Računalniška tomografija: konvencionalna, spiralna CT

Računalniška tomografija je posebna vrsta rentgenske preiskave, ki se izvaja s posrednim merjenjem slabljenja rentgenskih žarkov z različnih položajev, določenih okoli pregledanega pacienta. V bistvu vemo le:

• kaj zapusti rentgensko cev,
• ki doseže detektor in
• kakšna je lokacija rentgenske cevi in detektorja v vsakem položaju.

Vse ostalo izhaja iz teh informacij. Večina CT-prerezov je usmerjenih navpično glede na telesno os. Običajno se imenujejo aksialni ali prečni prerezi. Za vsak prerez se rentgenska cev vrti okoli pacienta, debelina prereza pa je izbrana vnaprej. Večina CT-skenerjev deluje na principu konstantnega vrtenja z divergenco žarkov v obliki pahljače. V tem primeru sta rentgenska cev in detektor togo povezana, njuna rotacijska gibanja okoli skeniranega območja pa se dogajajo hkrati z oddajanjem in zajemanjem rentgenskih žarkov. Tako rentgenski žarki, ki prehajajo skozi pacienta, dosežejo detektorje, ki se nahajajo na nasprotni strani. Divergenca v obliki pahljače se pojavi v območju od 40° do 60°, odvisno od zasnove naprave, in je določena s kotom, ki se začne od goriščne točke rentgenske cevi in se širi v obliki sektorja do zunanjih meja vrste detektorjev. Običajno se slika oblikuje z vsakim vrtenjem za 360°, pridobljeni podatki so za to zadostni. Med skeniranjem se na več točkah merijo koeficienti slabljenja, ki tvorijo profil slabljenja. Pravzaprav profili slabljenja niso nič drugega kot niz signalov, prejetih iz vseh detektorskih kanalov iz danega kota sistema cev-detektor. Sodobni CT-skanerji so sposobni prenašati in zbirati podatke iz približno 1400 položajev sistema detektor-cev v krogu 360° oziroma približno 4 položaje na stopinjo. Vsak profil slabljenja vključuje meritve iz 1500 detektorskih kanalov, tj. približno 30 kanalov na stopinjo, ob predpostavki kota odklona žarka 50°. Na začetku pregleda, ko se pacientova miza s konstantno hitrostjo premika v gantry, se pridobi digitalni rentgenski posnetek ("skenogram" ali "topogram"), na katerem je mogoče kasneje načrtovati potrebne prereze. Za CT-pregled hrbtenice ali glave se gantry zavrti pod želenim kotom, s čimer se doseže optimalna orientacija prerezov.

Računalniška tomografija uporablja kompleksne odčitke rentgenskega senzorja, ki se vrti okoli pacienta, da ustvari veliko število različnih globinsko specifičnih slik (tomogramov), ki se digitalizirajo in pretvorijo v slike prečnega prereza. CT zagotavlja dvo- in tridimenzionalne informacije, ki jih z navadnimi rentgenskimi žarki in pri veliko višji kontrastni ločljivosti ni mogoče dobiti. Posledično je CT postal nov standard za slikanje večine intrakranialnih, glavinovratnih, intratorakalnih in intraabdominalnih struktur.

Zgodnji CT-skanerji so uporabljali le en rentgenski senzor, pacient pa se je skozi skener premikal postopoma in se ustavljal za vsako sliko. To metodo je v veliki meri nadomestil spiralni CT: pacient se neprekinjeno premika skozi skener, ki se vrti in neprekinjeno zajema slike. Spiralni CT močno skrajša čas slikanja in zmanjša debelino plošče. Uporaba skenerjev z več senzorji (4–64 vrsti rentgenskih senzorjev) dodatno skrajša čas slikanja in omogoča debelino plošče manj kot 1 mm.

S toliko prikazanimi podatki je mogoče slike rekonstruirati iz skoraj katerega koli kota (kot pri magnetni resonanci) in jih uporabiti za izdelavo tridimenzionalnih slik, hkrati pa ohraniti diagnostično slikovno rešitev. Klinične aplikacije vključujejo CT-angiografijo (npr. za oceno pljučne embolije) in slikanje srca (npr. koronarna angiografija, ocena otrdelosti koronarnih arterij). CT z elektronskim žarkom, druga vrsta hitrega CT-ja, se lahko prav tako uporabi za oceno otrdelosti koronarnih arterij.

CT-preiskave je mogoče opraviti s kontrastom ali brez njega. CT brez kontrasta lahko zazna akutno krvavitev (ki je videti svetlo bela) in opiše zlome kosti. Kontrastni CT uporablja intravenski ali peroralni kontrast ali oboje. Intravenski kontrast, podoben tistemu, ki se uporablja pri navadnih rentgenskih slikah, se uporablja za slikanje tumorjev, okužb, vnetij in poškodb mehkih tkiv ter za oceno žilnega sistema, na primer v primerih suma na pljučno embolijo, aortno anevrizmo ali aortno disekcijo. Ledvično izločanje kontrasta omogoča oceno genitourinarnega sistema. Za informacije o kontrastnih reakcijah in njihovi interpretaciji glejte:

Za slikanje trebušnega predela se uporablja oralni kontrast; to pomaga ločiti črevesno strukturo od okoliške strukture. Standardni oralni kontrast, barijev jodid, se lahko uporabi, kadar obstaja sum na perforacijo črevesja (npr. zaradi travme); kontrast z nizkim osmolarjem je treba uporabiti, kadar je tveganje za aspiracijo veliko.

Izpostavljenost sevanju je pomembno vprašanje pri uporabi CT. Odmerek sevanja pri rutinskem CT pregledu trebuha je 200- do 300-krat večji od odmerka sevanja pri tipičnem rentgenskem slikanju prsnega koša. CT je zdaj najpogostejši vir umetnega sevanja za večino prebivalstva in predstavlja več kot dve tretjini celotne izpostavljenosti medicinskemu sevanju. Ta stopnja izpostavljenosti ljudi ni zanemarljiva; doživljenjsko tveganje izpostavljenosti sevanju za otroke, ki so danes izpostavljeni sevanju CT, je ocenjeno kot veliko večje kot pri odraslih. Zato je treba potrebo po CT pregledu skrbno pretehtati glede na potencialno tveganje za vsakega posameznega bolnika.

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

Večplastna računalniška tomografija

Večdetektorska spiralna računalniška tomografija (večrezinska računalniška tomografija)

Večvrstni detektorski CT skenerji so najnovejša generacija skenerjev. Nasproti rentgenske cevi ni en, temveč več vrst detektorjev. To omogoča znatno skrajšanje časa pregleda in izboljšano ločljivost kontrasta, kar na primer omogoča jasnejšo vizualizacijo kontrastiranih krvnih žil. Vrste detektorjev na osi Z nasproti rentgenske cevi so različnih širin: zunanja vrsta je širša od notranje. To zagotavlja boljše pogoje za rekonstrukcijo slike po zbiranju podatkov.

[ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]

Primerjava tradicionalne in spiralne računalniške tomografije

Konvencionalni CT posnetki zajamejo vrsto zaporednih, enakomerno razporejenih slik določenega dela telesa, kot sta trebuh ali glava. Po vsakem rezu je potreben kratek premor, da se miza s pacientom premakne na naslednji vnaprej določen položaj. Debelina in prekrivanje/razmik med rezi sta vnaprej določena. Surovi podatki za vsako raven se shranijo ločeno. Kratek premor med rezi omogoča zavestnemu pacientu, da vdihne, s čimer se izognemo večjim dihalnim artefaktom na sliki. Vendar pa lahko pregled traja več minut, odvisno od območja skeniranja in velikosti pacienta. Pomembno je, da se zajem slike časovno določi po intravenskem CS, kar je še posebej pomembno za oceno perfuzijskih učinkov. CT je metoda izbire za pridobitev popolne 2D aksialne slike telesa brez motenj kosti in/ali zraka, kot je vidno na konvencionalnih rentgenskih slikah.

Pri spiralni računalniški tomografiji z enovrstno in večvrstno razporeditvijo detektorjev (MSCT) se pridobivanje podatkov o pregledu pacienta odvija neprekinjeno med premikanjem mize v portal. Rentgenska cev opisuje spiralno trajektorijo okoli pacienta. Premikanje mize je usklajeno s časom, ki je potreben, da se cev zavrti za 360° (spiralni korak) - zajemanje podatkov se nadaljuje neprekinjeno v celoti. Takšna sodobna tehnika bistveno izboljša tomografijo, saj artefakti dihanja in šum ne vplivajo na posamezen nabor podatkov tako pomembno kot pri tradicionalni računalniški tomografiji. Za rekonstrukcijo rezin različnih debelin in različnih intervalov se uporablja ena sama surova baza podatkov. Delno prekrivanje rezov izboljša zmogljivosti rekonstrukcije.

Zbiranje podatkov za popolno abdominalno slikanje traja 1 do 2 minuti: 2 ali 3 spirale, vsaka traja od 10 do 20 sekund. Časovna omejitev je posledica bolnikove sposobnosti zadrževanja diha in potrebe po ohlajanju rentgenske cevi. Za rekonstrukcijo slike je potreben nekaj dodatnega časa. Pri ocenjevanju delovanja ledvic je po dajanju kontrastnega sredstva potreben kratek premor, da se kontrastno sredstvo izloči.

Druga pomembna prednost spiralne metode je sposobnost odkrivanja patoloških formacij, manjših od debeline reza. Majhne jetrne metastaze se lahko spregledajo, če ne padejo v rezino zaradi neenakomerne globine dihanja bolnika med skeniranjem. Metastaze se zlahka odkrijejo iz surovih podatkov spiralne metode pri rekonstrukciji rezin, pridobljenih s prekrivajočimi se prerezi.

[ 8 ]

Prostorska ločljivost

Rekonstrukcija slike temelji na razlikah v kontrastu posameznih struktur. Na tej podlagi se ustvari slikovna matrika območja vizualizacije velikosti 512 x 512 ali več slikovnih elementov (pikslov). Piksli se na zaslonu monitorja pojavijo kot območja različnih odtenkov sive, odvisno od njihovega koeficienta slabljenja. Pravzaprav to niti niso kvadrati, temveč kocke (vokseli = volumetrični elementi), ki imajo dolžino vzdolž telesne osi, ki ustreza debelini reza.

Kakovost slike se izboljša z manjšimi vokseli, vendar to velja le za prostorsko ločljivost; nadaljnje tanjšanje rezine zmanjša razmerje signal/šum. Druga pomanjkljivost tankih rezin je povečan odmerek sevanja za pacienta. Vendar pa majhni vokseli z enakimi dimenzijami v vseh treh dimenzijah (izotropni vokseli) ponujajo pomembne prednosti: večravninska rekonstrukcija (MPR) v koronalni, sagitalni ali drugih projekcijah je na sliki prikazana brez stopničaste konture. Uporaba vokselov neenakih dimenzij (anizotropnih vokselov) za MPR vodi do pojava nazobčanosti na rekonstruirani sliki. Na primer, lahko je težko izključiti zlom.

[ 9 ], [ 10 ]

Spiralni korak

Nagib spirale označuje stopnjo premika mize v mm na vrtljaj in debelino reza. Počasno premikanje mize tvori stisnjeno spiralo. Pospeševanje premikanja mize brez spreminjanja debeline reza ali hitrosti vrtenja ustvari prostor med rezi na nastali spirali.

Najpogosteje se spiralni korak razume kot razmerje med gibanjem (podajanjem) mize med vrtenjem portala, izraženo v mm, in kolimacijo, prav tako izraženo v mm.

Ker so dimenzije (mm) v števcu in imenovalcu uravnotežene, je korak vijačnice brezdimenzijska količina. Pri MSCT se tako imenovani volumetrični korak vijačnice običajno vzame kot razmerje med pomikom mize in posameznim rezom in ne kot skupnim številom rezin vzdolž osi Z. Za zgornji primer je volumetrični korak vijačnice 16 (24 mm / 1,5 mm). Vendar pa obstaja težnja po vrnitvi k prvi definiciji koraka vijačnice.

Novi skenerji ponujajo možnost izbire kraniokavdalnega (os Z) podaljška preučevanega območja na topogramu. Po potrebi se prilagodijo tudi čas vrtenja cevi, kolimacija rezine (tanka ali debela rezina) in čas preučevanja (interval zadrževanja diha). Programska oprema, kot je SureView, izračuna ustrezen naklon spirale, običajno nastavi vrednost med 0,5 in 2,0.

[ 11 ], [ 12 ]

Kolimacija rezin: Ločljivost vzdolž osi Z

Ločljivost slike (vzdolž osi Z ali telesne osi pacienta) je mogoče prilagoditi tudi specifični diagnostični nalogi z uporabo kolimacije. Rezine debeline od 5 do 8 mm so popolnoma skladne s standardnim pregledom trebuha. Vendar pa natančna lokalizacija majhnih fragmentov zloma kosti ali ocena subtilnih pljučnih sprememb zahteva uporabo tankih rezin (0,5 do 2 mm). Kaj določa debelino rezine?

Izraz kolimacija je definiran kot pridobitev tanke ali debele rezine vzdolž vzdolžne osi pacientovega telesa (os Z). Zdravnik lahko s kolimatorjem omeji pahljačasto razhajanje sevalnega snopa iz rentgenske cevi. Velikost odprtine kolimatorja uravnava prehod žarkov, ki v širokem ali ozkem toku zadenejo detektorje za pacientom. Zoženje sevalnega snopa izboljša prostorsko ločljivost vzdolž pacientove osi Z. Kolimator je lahko nameščen ne le neposredno na izhodu iz cevi, temveč tudi neposredno pred detektorji, torej "za" pacientom, če ga gledamo s strani vira rentgenskih žarkov.

Sistem, odvisen od odprtine kolimatorja, z eno vrsto detektorjev za pacientom (en sam rez), lahko ustvari rezine velikosti 10 mm, 8 mm, 5 mm ali celo 1 mm. CT skeniranje z zelo tankimi rezinami se imenuje "CT visoke ločljivosti" (HRCT). Če je debelina rezine manjša od milimetra, se imenuje "CT ultra visoke ločljivosti" (UHRCT). UHRCT, ki se uporablja za pregled kamnite kosti z rezinami debeline približno 0,5 mm, razkriva fine lomne linije, ki potekajo skozi bazo lobanje ali slušne koščice v bobniču. Pri jetrih se za odkrivanje metastaz uporablja visoka kontrastna ločljivost, ki zahteva rezine nekoliko večje debeline.

[ 13 ], [ 14 ], [ 15 ]

Sheme namestitve detektorjev

Nadaljnji razvoj tehnologije spiralnih rezin z enim rezom je privedel do uvedbe večrezinskih (večspiralnih) tehnik, ki uporabljajo ne eno, temveč več vrst detektorjev, nameščenih pravokotno na os Z nasproti vira rentgenskih žarkov. To omogoča hkratno zbiranje podatkov iz več rezin.

Zaradi pahljačaste razpršenosti sevanja morajo imeti detektorske vrste različno širino. Shema razporeditve detektorjev je taka, da se širina detektorjev povečuje od središča proti robu, kar omogoča različne kombinacije debeline in števila pridobljenih rezin.

Na primer, 16-rezinsko študijo je mogoče izvesti s 16 tankimi rezinami visoke ločljivosti (za Siemens Sensation 16 je to tehnika 16 x 0,75 mm) ali s 16 rezinami dvakrat večje debeline. Za iliofemoralno CT angiografijo je priporočljivo pridobiti volumski rez v enem ciklu vzdolž osi Z. V tem primeru je širina kolimacije 16 x 1,5 mm.

Razvoj CT-naprav se ni končal s 16 rezinami. Zbiranje podatkov je mogoče pospešiti z uporabo skenerjev z 32 in 64 vrstami detektorjev. Vendar pa trend tanjših rezin vodi do višjih odmerkov sevanja za pacienta, kar zahteva dodatne in že izvedljive ukrepe za zmanjšanje izpostavljenosti sevanju.

Pri pregledovanju jeter in trebušne slinavke mnogi specialisti raje zmanjšajo debelino reza z 10 na 3 mm, da bi izboljšali ostrino slike. Vendar pa to poveča raven šuma za približno 80 %. Zato je za ohranitev kakovosti slike treba bodisi dodatno povečati jakost toka na cevi, tj. povečati jakost toka (mA) za 80 %, bodisi povečati čas skeniranja (produkt mAs se poveča).

[ 16 ], [ 17 ]

Algoritem za rekonstrukcijo slike

Spiralni CT ima še eno prednost: med postopkom rekonstrukcije slike se večina podatkov dejansko ne meri v določenem rezu. Namesto tega se meritve zunaj tega rezu interpolirajo z večino vrednosti blizu rezu in postanejo podatki, specifični za rez. Z drugimi besedami: rezultati obdelave podatkov blizu rezu so pomembnejši za rekonstrukcijo slike določenega odseka.

Iz tega sledi zanimiv pojav. Doza za pacienta (v mGy) je definirana kot mAs na vrtljaj, deljena z naklonom vijačnice, odmerek na sliko pa je enak mAs na vrtljaj brez upoštevanja naklona vijačnice. Če so na primer nastavitve 150 mAs na vrtljaj z naklonom vijačnice 1,5, potem je doza za pacienta 100 mAs, doza na sliko pa 150 mAs. Zato lahko uporaba vijačne tehnologije izboljša ločljivost kontrasta z izbiro visoke vrednosti mAs. To omogoča povečanje kontrasta slike, ločljivosti tkiva (jasnosti slike) z zmanjšanjem debeline rezine ter izbiro naklona in dolžine intervala vijačnice tako, da se doza za pacienta zmanjša! Tako je mogoče dobiti veliko število rezin brez povečanja doze ali obremenitve rentgenske cevi.

Ta tehnologija je še posebej pomembna pri pretvorbi pridobljenih podatkov v dvodimenzionalne (sagitalne, krivolinijske, koronalne) ali tridimenzionalne rekonstrukcije.

Merilni podatki iz detektorjev se profil za profilom prenašajo v elektroniko detektorja kot električni signali, ki ustrezajo dejanskemu slabljenju rentgenskih žarkov. Električni signali se digitalizirajo in nato pošljejo v video procesor. V tej fazi rekonstrukcije slike se uporablja metoda "cevovoda", ki jo sestavljajo predobdelava, filtriranje in obratni inženiring.

Predhodna obdelava vključuje vse popravke, ki so narejeni za pripravo pridobljenih podatkov za rekonstrukcijo slike. Na primer, korekcija temnega toka, korekcija izhodnega signala, kalibracija, korekcija sledi, sevalna utrjenost itd. Ti popravki so narejeni za zmanjšanje odstopanj v delovanju cevi in detektorjev.

Filtriranje uporablja negativne vrednosti za odpravo zamegljenosti slike, ki je neločljivo povezana z obratnim inženiringom. Če se na primer valjasti vodni fantom skenira in rekonstruira brez filtriranja, bodo njegovi robovi izjemno zamegljeni. Kaj se zgodi, ko se za rekonstrukcijo slike namesti osem profilov slabljenja? Ker se del valja meri z dvema naloženima profiloma, se namesto pravega valja dobi slika v obliki zvezde. Z uvedbo negativnih vrednosti onkraj pozitivne komponente profilov slabljenja postanejo robovi tega valja ostri.

Z obratnim inženiringom se zviti podatki skeniranja prerazporedijo v dvodimenzionalno slikovno matriko, ki prikazuje poškodovane rezine. To se izvaja profil za profilom, dokler postopek rekonstrukcije slike ni končan. Slikovno matriko si lahko predstavljamo kot šahovnico, sestavljeno iz elementov velikosti 512 x 512 ali 1024 x 1024, ki jih običajno imenujemo »piksli«. Obratni inženiring povzroči, da ima vsak piksel natančno gostoto, ki se na zaslonu monitorja pojavi kot različni odtenki sive, od svetle do temne. Svetlejše kot je območje zaslona, večja je gostota tkiva znotraj piksla (npr. kostnih struktur).

[ 18 ], [ 19 ]

Vpliv napetosti (kV)

Kadar ima pregledovano anatomsko območje visoko absorpcijsko kapaciteto (npr. CT glave, ramenskega obroča, prsne ali ledvene hrbtenice, medenice ali preprosto debel pacient), je priporočljivo uporabiti višjo napetost oziroma višje vrednosti mA. Z izbiro visoke napetosti na rentgenski cevi povečate trdoto rentgenskega sevanja. Rentgenski žarki tako veliko lažje prodrejo v anatomsko območje z visoko absorpcijsko kapaciteto. Pozitivna stran tega postopka je, da se zmanjšajo nizkoenergijske komponente sevanja, ki jih absorbirajo bolnikova tkiva, ne da bi to vplivalo na zajemanje slike. Za pregled otrok in pri sledenju bolusa KB je morda priporočljivo uporabiti nižjo napetost kot pri standardnih nastavitvah.

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

Tok cevi (mAs)

Tok, merjen v miliamperih sekundah (mAs), vpliva tudi na odmerek sevanja, ki ga prejme pacient. Velik pacient potrebuje večji tok v cevi za pridobitev dobre slike. Tako bolj debel pacient prejme večji odmerek sevanja kot na primer otrok z bistveno manjšo telesno težo.

Območja s kostnimi strukturami, ki bolj absorbirajo in razpršijo sevanje, kot sta ramenski obroč in medenica, zahtevajo višji cevni tok kot na primer vrat, trebuh suhe osebe ali noge. Ta odvisnost se aktivno uporablja pri zaščiti pred sevanjem.

Čas skeniranja

Izbrati je treba najkrajši možni čas skeniranja, zlasti v trebuhu in prsnem košu, kjer lahko srčni krči in črevesna peristaltika poslabšajo kakovost slike. Kakovost CT-slikanja se izboljša tudi z zmanjšanjem verjetnosti nehotenih gibov pacienta. Po drugi strani pa so za zbiranje zadostnih podatkov in maksimiranje prostorske ločljivosti morda potrebni daljši časi skeniranja. Včasih se izbira daljših časov skeniranja z zmanjšanim tokom namerno uporablja za podaljšanje življenjske dobe rentgenske cevi.

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

3D rekonstrukcija

Ker spiralna tomografija zbira podatke za celotno območje pacientovega telesa, se je vizualizacija zlomov in krvnih žil znatno izboljšala. Uporablja se več različnih tehnik 3D-rekonstrukcije:

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

Projekcija največje intenzivnosti (MIP)

MIP je matematična metoda, s katero se hiperintenzivni vokseli izluščijo iz 2D ali 3D nabora podatkov. Vokseli se izberejo iz nabora podatkov, pridobljenih pod različnimi koti, in nato projicirajo kot 2D slike. 3D učinek se doseže s spreminjanjem kota projekcije v majhnih korakih in nato vizualizacijo rekonstruirane slike v hitrem zaporedju (tj. v načinu dinamičnega pogleda). Ta metoda se pogosto uporablja pri slikanju krvnih žil s kontrastom.

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

Večravninska rekonstrukcija (MPR)

Ta tehnika omogoča rekonstrukcijo slik v kateri koli projekciji, bodisi koronalni, sagitalni ali krivolinijski. MPR je dragoceno orodje v diagnostiki zlomov in ortopediji. Tradicionalni aksialni rezi na primer ne zagotavljajo vedno popolnih informacij o zlomih. Zelo tanek zlom brez premika fragmentov in prekinitve kortikalne plošče je mogoče učinkoviteje zaznati z uporabo MPR.

[ 41 ], [ 42 ]

Zaslon s površinsko senčenjem, SSD

Ta metoda rekonstruira površino organa ali kosti, definirano nad danim pragom v Hounsfieldovih enotah. Izbira slikovnega kota in lokacija hipotetičnega vira svetlobe sta ključnega pomena za dosego optimalne rekonstrukcije (računalnik izračuna in odstrani senčna območja s slike). Površina kosti jasno prikazuje zlom distalnega radiusa, ki ga prikazuje MPR.

3D SSD se uporablja tudi pri kirurškem načrtovanju, na primer v primeru travmatskega zloma hrbtenice. S spreminjanjem kota slike je enostavno odkriti kompresijski zlom prsne hrbtenice in oceniti stanje medvretenčnih odprtin. Slednje je mogoče pregledati v več različnih projekcijah. Sagitalni MPR prikazuje kostni fragment, ki je premaknjen v hrbtenični kanal.

Osnovna pravila za branje CT posnetkov

• Anatomska orientacija

Slika na monitorju ni le dvodimenzionalna predstavitev anatomskih struktur, temveč vsebuje podatke o povprečni absorpciji rentgenskih žarkov v tkivu, ki jih predstavlja matrika 512 x 512 elementov (pikslov). Rezina ima določeno debelino (dS ₎ in je vsota kuboidnih elementov (vokselov) enake velikosti, združenih v matriko. Ta tehnična značilnost je osnova za učinek delnega volumna, ki je pojasnjen v nadaljevanju. Pridobljene slike se običajno gledajo od spodaj (z repne strani). Zato je desna stran pacienta na sliki na levi in obratno. Na primer, jetra, ki se nahajajo v desni polovici trebušne votline, so prikazana na levi strani slike. Organi, ki se nahajajo na levi, kot sta želodec in vranica, pa so na sliki vidni na desni. Sprednja površina telesa, v tem primeru predstavljena s sprednjo trebušno steno, je definirana v zgornjem delu slike, zadnja površina s hrbtenico pa je v spodnjem. Enako načelo oblikovanja slike se uporablja pri konvencionalni radiografiji.

• Učinki delnega volumna

Radiolog določi debelino reza (dS ₎. Za pregled prsne in trebušne votline se običajno izbere 8–10 mm, za lobanjo, hrbtenico, orbite in piramide temporalnih kosti pa 2–5 mm. Zato lahko strukture zasedajo celotno debelino reza ali le njen del. Intenzivnost obarvanosti vokselov na sivi lestvici je odvisna od povprečnega koeficienta slabljenja za vse njene komponente. Če ima struktura enako obliko po celotni debelini reza, bo videti jasno obrisana, kot v primeru trebušne aorte in spodnje votle vene.

Do delnega volumna pride, ko struktura ne zaseda celotne debeline reza. Na primer, če rez vključuje le del telesa vretenca in del medvretenčne ploščice, so njune konture nejasne. Enako opazimo, ko se organ znotraj rezine zoži. To je razlog za slabo jasnost ledvičnih polov, kontur žolčnika in sečnega mehurja.

• Razlika med nodularnimi in cevastimi strukturami

Pomembno je, da znamo razlikovati povečane in patološko spremenjene bezgavke od žil in mišic, vključenih v prečni prerez. To je lahko zelo težko storiti samo iz enega prereza, saj imajo te strukture enako gostoto (in enak odtenek sive). Zato je vedno treba analizirati sosednje prereze, ki se nahajajo bolj kranialno in kaudalno. Z določitvijo, v koliko prerezih je določena struktura vidna, je mogoče rešiti dilemo, ali vidimo povečano bezgavko ali bolj ali manj dolgo cevasto strukturo: bezgavka bo določena le v enem ali dveh prerezih in ne bo vidna v sosednjih. Aorta, spodnja votla vena in mišice, kot je iliako-ledvena, so vidne v celotni kraniokavdalni seriji slik.

Če obstaja sum na povečano nodularno tvorbo na enem odseku, mora zdravnik takoj primerjati sosednje odseke, da jasno ugotovi, ali je ta "tvorba" v prerezu preprosto žila ali mišica. Ta taktika je dobra tudi zato, ker omogoča hitro vzpostavitev učinka zasebnega volumna.

• Denzitometrija (merjenje gostote tkiva)

Če ni znano, ali je tekočina v plevralni votlini izliv ali kri, merjenje njene gostote olajša diferencialno diagnozo. Podobno se lahko denzitometrija uporabi za fokalne lezije v parenhimu jeter ali ledvic. Vendar pa ni priporočljivo sklepati na podlagi ocene enega samega voksela, saj takšne meritve niso zelo zanesljive. Za večjo zanesljivost je treba razširiti "območje zanimanja", ki ga sestavlja več vokselov v fokalni leziji, kateri koli strukturi ali volumnu tekočine. Računalnik izračuna povprečno gostoto in standardni odklon.

Posebno pozornost je treba nameniti temu, da ne spregledamo artefaktov strjevanja ali učinkov delnega volumna. Če se lezija ne razteza čez celotno debelino reza, meritev gostote vključuje sosednje strukture. Gostota lezije bo pravilno izmerjena le, če zapolni celotno debelino reza (dS ₎. V tem primeru je bolj verjetno, da bo meritev vključevala samo lezijo in ne sosednjih struktur. Če je dS večji od premera lezije, na primer pri majhni lezi, bo to povzročilo učinek delnega volumna na kateri koli ravni skeniranja.

• Stopnje gostote različnih vrst tkanin

Sodobne naprave lahko pokrijejo 4096 odtenkov sive lestvice, ki predstavljajo različne stopnje gostote v Hounsfieldovih enotah (HU). Gostota vode je bila poljubno vzeta kot 0 HU, zraka pa kot -1000 HU. Zaslon monitorja lahko prikaže največ 256 odtenkov sive. Vendar pa jih človeško oko lahko razloči le približno 20. Ker se spekter gostot človeških tkiv razteza širše od teh precej ozkih meja, je mogoče izbrati in prilagoditi slikovno okno tako, da so vidna le tkiva želenega območja gostote.

Povprečno gostoto okna je treba nastaviti čim bližje gostoti pregledanih tkiv. Pljuča je zaradi povečane zračnosti najbolje pregledati v oknu z nizkimi nastavitvami HU, medtem ko je treba za kostno tkivo raven okna znatno povečati. Kontrast slike je odvisen od širine okna: zoženo okno je bolj kontrastno, saj 20 odtenkov sive pokriva le majhen del lestvice gostote.

Pomembno je omeniti, da se gostota skoraj vseh parenhimskih organov giblje v ozkih mejah med 10 in 90 HU. Pljuča so izjema, zato je treba, kot že omenjeno, nastaviti posebne parametre okna. Pri krvavitvah je treba upoštevati, da je gostota nedavno strjene krvi približno 30 HU višja od gostote sveže krvi. Gostota se nato na območjih stare krvavitve in na območjih lize tromba ponovno zmanjša. Eksudat z vsebnostjo beljakovin več kot 30 g/L ni enostavno ločiti od transudata (z vsebnostjo beljakovin pod 30 g/L) s standardnimi nastavitvami okna. Poleg tega je treba povedati, da visoka stopnja prekrivanja gostote, na primer v bezgavkah, vranici, mišicah in trebušni slinavki, onemogoča ugotavljanje identitete tkiva samo na podlagi ocene gostote.

Skratka, treba je opozoriti, da se normalne vrednosti gostote tkiva razlikujejo tudi med posamezniki in se spreminjajo pod vplivom kontrastnih sredstev v krvi in v organu. Slednji vidik je še posebej pomemben za preučevanje genitourinarnega sistema in se nanaša na intravensko dajanje kontrastnih sredstev. V tem primeru se kontrastno sredstvo hitro začne izločati skozi ledvice, kar povzroči povečanje gostote ledvičnega parenhima med skeniranjem. Ta učinek se lahko uporabi za oceno delovanja ledvic.

• Dokumentiranje raziskav v različnih oknih

Ko je slika pridobljena, jo je treba prenesti na film (narediti fizično kopijo), da se dokumentira pregled. Na primer, pri ocenjevanju stanja mediastinuma in mehkih tkiv prsnega koša se okno nastavi tako, da so mišice in maščobno tkivo jasno vidni v odtenkih sive. V tem primeru se uporabi okno mehkih tkiv s središčem 50 HU in širino 350 HU. Posledično so tkiva z gostoto od -125 HU (50-350/2) do +225 HU (50+350/2) predstavljena v sivi barvi. Vsa tkiva z gostoto, nižjo od -125 HU, kot so pljuča, so videti črna. Tkiva z gostoto, višjo od +225 HU, so bela in njihova notranja struktura ni diferencirana.

Če je treba pregledati pljučni parenhim, na primer, ko so izključene nodularne formacije, je treba središče okna zmanjšati na -200 HU in povečati širino (2000 HU). Pri uporabi tega okna (pljučnega okna) se bolje razlikujejo pljučne strukture z nizko gostoto.

Za doseganje maksimalnega kontrasta med sivo in belo snovjo možganov je treba izbrati posebno možgansko okno. Ker se gostoti sive in bele snovi le malo razlikujeta, mora biti okno mehkega tkiva zelo ozko (80–100 HU) in visokokontrastno, njegovo središče pa mora biti na sredini vrednosti gostote možganskega tkiva (35 HU). S takimi nastavitvami ni mogoče pregledati lobanjskih kosti, saj so vse strukture, gostejše od 75–85 HU, videti bele. Zato morata biti središče in širina kostnega okna bistveno višja – približno +300 HU oziroma 1500 HU. Metastaze v okcipitalni kosti se vizualizirajo le pri uporabi kostnega okna, ne pa tudi možganskega okna. Po drugi strani pa so možgani v kostnem oknu praktično nevidni, zato majhne metastaze v možganski snovi ne bodo opazne. Vedno si moramo zapomniti te tehnične podrobnosti, saj se v večini primerov slike v vseh oknih ne prenesejo na film. Zdravnik, ki izvaja pregled, si slike ogleda na zaslonu v vseh oknih, da ne bi spregledal pomembnih znakov patologije.

[ 43 ], [ 44 ], [ 45 ]