Jak działa tomografia komputerowa?

Badanie metodą tomografii komputerowej umożliwia uzyskanie przekrojów badanego narządu oraz jego wizualizację 3D dzięki wykorzystaniu promieniowania rentgenowskiego. 

Prace nad skonstruowaniem tomografu trwały od początku lat 60-tych XXw. W 1968r. Godfrey Hounsfield, inżynier EMI, przedstawił światu pierwszy tomograf- EMI Brain Scanner. Urządzenie zdolne było wyłącznie do obrazowania mózgu. Co ciekawe, głowę pacjenta musiał otaczać w trakcie półgodzinnego badania zbiornik z wodą, pochłaniający nadmierną ilość promieniowania. Pierwszym tomografem, który służył do obrazowania dowolnej części ciała i nie wymagał obecności zbiornika z wodą był skaner ACTA. Zaprojektował go amerykański biofizyk i stomatolog Robert Ledley'a w 1973r.

Tomografia komputerowa - jak przebiega badanie

W budowie tomografu komputerowego zasadniczo można wyróżnić 3 elementy: stół, na którym podczas badania znajduje się pacjent, konsolę operatora oraz skaner. Skaner (inaczej gantra lub okole) jest główną częścią tomografu, w której umieszczone są m.in. komora pomiarowa, lampa rentgenowska, system detektorów, kolimatory, układ obracający oraz układy zasilania. 

Podczas badania pacjent leżący nieruchomo na stole zostaje umieszczony w komorze pomiarowej tomografu, która ma kształt tunelu. W obecnych czasach wykonuje się tomografię tzw. spiralną. Skaner wykonuje wokół pacjenta ciągłe rotacje, co w połączeniu ze stałym przesuwem stołu pozwala na wykonanie badania w trakcie jednego zatrzymanego wdechu. Dzięki temu unikamy przemieszczenia narządów podczas ruchów związanych z oddychaniem. Najnowocześniejsze skanery potrafią zobrazować całe ciało badanego w przeciągu 30 sekund.

Lampa rentgenowska obracając się emituje promieniowanie wiązką równoległą do obrazowanej płaszczyzny i dokonuje serii prześwietleń. Detektory odpowiadają za pomiar ilości promieniowania, które pochłonięte zostało podczas przejścia przez tkanki w trakcie wykonywania prześwietleń z różnych stron pacjenta. Zadaniem kolimatorów umieszczonych przy każdym z detektorów, jest natomiast minimalizowanie rozpraszania promieniowania. Konsola operatorska wyposażona w sprzęt komputerowy służy do programowania badania i monitorowania jego przebiegu, a także pozwala przetwarzać i analizować uzyskiwane obrazy. Konsola posiada także wbudowany intercom co umożliwia stały kontakt z pacjentem w trakcie badania.

Obraz uzyskany w badaniu tomograficznym jest złożony z pikseli, przy czym każdemu pikselowi komputer przypisuje liczbę TK w skali od -1000 do +1000. Jest to tzw. skala Hounsfielda. Pomiar TK z wykorzystaniem tej skali oparty jest na różnicy w gęstości poszczególnych tkanek, a tym samym różnego stopnia pochłaniania przez nie promieniowania X - znajduje to odzwierciedlenie w każdym pikselu uzyskanego obrazu. Tkanki o większej gęstości, które pochłaniają większą ilość promieniowania mają bowiem wysokie wartości jednostek Hounsfielda i są przedstawiane  w postaci jaśniejszych struktur. Skala Hounsfielda pozwala zatem przedstawić wnętrze jam ciała w postaci czarno-białych obrazów, w różnych odcieniach szarości.

W celu lepszego uwidocznienia niektórych struktur- głównie dotyczy to naczyń krwionośnych, pacjentowi przed badaniem podaje się dożylnie kontrast o dużym stopniu pochłaniania promieniowania.

Wyniki badań obrazowych przechowywane są na specjalnych serwerach, które służą do ich archiwizacji, przesyłania i przechowywania- system taki nazywa się PACS (ang. Picture Archiving, Communications and Storage System). Dzięki systemowi PACS każde takie badania obrazowe może być poddane późniejszej ponownej analizie. Co więcej, dotyczy to nie tylko tomografii komputerowej ale także rezonansu magnetycznego, ultrasonografii czy radiologii konwencjonalnej.

Tomografia komputerowa jest nieinwazyjna i całkowicie bezpieczna dla badanego. Oczywiście błędem jest narażanie chorego na promieniowanie bez wyraźnych wskazań medycznych. Jedynym bezwzględnym przeciwwskazaniem do wykonania tomografii  jest I trymestr ciąży.