Co jsou CT vyšetření a jak fungují?

Ať už navštěvujete pohotovost, po hrubém úniku z vašeho horského kola nebo navštěvujete zdravotní kliniku za účelem rutinního screeningu rakoviny, je pravděpodobné, že lékař bude vyžadovat interní obrázky, aby přesně vyhodnotil vaše zdraví..

Jedním z nejběžnějších způsobů snímání obrázků vnitřního těla je skenování pomocí počítačové tomografie (CT).

CT skenování, také nazývané CAT skenování, používá rotující rentgenový stroj k vytvoření průřezových nebo 3D obrazů jakékoli části těla, podle Národního institutu biomedicínského zobrazování a bioinženýrství (NIBIB). Poskytují lékařům bezbolestný, neinvazivní a rychlý způsob zkoumání kostí, orgánů a jiných vnitřních tkání.

Jak funguje CT skenování

Během CT vyšetření leží pacient na stole, který se podle NIBIB pohybuje přes prstenec typu koblihy, známý jako portan. Portál má rentgenovou trubici, která se otáčí kolem pacienta a střílí úzké paprsky rentgenového záření skrz tělo. Rentgenové paprsky jsou snímány digitálními detektory přímo naproti zdroji.

Poté, co rentgenový zdroj dokončí plnou rotaci, vytvoří sofistikovaný počítač 2D obraz té části těla, která se obvykle pohybuje v rozmezí od 0,04 do 0,4 palce (1 až 10 milimetrů). Počítač poté zkombinuje několik 2D řezů a vytvoří tak 3D obraz těla, což lékaři usnadní určení místa, kde pacientův problém existuje. Samotné skenování obvykle trvá méně než 15 minut v závislosti na oblasti zobrazovaného těla.

Pro snazší identifikaci abnormalit může být pacientovi poskytnut kontrastní materiál. Roztoky obsahující kontrastní materiály, jako je jód nebo baryum, se zavádějí do těla orálně, rektálně nebo injekčně přímo do krevního řečiště, v závislosti na cílové tkáni. Materiály v roztoku fungují tak, že podle radiologické společnosti Severní Ameriky dočasně mění, jak rentgenové paprsky reagují s určitými tělesnými tkáněmi, což způsobuje, že se tyto tkáně ve výsledném obrazu liší. Kontrast pomáhá lékařům rozlišovat mezi normální a abnormální tkání.

Proč získat CT sken

CT snímky pomáhají lékařům diagnostikovat a přesně určit infekce, svalové poruchy, zlomeniny kostí, rakovinu, nádory a další abnormality.

V nouzových situacích jsou CT snímky život zachraňujícími nástroji, které umožňují lékařům rychle určit rozsah vnitřních zranění nebo vnitřního krvácení, podle Radiologické společnosti Severní Ameriky.

CT vyšetření jsou podle Národního onkologického institutu také zásadní při diagnostice, léčbě a výzkumu rakoviny.

Zahrnutá rizika

Zatímco vyšetření CT mohou být životně důležitými nástroji pro posuzování zdravotního stavu, se skenováním jsou spojena rizika.

V závislosti na oblasti skenovaného těla může existovat riziko radiační expozice, podle American College of Radiology Imaging Network (ACRIN). Rentgenové paprsky jsou zdrojem ionizujícího záření, které může poškodit citlivé tkáně, jako jsou lymfoidní orgány a krev. CT vyšetření kolem břicha se těhotným ženám nedoporučuje, protože by byl plod vystaven škodlivému záření.

Více času v CT skeneru může vést ke kvalitnějším obrazům, ale také k vyšší radiační dávce, což je často zbytečné, řekl Dr. Phuong-Anh Duong, ředitel počítačové tomografie a docent na katedře radiologie a zobrazovacích věd na Univerzitě Emory Gruzie. (Podle CT Harvard Health Publishing CT vyšetření pouze oblasti hrudníku vystavuje pacienta asi 70krát většímu množství záření než tradiční rentgen hrudníku.)

Duong uvedl, že je důležité vyvážit kvalitu obrazu CT snímku s množstvím radiační expozice - praktičtí lékaři nazývají ALARA, nebo co nejnižší rozumně dosažitelné.

Existuje několik způsobů, jak snížit expozici záření, řekl Duong. Například obraz pouze v případě potřeby a pouze v případě potřeby části těla a použití nízkoenergetického záření a novějších technologií, jako jsou citlivější rentgenové detektory.

U pacientů se občas mohou vyskytnout alergické reakce na kontrastní látky, ale hlavní reakce jsou vzácné. Pokud jsou alergie známy předem, lze podle Radiologické společnosti Severní Ameriky podávat léky ke snížení účinků kontrastního materiálu. Lidé s astmatem, sennou rýmou, alergiemi, srdečními chorobami nebo problémy s ledvinami nebo štítnou žlázou se zdají být více ohroženi vývojem reakce na kontrastní materiál, přestože vědci stále nejsou jasné, proč.

CT skenery nové generace

Umělá inteligence (AI) je začleněna do CT skenerů, aby vytvořila lepší obrazy s menším zářením, řekl Duong .

Začátkem tohoto roku vědci z University of Central Florida začlenili AI do CT skenovacího systému, který byl schopen detekovat stopová množství rakoviny plic.

V dalším postupu letos skupina vědců z Icahnovy lékařské fakulty na Mount Sinai v New Yorku vytvořila systém AI, který zkoumá CT snímky mozku. Systém dokáže detekovat problémy, jako je například mrtvice, za pouhých 1,2 sekundy. Výsledky zveřejnil tým v časopise Nature Medicine.

Dalším velkým skokem vpřed v technologii CT skenování jsou CT skenery s počítáním fotonů. Tyto skenery obsahují detektor, který počítá a sleduje jednotlivé fotony z rentgenového zdroje a detekuje jednotlivé interakce fotonů. Výsledkem je jasnější obraz se zlepšeným rozlišením a kontrastem, na rozdíl od tradičních CT skenovacích obrázků, které využívají detektory integrující energii k detekci velkého počtu fotonů najednou a jednoduše měří intenzitu. Snímače CT pro počítání fotonů mohou vést ke sníženým dávkám rentgenového záření, lepší diferenciaci tkání, ostřejší kvalitě obrazu a snížené potřebě kontrastního materiálu, řekl Duong..

CT skenovací stroje se také stávají specializovanějšími. CT stroje speciálně určené pro skenování prsní tkáně poskytují informace srovnatelné s tradičními mamogramy, ale bez potřeby komprese prsu a se značně menším vystavením záření skrz hruď, podle NIBIB.

Vyvíjí se CT vyšetření někdy do podoby ručního diagnostického zařízení, jako jsou "tricordery" od "Star Trek"? Ne tak docela, ačkoli přenosné a mobilní CT skenery existují, Duong řekl, jako je mobilní, dodávaný CT snímač, který používá Grady Health System na Emory University School of Medicine. Menší stroje však nejsou tak účinné jako tradiční CT skenery a je obtížné chránit diváky před ozářením.

Další čtení:

• Jak se technologie CT vyvinula v posledních 50 letech, od Mezinárodní společnosti pro počítačovou tomografii.
• CT zobrazování versus rentgen, z FDA.
• Více informací o CT skenech z kliniky Mayo.