT). UHRCT, המשמש לבדיקת עצם הפטרוס עם פרוסות של כ-0.5 מ"מ, חושף קווי שבר דקים העוברים דרך בסיס הגולגולת או עצמות השמע בחלל התוף. עבור הכבד, רזולוציית ניגודיות גבוהה משמשת לגילוי גרורות, הדורשות פרוסות בעובי מעט גדול יותר.

[ 13 ], [ 14 ], [ 15 ]

תוכניות מיקום גלאים

פיתוח נוסף של טכנולוגיית הספירלה החד-פרוסה הובילה להכנסת טכניקות מרובות פרוסות (רב-ספירליות), המשתמשות לא בשורה אחת אלא בכמה שורות של גלאים הממוקמים בניצב לציר Z מול מקור קרני הרנטגן. זה מאפשר לאסוף נתונים בו זמנית מכמה מקטעים.

עקב הדיברגנציה בצורת מניפה של הקרינה, שורות הגלאים חייבות להיות בעלות רוחבים שונים. סידור הגלאים הוא כזה שרוחב הגלאים גדל מהמרכז לקצה, מה שמאפשר שילובים משתנים של עובי ומספר פרוסות המתקבלות.

לדוגמה, ניתן לבצע מחקר בן 16 פרוסות עם 16 פרוסות דקות ברזולוציה גבוהה (עבור Siemens Sensation 16 זוהי טכניקת 16 x 0.75 מ"מ) או עם 16 חתכים בעובי כפול. עבור אנגיוגרפיה של CT איליופמורלי, עדיף להשיג פרוסת נפח במחזור אחד לאורך ציר ה-Z. במקרה זה, רוחב הקולימציה הוא 16 x 1.5 מ"מ.

פיתוח סורקי ה-CT לא הסתיים ב-16 פרוסות. ניתן להאיץ את איסוף הנתונים באמצעות סורקים עם 32 ו-64 שורות של גלאים. עם זאת, המגמה לכיוון פרוסות דקות יותר מובילה למנות קרינה גבוהות יותר עבור המטופל, דבר המחייב אמצעים נוספים שכבר ניתנים ליישום כדי להפחית את החשיפה לקרינה.

בבדיקת הכבד והלבלב, מומחים רבים מעדיפים להפחית את עובי הפרוסה מ-10 ל-3 מ"מ כדי לשפר את חדות התמונה. עם זאת, פעולה זו מגדילה את רמת הרעש בכ-80%. לכן, על מנת לשמור על איכות התמונה, יש צורך להגדיל בנוסף את עוצמת הזרם על הצינור, כלומר להגדיל את עוצמת הזרם (mA) ב-80%, או להגדיל את זמן הסריקה (מכפלת mAs עולה).

[ 16 ], [ 17 ]

אלגוריתם שחזור תמונה

ל-Spiral CT יש יתרון נוסף: במהלך תהליך שחזור התמונה, רוב הנתונים אינם נמדדים בפועל בפרוסה מסוימת. במקום זאת, מדידות מחוץ לפרוסה זו עוברות אינטרפולציה עם רוב הערכים הסמוכים לפרוסה והופכות לנתונים ספציפיים לפרוסה. במילים אחרות: תוצאות עיבוד הנתונים הסמוכות לפרוסה חשובות יותר לשחזור התמונה של חתך מסוים.

מכך נובעת תופעה מעניינת. מינון המטופל (ב-mGy) מוגדר כ-mAs לסיבוב חלקי פסיעה של הסליל, והמינון לתמונה שווה ל-mAs לסיבוב מבלי לקחת בחשבון את פסיעה של הסליל. אם, לדוגמה, ההגדרות הן 150 mAs לסיבוב עם פסיעה של הסליל של 1.5, אזי מינון המטופל הוא 100 mAs, והמינון לתמונה הוא 150 mAs. לכן, השימוש בטכנולוגיית הסליל יכול לשפר את רזולוציית הניגודיות על ידי בחירת ערך mAs גבוה. זה מאפשר להגדיל את ניגודיות התמונה, את רזולוציית הרקמה (בהירות התמונה) על ידי הקטנת עובי הפרוסה ולבחור פסיעה ואורך מרווח סליל כך שמינון המטופל יופחת! לפיכך, ניתן להשיג מספר רב של פרוסות מבלי להגדיל את המינון או את העומס על שפופרת הרנטגן.

טכנולוגיה זו חשובה במיוחד בעת המרת הנתונים המתקבלים לשחזורים דו-ממדיים (סגיטליים, עקמומיים, קורונליים) או תלת-ממדיים.

נתוני המדידה מהגלאים מועברים, פרופיל אחר פרופיל, לאלקטרוניקה של הגלאי כאותות חשמליים התואמים את ההנחתה בפועל של קרני הרנטגן. האותות החשמליים עוברים דיגיטציה ולאחר מכן נשלחים למעבד הווידאו. בשלב זה של שחזור התמונה, נעשה שימוש בשיטת "צינור", המורכבת מעיבוד מקדים, סינון והנדסה הפוכה.

עיבוד מקדים כולל את כל התיקונים שבוצעו כדי להכין את הנתונים שנרכשו לשחזור תמונה. לדוגמה, תיקון זרם חושך, תיקון אות פלט, כיול, תיקון מסלול, הקשחת קרינה וכו'. תיקונים אלה מבוצעים כדי להפחית שינויים בפעולת הצינור והגלאים.

סינון משתמש בערכים שליליים כדי לתקן את טשטוש התמונה הטמון בהנדסה לאחור. אם, לדוגמה, סרקים ומשחזרים פנטום מים גלילי ללא סינון, קצוותיו יהיו מטושטשים ביותר. מה קורה כאשר מונחים על גבי שמונה פרופילי הנחתה כדי לשחזר את התמונה? מכיוון שחלק מהגליל נמדד על ידי שני פרופילים המונחים על גבי זה, מתקבלת תמונה בצורת כוכב במקום גליל אמיתי. על ידי הכנסת ערכים שליליים מעבר לרכיב החיובי של פרופילי ההנחתה, קצוות הגליל הזה הופכים חדים.

הנדסה לאחור מפזרת מחדש את נתוני הסריקה המפותלת למטריצת תמונה דו-ממדית, המציגה את הפרוסות הפגומות. פעולה זו נעשית פרופיל אחר פרופיל עד להשלמת תהליך שחזור התמונה. ניתן לחשוב על מטריצת התמונה כלוח שחמט, אך היא מורכבת מאלמנטים בגודל 512 x 512 או 1024 x 1024, המכונים בדרך כלל "פיקסלים". הנדסה לאחור גורמת לכך שלכל פיקסל יש צפיפות מדויקת, אשר על מסך הצג נראית כגוונים שונים של אפור, מבהיר לכהה. ככל שאזור המסך בהיר יותר, כך צפיפות הרקמה בתוך הפיקסל גבוהה יותר (למשל, מבני עצם).

[ 18 ], [ 19 ]

השפעת המתח (kV)

כאשר לאזור האנטומי הנבדק יש יכולת ספיגה גבוהה (למשל, CT של הראש, חגורת הכתפיים, עמוד השדרה החזי או המותני, האגן או פשוט מטופל הסובל מהשמנת יתר), מומלץ להשתמש במתח גבוה יותר או לחלופין, ערכי mA גבוהים יותר. על ידי בחירת מתח גבוה על שפופרת הרנטגן, מגדילים את קשיות קרינת הרנטגן. בהתאם, קרני הרנטגן חודרות לאזור האנטומי עם יכולת ספיגה גבוהה הרבה יותר בקלות. הצד החיובי של תהליך זה הוא שהרכיבים בעלי האנרגיה הנמוכה של הקרינה הנספגים על ידי רקמות המטופל מופחתים מבלי להשפיע על רכישת התמונה. לבדיקת ילדים ומעקב אחר בולוס KB, ייתכן שיהיה מומלץ להשתמש במתח נמוך יותר מאשר בהגדרות סטנדרטיות.

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

זרם צינור (mAs)

הזרם, הנמדד במיליאמפר-שניות (mAs), משפיע גם על מינון הקרינה שמקבל המטופל. מטופל גדול דורש זרם גבוה יותר בצינור כדי לקבל תמונה טובה. לפיכך, מטופל שמן יותר מקבל מינון קרינה גבוה יותר מאשר, למשל, ילד עם גודל גוף קטן משמעותית.

אזורים עם מבני עצם שסופגים ומפזרים קרינה יותר, כמו חגורת הכתפיים והאגן, דורשים זרם צינורי גבוה יותר מאשר, למשל, הצוואר, הבטן של אדם רזה או הרגליים. תלות זו משמשת באופן פעיל בהגנה מפני קרינה.

זמן סריקה

יש לבחור את זמן הסריקה הקצר ביותר האפשרי, במיוחד בבטן ובחזה, שם התכווצויות לב ופריסטלטיקה במעיים עלולות לפגוע באיכות התמונה. איכות הדמיית ה-CT משתפרת גם על ידי הפחתת הסבירות לתנועות לא רצוניות של המטופל. מצד שני, ייתכן שיהיה צורך בזמני סריקה ארוכים יותר כדי לאסוף מספיק נתונים ולמקסם את הרזולוציה המרחבית. לעיתים, הבחירה בזמני סריקה מורחבים עם זרם מופחת משמשת במכוון כדי להאריך את חיי שפופרת הרנטגן.

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

שחזור תלת-ממדי

מכיוון שטומוגרפיה ספירלית אוספת נתונים עבור אזור שלם בגוף המטופל, הדמיית השברים וכלי הדם השתפרה משמעותית. נעשה שימוש במספר טכניקות שחזור תלת-ממדיות שונות:

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

הקרנת עוצמה מקסימלית (MIP)

MIP היא שיטה מתמטית שבאמצעותה מופקים ווקסלים היפר-אינטנסיביים ממערך נתונים דו-ממדי או תלת-ממדי. הווקסלים נבחרים ממערך נתונים שנרכש בזוויות שונות ולאחר מכן מוקרנים כתמונות דו-ממדיות. אפקט התלת-ממדי מתקבל על ידי שינוי זווית ההקרנה בצעדים קטנים ולאחר מכן הצגת התמונה המשוחזרת ברצף מהיר (כלומר, במצב תצוגה דינמי). שיטה זו משמשת לעתים קרובות בהדמיית כלי דם עם חומר ניגוד.

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

שחזור רב-מישורי (MPR)

טכניקה זו מאפשרת לשחזר תמונות בכל הקרנה, בין אם קורונלית, סגיטלית או עקמומית. MPR הוא כלי רב ערך באבחון שברים ואורתופדיה. לדוגמה, פרוסות ציריות מסורתיות לא תמיד מספקות מידע מלא על שברים. ניתן לזהות שבר דק מאוד ללא תזוזה של שברים ושיבוש הלוח הקורטיקלי בצורה יעילה יותר באמצעות MPR.

[ 41 ], [ 42 ]

צג מוצלל על פני השטח, SSD

שיטה זו משחזרת את פני האיבר או העצם המוגדרים מעל סף נתון ביחידות האונספילד. בחירת זווית ההדמיה, כמו גם מיקום מקור האור ההיפותטי, הם המפתח להשגת שחזור אופטימלי (המחשב מחשב ומסיר אזורי צל מהתמונה). פני העצם מראים בבירור את השבר של הרדיוס הדיסטלי כפי שמודגם על ידי MPR.

סריקה תלת-ממדית של SSD משמשת גם בתכנון כירורגי, כמו במקרה של שבר טראומטי בעמוד השדרה. על ידי שינוי זווית התמונה, קל לזהות שבר דחיסה של עמוד השדרה החזי ולהעריך את מצב הפתחים הבין-חולייתיים. ניתן לבחון את האחרונים במספר השלכות שונות. סריקה סגיטלית MPR מציגה שבר עצם שזז לתעלת השדרה.

כללים בסיסיים לקריאת סריקות CT

• אוריינטציה אנטומית

התמונה על הצג אינה רק ייצוג דו-ממדי של המבנים האנטומיים, אלא מכילה נתונים על ספיגת קרני רנטגן ממוצעת ברקמה, המיוצגת על ידי מטריצה של 512 x 512 אלמנטים (פיקסלים). לפרוסה יש עובי מסוים (dS ₎ והיא סכום האלמנטים הקובואידיים (ווקסלים) באותו גודל, המשולבים למטריצה. מאפיין טכני זה הוא הבסיס לאפקט הנפח החלקי, המוסבר להלן. התמונות המתקבלות נצפות בדרך כלל מלמטה (מהצד הזנבי). לכן, צד ימין של המטופל נמצא בצד שמאל בתמונה ולהיפך. לדוגמה, הכבד, הממוקם במחצית הימנית של חלל הבטן, מיוצג בצד שמאל של התמונה. ואיברים הממוקמים משמאל, כגון הקיבה והטחול, נראים בתמונה מימין. המשטח הקדמי של הגוף, במקרה זה המיוצג על ידי דופן הבטן הקדמית, מוגדר בחלק העליון של התמונה, והמשטח האחורי עם עמוד השדרה נמצא בתחתית. אותו עיקרון של יצירת תמונה משמש ברדיוגרפיה קונבנציונלית.

• אפקטים של נפח חלקי

הרדיולוג קובע את עובי הפרוסה (dS ₎. לבדיקת חללי בית החזה והבטן, בדרך כלל נבחרים 8-10 מ"מ, ולגולגולת, עמוד השדרה, ארובות הרחם והפירמידות של העצמות הרקה - 2-5 מ"מ. לכן, מבנים יכולים לתפוס את כל עובי הפרוסה או רק חלק ממנה. עוצמת צביעת הווקסלים בסולם האפור תלויה במקדם ההנחתה הממוצע עבור כל מרכיביו. אם למבנה יש צורה זהה לכל אורך עובי הפרוסה, הוא ייראה מתואם בבירור, כמו במקרה של אבי העורקים הבטני והווריד הנבוב התחתון.

אפקט הנפח החלקי מתרחש כאשר המבנה אינו תופס את כל עובי הפרוסה. לדוגמה, אם הפרוסה כוללת רק חלק מגוף החוליה וחלק מהדיסק, קווי המתאר שלהם אינם ברורים. אותו הדבר נצפה כאשר האיבר מצטמצם בתוך הפרוסה. זוהי הסיבה לבהירות הירודה של קטבי הכליה, קווי המתאר של כיס המרה ושלפוחית השתן.

• ההבדל בין מבנים נודולריים וצינוריים

חשוב להיות מסוגלים להבחין בין בלוטות לימפה מוגדלות וחולשות פתולוגית לבין כלי דם ושרירים הכלולים בחתך הרוחב. קשה מאוד לעשות זאת מחתך אחד בלבד, מכיוון שלמבנים אלה יש את אותה צפיפות (ואותו גוון אפור). לכן, תמיד יש צורך לנתח חתכים סמוכים הממוקמים יותר גולגולתית וזנבית. על ידי ציון בכמה חתכים ניתן לראות מבנה נתון, ניתן לפתור את הדילמה האם אנו רואים בלוטה מוגדלת או מבנה צינורי ארוך יותר או פחות: בלוטת הלימפה תיקבע רק בחתך אחד או שניים ולא תוצג בחתכים סמוכים. אבי העורקים, הווריד הנבוב התחתון והשרירים, כגון הכסל-מותני, נראים לאורך סדרת התמונות הגולגולתי-זנבית.

אם יש חשד לתצורה גבשושית מוגדלת על חלק אחד, על הרופא להשוות מיד חלקים סמוכים כדי לקבוע בבירור האם "תצורה" זו היא פשוט כלי דם או שריר בחתך רוחב. טקטיקה זו טובה גם משום שהיא מאפשרת קביעה מהירה של השפעת נפח פרטי.

• דנסיטומטריה (מדידת צפיפות רקמות)

אם לא ידוע, למשל, האם הנוזל שנמצא בחלל הצדר הוא תפליט או דם, מדידת צפיפותו מקלה על אבחנה מבדלת. באופן דומה, ניתן להשתמש בדנסיטומטריה עבור נגעים מוקדיים בפרנכימה של הכבד או הכליה. עם זאת, לא מומלץ להסיק מסקנה על סמך הערכת ווקסל בודד, מכיוון שמדידות כאלה אינן אמינות במיוחד. לקבלת אמינות רבה יותר, יש צורך להרחיב את "אזור העניין" המורכב מכמה ווקסלים בנגע מוקדי, כל מבנה או נפח של נוזל. המחשב מחשב את הצפיפות הממוצעת ואת סטיית התקן.

יש לנקוט משנה זהירות כדי לא לפספס ממצאי התקשות או אפקטים של נפח חלקי. אם נגע אינו משתרע על פני כל עובי הפרוסה, מדידת הצפיפות כוללת מבנים סמוכים. צפיפות הנגע תימדד בצורה נכונה רק אם הוא ממלא את כל עובי הפרוסה (dS ₎. במקרה זה, סביר יותר שהמדידה תכלול את הנגע עצמו ולא מבנים סמוכים. אם dS גדול מקוטר הנגע, כגון נגע קטן, הדבר יגרום לאפקט נפח חלקי בכל רמת סריקה.

• רמות צפיפות של סוגי בדים שונים

מכשירים מודרניים מסוגלים לכסות 4096 גווני אפור, המייצגים רמות צפיפות שונות ביחידות האונספילד (HU). צפיפות המים נלקחה באופן שרירותי כ-0 HU, וצפיפות האוויר כ--1000 HU. מסך צג יכול להציג מקסימום של 256 גווני אפור. עם זאת, העין האנושית יכולה להבחין רק בכ-20. מכיוון שספקטרום צפיפות הרקמות האנושיות מתרחב יותר מעבר לגבולות צרים למדי אלה, ניתן לבחור ולהתאים את חלון התמונה כך שרק רקמות בטווח הצפיפות הרצוי יהיו גלויות.

יש לקבוע את רמת צפיפות החלון הממוצעת קרובה ככל האפשר לרמת הצפיפות של הרקמות הנבדקות. הריאה, בשל האווריריות המוגברת שלה, נבדקת בצורה הטובה ביותר בחלון עם הגדרות HU נמוכות, בעוד שבמקרה של רקמת עצם יש להגדיל את רמת החלון באופן משמעותי. ניגודיות התמונה תלויה ברוחב החלון: חלון מצומצם הוא בעל ניגודיות רבה יותר, מכיוון ש-20 גוונים של אפור מכסים רק חלק קטן מסולם הצפיפות.

חשוב לציין כי רמת הצפיפות של כמעט כל האיברים הפרנכימטיים נמצאת בגבולות הצרים שבין 10 ל-90 HU. הריאות הן יוצאות דופן, ולכן כפי שצוין לעיל, יש לקבוע פרמטרים מיוחדים לחלון. בנוגע לדימומים, יש לקחת בחשבון שרמת הצפיפות של דם שנוצר לאחרונה גבוהה בכ-30 HU מזו של דם טרי. לאחר מכן הצפיפות יורדת שוב באזורים של דימום ישן ובאזורים של ליזיס של תרומבוס. לא ניתן להבחין בקלות בין אקסודאט עם תכולת חלבון של יותר מ-30 גרם/ליטר לבין טרנסודאט (עם תכולת חלבון מתחת ל-30 גרם/ליטר) עם הגדרות חלון סטנדרטיות. בנוסף, יש לציין כי החפיפה הגבוהה בצפיפות, למשל בבלוטות הלימפה, בטחול, בשריר ובלבלב, אינה מאפשרת לקבוע את זהות הרקמה על סמך הערכת צפיפות בלבד.

לסיכום, יש לציין כי ערכי צפיפות רקמות תקינים משתנים גם הם בין אנשים ומשתנים תחת השפעת חומרי ניגוד בדם במחזור הדם ובאיבר. להיבט האחרון יש חשיבות מיוחדת לחקר מערכת גניטורינארית ונוגע למתן תוך ורידי של חומרי ניגוד. במקרה זה, חומר הניגוד מתחיל להיות מופרש במהירות על ידי הכליות, מה שמוביל לעלייה בצפיפות הפרנכימה הכלייתית במהלך הסריקה. ניתן להשתמש באפקט זה כדי להעריך את תפקוד הכליות.

• תיעוד מחקר בחלונות שונים

לאחר קבלת התמונה, יש צורך להעביר את התמונה לסרט (ליצור עותק פיזי) כדי לתעד את הבדיקה. לדוגמה, בעת הערכת מצב המדיאסטינום והרקמות הרכות של בית החזה, מכוונים חלון כך שהשרירים ורקמת השומן יוצגו בבירור בגווני אפור. במקרה זה, משתמשים בחלון רקמות רכות עם מרכז של 50 HU ורוחב של 350 HU. כתוצאה מכך, רקמות עם צפיפות מ-125 HU- (50-350/2) עד 225 HU-+ (50+350/2) מיוצגות באפור. כל הרקמות עם צפיפות נמוכה מ-125 HU-, כמו הריאה, נראות שחורות. רקמות עם צפיפות גבוהה מ-225 HU-+ הן לבנות, והמבנה הפנימי שלהן אינו מובחן.

אם יש צורך לבחון את פרנכימת הריאה, למשל, כאשר תצורות גושים אינן נכללות, יש להקטין את מרכז החלון ל-200-HU, ולהגדיל את הרוחב (2000 HU). בעת שימוש בחלון זה (חלון ריאתי), מבני ריאה בעלי צפיפות נמוכה מובחנים טוב יותר.

כדי להשיג ניגודיות מקסימלית בין החומר האפור והלבן במוח, יש לבחור חלון מוח מיוחד. מכיוון שצפיפויות החומר האפור והלבן שונות רק במעט, חלון הרקמות הרכות צריך להיות צר מאוד (80 - 100 HU) ובעל ניגודיות גבוהה, ומרכזו צריך להיות באמצע ערכי צפיפות רקמת המוח (35 HU). עם הגדרות כאלה, בלתי אפשרי לבחון את עצמות הגולגולת, מכיוון שכל המבנים הצפופים מ-75 - 85 HU נראים לבנים. לכן, מרכז ורוחב חלון העצם צריכים להיות גבוהים משמעותית - כ-+ 300 HU ו-1500 HU, בהתאמה. גרורות בעצם העורפית נראות רק בעת שימוש בחלון עצם, אך לא בחלון מוח. מצד שני, המוח כמעט בלתי נראה בחלון העצם, כך שגרורות קטנות בחומר המוח לא יהיו מורגשות. עלינו תמיד לזכור את הפרטים הטכניים הללו, מכיוון שברוב המקרים תמונות בכל החלונות אינן מועברות לפילם. הרופא המבצע את הבדיקה צופה בתמונות על המסך בכל החלונות כדי לא לפספס סימנים חשובים של פתולוגיה.

[ 43 ], [ 44 ], [ 45 ]