TOMOGRAFIA KOMPUTEROWA

Metody rentgenowskie tradycyjne.

Zasada badania rentgenowskiego w ujęciu tradycyjnym
jest stosunkowo prosta. Wiązka promieni X, przenikając
przez badany narząd ulega osłabieniu, ponieważ część
promieni zostaje pochłonięta przez tkankę. Narządy
zbudowane z tkanek o różnej gęstości, w różnym stopniu
pochłaniają wiązkę promieniowania.

Podstawą

wniosków

rozpoznawczych

są

różnice

pochłaniania promieni X przez elementy szkieletu,
wypełnione powietrzem płuca i części miękkie, jak
mięśnie czy narządy miąższowe.

Niejednorodnie osłabiona wiązka promieni X trafia na
kliszę fotograficzną i powoduje jej zaciemnienie
proporcjonalnie

do

stopnia

osłabienia.

Emulsja

fotograficzna błony ulega silnemu zaczernieniu w
miejscach, gdzie dotarło więcej promieni, natomiast
jaśniejsze obszary odpowiadają tym częściom ciała, które
większość promieni pochłonęły lub je rozproszyły, np.
kości.

Tkanki miękkie widać w różnych odcieniach szarości. W
ten sposób na kliszy fotograficznej uzyskujemy obraz
badanego narządu, co przedstawiają rysunki.

Schemat wykonywania standardowego zdjęcia

Promienie rentgenowskie umożliwiają ocenę
wielkości, kształtu, struktury wewnętrznej i
czynności różnych narządów, co znacznie
rozszerza

możliwości

rozpoznawania

i

różnicowania skutków urazów i wielu chorób.

Do najczęściej wykonywanych badań należą
zdjęcia

rentgenowskie

narządów

klatki

piersiowej i układu kostnego.

Zetknął się z nimi bezpośrednio prawie każdy z
nas.

Uzyskany na błonie rentgenowskiej obraz,
nazywamy analogowym.

Budowa kasety z kliszą rentgenowską

Zapis analogowy uzyskany na kliszy fotograficznej

ANGIOGRAFIA.

Jest to badanie służące do oceny układu naczyniowego
przy zastosowaniu promieniowania rentgenowskiego i
środków kontrastowych zwanych (kontrastów),
istnieją różne rodzaje badań angiograficznych:

-angiografia klasyczna;

a) arteriografia - badanie tętnic

b) flebografia (wenografia) - badanie żył

c) fistulografia - badanie przetok dializacyjnych

-cyfrowa angiografia subtrakcyjna (DSA) - umożliwia
ocenę układu naczyniowego eliminując tło (kości,
narządy), pozwala na użycie mniejszej ilości środka
cieniującego.

Promieniowanie rentgenowskie jest w różnym stopniu
pochłaniane przez tkanki, dzięki czemu na zdjęciu
uwidaczniają się poszczególne narządy

Aby lepiej

zaprezentować naczynia wprowadza się do ich wnętrza
środek cieniujący (kontrast).

W zależności od tego, które naczynia chcemy uwidocznić
podajemy kontrast dożylnie lub dotętniczo.

Środek cieniując z tętnic, poprzez naczynia włosowate,
przechodzi do żył, a więc w zależności od czasu, w
którym wykonamy zdjęcie uwidaczniają się tętnice bądź
żyły

Po pewnym czasie kontrast dociera do nerek, przez które
wydalany jest razem z moczem.

Jeśli chcemy przeprowadzić badanie angiograficzne np.
kończyn dolnych, nie musimy wybiórczo umieszczać
cewnika w tętnicy bezpośrednio zasilającej kończynę.
Zamiast tego możemy podać środek kontrastowy do
naczynia, które zaopatruje kończynę, a kontrast dostanie
się do badane) okolicy wraz z prądem krwi.

Cyfrowa angiografia subtrakcyjna (DSA ang. digital
sub-traction angiography} jest często wykonywanym
badaniem.
W przypadku DSA wykonujemy zdjęcie rentgenowskie
pacjenta przed i po podaniu środka kontrastowego.

To pierwsze jest odejmowane od drugiego.

W wyniku tego na obrazie poddanym subtrakcji
(subtrakcja - odejmowanie) widzimy tylko środek
kontrastowy.

Jednakże jest kilka elementów, o których należy
pamiętać.

W procesie subtrakcji dochodzi do odjęcia informacji
znajdującej się w danym punkcie od informacji
zlokalizowanej dokładnie w tym samym miejscu zdjęcia.
Jeśli pacjent ruszy się w trakcie badania, punkty poddane
subtrakcji już nie będą ze sobą korespondowały.

Dlatego DSA nie jest zbyt użyteczna, gdy pacjent porusza
się w trakcie badania tzn. nie współpracuje przy nim.

Badanie DSA naczyń jamy brzusznej

Zalety i wady DSA w porównaniu z "normalną"

angiografią:

Zalety DSA:

 wyższa rozdzielczość kontrastowa w porównaniu z

konwencjonalną angiografią,

 mniejsza objętość (przepływ) kontrastu potrzebna do

wykonania badania,

 można korzystać z cewników i igieł o mniejszych

rozmiarach,

 natychmiastowe zdjęcie - nie ma potrzeby wywoływania,

 me ma problemów z wykonywaniem zdjęć,

 oszczędność czasu,

W związku z tym, że w przypadku DSA subtrakcję
obrazów wykonuje komputer, badanie jest bardzo
szybkie. Możemy prawie bezpośrednio obserwować
angiografię na obrazie monitora. Jest więc całkiem
inaczej, niż w tradycyjnej angiografii, w przypadku której
technik najpierw musi wejść do ciemni, aby wywołać film.
Wydłuża to oczywiście całe badanie.

Wielką przewagą DSA w porównaniu z konwencjonalną
angiografią jest lepsza rozdzielczość kontrastowa.
Oznacza to, że DSA jest w stanie odtworzyć więcej
drobnych

różnic

w

absorpcji

promieniowania

rentgenowskiego.

Środek kontrastowy może być podawany z mniejszą
prędkością, by być wystarczająco widocznym na
otrzymywanych obrazach (iniekcja zmniejszą szybkością
oznacza większe rozcieńczenie środka kontrastowego w
obrębie przepływającej krwi). Skoro nie potrzebujemy tak
dużego przepływu środka kontrastowego, jak w
konwencjonalnej

angiografii,

możemy

wykorzystać

cewniki o mniejszej średnicy (im mniejsza średnica, tym
mniejsza ilość środka kontrastowego może zostać podana
w jednostce czasu).

Możliwe jest nawet wykonanie badania po podaniu
środka kontrastowego przez igłę o małym kalibrze. Wraz
ze zmniejszaniem średnicy cewnika lub igły zmniejsza się
uraz naczynia oraz ryzyko wystąpienia krwotoku po
badaniu
Kiedy

podajemy

środek

kontrastowy

z

wolnym

przepływem, jego stężenie w układzie naczyniowym
będzie niższe, co dla pacjenta oznacza większy komfort
badania (mniejszy ból i uczucie gorąca w miejscu podania
środka).

Ponieważ nie potrzeba tak wielkich stężeń środka
kontrastowego

w

naczyniach,

pewne

procedury

angiograficzne można wykonywać podając go dożylnie.

W tych przypadkach stężenie środka kontrastowego po
przedostaniu się do układu tętniczego jest wystarczające
do przeprowadzenia badania Ten typ badania nazywamy
dożylnym DSA. Środek kontrastowy może być tu
wstrzykiwany przy pomocy cewnika do podań dożylnych
zarówno do żyły obwodowej (np. okolicy zgięcia
łokciowego), jak i do żyły centralnej (niedaleko serca).

Wady DSA

 Duża wrażliwość na ruchy (oddychanie, ruchy perystaltyczne jelit, praca

serca, pacjent nie współpracujący). Wykonanie DSA utrudniają wszelkie

ruchy. Niektóre z nich można ograniczyć, na przykład przez hamowanie

perystaltyki jelitowej podawaniem pewnych preparatów chemicznych.

Części ruchów niestety nie udaje się opanować.

 Gorsza w porównaniu z konwencjonalną angiografią rozdzielczość

przestrzenna Oznacza to, że bardzo drobne szczegóły nie są tam tak

widoczne, jak w przypadku klasycznej angiografii. Na szczęście często nie

ma potrzeby uwidaczniania tych drobnych szczegółów, jako, że w

rozpoznania pomaga też USG i inne procedury badawcze.

 W angiografii klasycznej oraz w DSA wskazane jest stosowanie

nowoczesnych, środków kontrastowych. Są one lepiej tolerowane i

bezpieczniejsze dla pacjenta niż stosowane jeszcze powszechnie w Polsce

tradycyjne środki jonowe - wysokoosmolalne.

Takie środki są już

dostępne w naszym kraju, zarówno w lecznictwie zamkniętym. Jak

również na receptę w aptekach otwartych

 Lepiej tolerowane są środki podgrzane do temperatury ciała (37"C).

Wykorzystuje się do tego specjalne podgrzewacze.

 Podgrzanie środka kontrastowego do temperatury ciała:

 Zmniejsza wstrząs termiczny (np. jeśli środek byt przechowywany w

lodówce).

 Znacząco obniża lepkość środka, ułatwiając w ten sposób jego inekcję

zwłaszcza przy stosowaniu cienkich igieł i cewników'',

 Może zmniejszać działania niepożądane np. występowanie bólu czy uczucia

gorąca.

Urografia.

Urografia jest to obrazowa metoda badania nerek oraz
dróg

wyprowadzających

mocz

za

pomocą

wprowadzonych do organizmu środków cieniujących,
które

silniej

niż

otaczające

tkanki

pochłaniają

promieniowanie rentgenowskie.

Użyte środki cieniujące, po dożylnym wprowadzeniu do
krwiobiegu, są szybko usuwane przez nerki.
W trakcie naświetlania promieniami rentgenowskimi na
ekranie monitora ukazuje się obraz będący skutkiem
wydzielania, a następnie wydalania, środka cieniującego
w układzie moczowym.
Istnieje możliwość zarejestrowania tego obrazu w
dowolnym momencie na kliszy rentgenowskiej.

Za pomocą tego badania można określić dokładnie
wielkość, kształt i położenie nerek i ocenić prawidłowość
układu kielichowo-miedniczkowego.

Badanie jest pomocne w ustaleniu istnienia kamienia lub
kamieni w układzie kielichowo-miedniczkowym lub w
drogach wyprowadzających mocz. Badaniem tym można
ocenić skutki obecności kamienia lub kamieni w układzie
moczowym.

Za pomocą urografii można stwierdzić istnienie torbieli
lub guzów nerek. Na jej podstawie dokonuje się także
oceny stopnia zalegania moczu w pęcherzu moczowym
(np. w przypadku znacznego przerostu gruczołu
krokowego)

Mammografia.

Mammografia jest badaniem radiologicznym gruczołu
piersiowego, potocznie nazywanym prześwietleniem
sutka.

Do badania zalicza się;

- mammografię klasyczną.

- kseromammografię,

- galaktografię (mammografię kontrastową),

-  pneumocystomammografię.

Badanie gruczołu piersiowego przy pomocy mammografii

.

Mammografia klasyczna.

Mammografia jest to obrazowa metoda badania gruczołu
piersiowego (sutka) z użyciem promieni rentgenowskich
(promieni X).

Badanie to wykonuje się specjalnym aparatem

rentgenowskim (mammograf, mammomat), który pozwala
na uzyskanie promieniowania miękkiego (25-45 kV).

Pozwala to na odróżnienie poszczególnych struktur oraz
zmian patologicznych w sutku.

Mammografia

jest

podstawowym

badaniem

radiologicznym gruczołu piersiowego. Pozwala na
wczesne rozpoznawanie i wykrywanie guzków o średnicy
około 0,5 cm i zmian tzw. bezobjawowych.
Badanie palpacyjne sutka umożliwia wykrycie guzów o
średnicy powyżej l cm.

Skuteczność diagnostyczna mammografii, połączona z
badaniem klinicznym palpacyjnym, oceniana jest na 80-
97%.

Ponadto badanie mammograficzne pozwala na:

pobieranie materiału do badania mikroskopowego,
właściwe

ukierunkowanie

biopsji,

śród-operacyjną

kontrolę wyciętego materiału, obiektywną kontrolę
wyników

leczenia

chemicznego

(chemioterapii)

i

radiologicznego raka sutka.

Zdjęcie rentgenowskie sutka - widoczna biała plama przedstawia

nowotwór.

Kseromammografia.

Jest to alternatywna w stosunku do klasycznej
mammografii, radiologiczna metoda badania sutków, w
której inny jest rodzaj detektora promieniowania
rentgenowskiego.

Opiera się ona na zjawisku przewodnictwa świetlnego w
półprzewodniku (selenie) pod wpływem promieni X.
Utajony w półprzewodniku obraz uwidacznia się za
pomocą rozpylonego naładowanego elektrycznie proszku,
przenosi go na papier i utrwala.

Zaletą tej metody, w porównaniu z mammografią, jest
możliwość uwidocznienia na zdjęciach profilowych
(bocznych) całego sutka wraz ze ścianą klatki piersiowej.

Wadą natomiast, możliwość pojawienia się błędów
(artefaktów) w czasie obróbki płyty kserograficznej oraz
koszt badania. Ponadto wprowadzenie do mammografii
klasycznej nowych systemów pozwoliło na redukcję
dawki promieniowania, która obecnie jest mniejsza niż w
najnowszych technikach kseromammograficznych

.

Galaktografia (mammografia

kontrastowa).

Jest to badanie mammograficzne połączone z podaniem
środka

kontrastowego

(silnie

pochłaniającego

promieniowanie

rentgenowskie)

do

wydzielającego

przewodu mlecznego.

Badanie to pozwala ustalić lokalizację niewyczuwalnych i
niewidocznych

w

klasycznej

mammografii

zmian

patologicznych w obrębie przewodów gruczołowych.

Badanie wykonywane jest wtedy, gdy stwierdza się
wyciek z sutka, zwłaszcza wyciek krwisty, któremu nie
towarzyszą zmiany zapalne.

Galaktografia nie pozwala na różnicowanie charakteru
rozrostu

wewnątrz-przewodowego,

które

powinno

opierać się wyłącznie na badaniu mikroskopowym

.

Pneumocystomammografia.

Jest to badanie mammograficzne połączone z punkcją
torbieli i wtłoczeniem powietrza w miejsce płynu.

Pneumocystomammografia jest wykonywana wtedy, gdy
stwierdza się guzki, które w badaniu klinicznym i
sonograficznym (USG) prezentują obraz typowy dla
torbieli.

Celem badania jest wykluczenie lub potwierdzenie
obecności

procesu

rozrostowego

(łagodnego

lub

złośliwego) w obrębie ściany torbieli.

Konwencjonalny, analogowy zapis obrazu radiologicznego
ma wiele zalet, wśród nich najważniejsze wydają się niski
koszt badania oraz duża zdolność rozdzielcza, dzięki
której

można

rozpoznawać

niewielkie

ogniska

patologiczne, nawet o średnicy około 3 mm.

Zasadnicze wady przedstawionego systemu to:

brak możliwości różnicowania tkanek miękkich, np.
tkanki tłuszczowej czy mięśniowej;
wykrywania nieprawidłowych zbiorników płynu (obrzęki,
torbiele, ropnie);
zużywanie dużych ilości srebra do produkcji emulsji
światłoczułych, jak również zagrożenie środowiska w
związku z procesami wywoływania i utrwalania błon
rentgenowskich.

Pewną trudność sprawia też szybkie przekazywanie
wyników badań na odległość oraz rezerwowanie dużych
powierzchni na archiwa.

Rentgenowska tomografia

komputerowa

(X-Ray Computed Tomography)

Rentgenowska

tomografia

komputerowa

(X-Ray

Computed Tomography) jest transmisyjną techniką
diagnostyczną umożliwiającą uzyskiwanie warstwowych
obrazów narządów pacjenta.

Jest to dziedzina współczesnej radiografii, w której w
odróżnieniu od klasycznego układu, jaki stanowią:

lampa rentgenowska,

badany obiekt,

błona rentgenowska;

uzyskane dane zostają zapisane w postaci cyfrowej w
matrycy układu pomiarowego komputera.

Schemat podstawowych elementów tomografu

komputerowego

Ze

względu

na

przyjęte

rozwiązania

konstrukcyjne obrazowana warstwa zawiera się
w płaszczyźnie prostopadłej do osi pacjenta
(zwykle możliwe jest odchylenie jej o pewien kąt,
nie większy od 15°).

Źródło promieniowania stanowi obracająca się
wokół pacjenta lampa rentgenowska emitująca
skolimowaną wiązkę w kształcie wachlarza o
wybranej grubości (w zależności od pożądanej
grubości obrazowanej warstwy, typowo z zakresu
0,5-10 mm).

Schemat działania układu pomiarowego.

LR - lampa rentgenowska, D - układ detektorów, h -

grubość badanej warstwy, Qp - kąt obrotu

sprzężonego układu (LR+D) .

Wybór warstwy realizowany jest przez przesunięcie
ruchomego stołu z leżącym pacjentem względem lampy i
układu detektorów. Dzięki ograniczeniu grubości warstwy
promieniowanie rozproszone (nie niosące informacji o
badanym obiekcie) praktycznie nie jest rejestrowane w
detektorach, co zapewnia mniejszy szum i znacznie
lepszy niż uzyskiwany w tradycyjnych technikach
rentgenowskich kontrast obrazu.

Pozostałe fotony są rejestrowane w detektorach i tworzą
profil absorpcji promieniowania rentgenowskiego w
tkance (inaczej zwany projekcją)
Profile zarejestrowane dla zakresu kątów obrotu lampy
wynoszącego, co najmniej 180°, stanowią dane
wystarczające

do

komputerowej

rekonstrukcji

współczynników osłabienia promieniowania w tkance.

Rozmiar

macierzy

odtworzonego

obrazu

jest

dostosowany do możliwej do uzyskania rozdzielczości
obrazu, która jest ograniczona liczbą zarejestrowanych
pod różnymi kątami profili oraz liczbą detektorów
mierzących każdy profil.

Stosowane w tomografii komputerowej detektory
promieniowania to przede wszystkim komory jonizacyjne
i liczniki scyntylacyjne.

Tomografia komputerowa służy do uwidaczniania warstw
ciała ludzkiego.
Aparaturę do wykonywania TK wprowadzono do szpitali
w roku 1973.

Stała się ona techniką obrazowania, bez której nie można
się już obyć.

Dzięki tomografii komputerowej możemy otrzymywać
poprzeczne obrazy ciała ludzkiego bez jego otwierania.

Istnieją aparaty tomograficzne sekwencyjne oraz spiralne

Tomograf komputerowy sekwencyjny (a) i spiralny b)

Badanie TK polega na prześwietleniu danej okolicy ciała
wiązką promieni rentgenowskich i pomiarze ich
pochłaniania przez tkanki o różnej gęstości.

W badaniu TK ciało pacjenta zostaje podzielone na
kwadraty (zwane też pixelami z ang. picture elements).

Obraz w tym badaniu powstaje dzięki pochłanianiu
promieniowania rentgenowskiego

.

Promieniowanie wysyłane jest z wielu różnych punktów
tak, że otrzymujemy obraz wykonywany "kroczkami", co
1° z 360 różnych punktów widzenia - tak zwanych
projekcji.

Ponieważ ludzkie tkanki mają różną gęstość, stopień
pochłaniania też jest różny.

Na obrazie obserwujemy to jako różne odcienie szarości.

Inaczej wyglądają tkanki zawierające powietrze (płuca,
jamy oboczne nosa, gaz w przewodzie pokarmowym), a
inaczej

narządy

miąższowe

(wątroba).

Najsilniej

promieniowanie pochłaniają kości, zwapnienia i zęby.

Dzięki zastosowaniu wielu skomplikowanych procesów
matematycznych komputer aparatu do TK jest w stanie
ocenić nie tylko gdzie w obrębie ciała zostało pochłonięte
promieniowanie, ale również, jaka jego ilość została
pochłonięta w danym punkcie.

Aparat

oblicza

wartość

pochłaniania

(absorpcji)

promieniowania dla poszczególnych pixeli, (im większa
wartość pochłaniania, tym większa ilość pochłoniętego
promieniowania).

Wartości te wahają się od -1000 do +1000 i więcej.
Wartości te zwane są inaczej jednostkami Hounsfielda
(j.H.) dla uczczenia Sir Godfrey Hounsfielda, który
wynalazł tomografię komputerową.

Patologiczne struktury w obrębie tkanki różnią się
stopniem pochłaniania promieniowania, co pozwala na
ich zobrazowanie.

Na przykład: guzy wątroby cechuje zwykle niższa gęstość
(zwykle około 55 j.H.) niż prawidłowy miąższ wątroby
(zwykle około 65 j.H.).

Wszystko, co ma gęstość wyższą od 100 j.H., to znaczy
pochłania

więcej

promieni

rentgenowskich,

jest

jednolicie białe na uzyskanym obrazie. Wszystko o
wartości poniżej l j. H. jest jednolicie czarne.

Najnowszym osiągnięciem radiografii jest spiralna
tomografia komputerowa. W maszynach do badań TK tej
generacji badanie nie odbywa się już warstwa po
warstwie.

W zamian za to lampa rentgenowska obraca się w sposób
ciągły, podczas, gdy pacjent w sposób ciągły przesuwany
jest przez gantry (okolę) aparatu.

Dawka przyjętego przez pacjenta promieniowania jest
mniejsza niż w standardowej metodzie.
Czas badania pacjenta jest krótszy.
Uzyskane dane są przechowywane i po przeprowadzeniu
pełnego

badania

możliwa

jest

elektroniczna

rekonstrukcja potrzebnych obrazów.

Czas uzyskiwania obrazów, wykonywania rekonstrukcji
po badaniu może być różnie długi, lecz nie angażuje
pacjenta.

Przy wykorzystaniu tej interesującej technologii możliwa
jest ocena dużych partii ciała w bardzo krótkim czasie, w
trakcie jednego wdechu.

Spiralna tomografia komputerowa daje możliwość
tworzenia obrazów trójwymiarowych.

Spiralna tomografia komputerowa znajduje szczególne
zastosowanie w badaniach pnia i rozgałęzień tętnicy
płucnej, tętnic szyjnych, nerkowych i dużych naczyń jamy
brzusznej (radiologia kliniczna).

Grubość warstwy w technice sekwencyjnej nie powinna
przekraczać 8-10 mm, przy takim samym przesuwie
stołu. Przy opcji spiralnej grubość warstw zwykle wynosi
również ok. 8 mm, jednak przy zastosowaniu wartości
tzw. pitch (stosunek przesuwu stołu w ciągu jednego
obrotu lampy do grubości warstwy) w granicach 1-1,5
uzyskuje się w efekcie tzw. warstwy nakładające się, co
bardzo poprawia jakość rekonstrukcji.

W ostatnich latach pojawiły się tomografy, w których
wyeliminowano

mechaniczny

ruch

układu

lampa

rentgenowska - detektor wokół pacjenta.
Jest to tomograf typu działa elektronowego.

Zasada

działania

tomografu

typu

działa

elektronowego,
l - działo elektronowe,

7 - anody,

2 - pompy próżniowe,

8 - układy

elektroniczne,
3 - wiązka elektronów,

9 - detektory,

4 - układ ogniskujący,

10 - wiązka

promieniowania X.
5 - układ odchylający,
6 - łóżko pacjenta,

Zestaw do tomografii komputerowej składa się z

następujących zasadniczych elementów

Okolę (gantry). Jest to zamknięta przestrzeń, w której
mieszczą się:

lampa rentgenowska, układ detektorów oraz urządzenia
umożliwiające rotacji systemu wokół pacjenta.

W środkowej części okolą znajduje się otwór, w który
wprowadza się badaną część ciała leżącego na stole
pacjenta.

W zależności od liczby detektorów i ich stosunku
względem lampy odróżnia się 4 generacje zestawów do
tomografii komputerowej.

Współczesne rozwiązania preferują sprzężony układ
lampy i detektorów, które równocześnie przemieszczają
się wokół pacjenta (generacja III) lub układ
nieruchomych detektorów z rolującą lampą (generacja
IV).

Schematy ilustrujące zasadę:
a - trzeciej, b - czwartej generacji zestawów do TK:
l - lampa rentgenowska, 2 - detektory, 3 - badany
obiekt.

W ostatnim okresie wprowadzono na rynek nowe,
bardziej

efektywne

zestawy

z

kilkoma

rzędami

detektorów. Detektory gazowe (ksenonowe) zastąpiono
detektorami krystalicznymi (solid stale).

Są one zbudowane z 2 elementów: kryształu
scyntylacyjnego,

który

pod

wpływem

kwantów

promieniowania X emituje krótkotrwały impuls świetlny, i
fotodiody zamieniającej światło na odpowiedniej wartości
sygnał elektryczny:

Schemat budowy detektora krystalicznego.

l -promienie X, 2 - detektor, 3 - impuls świetlny, 4

–fotodioda

Lampa rentgenowska w zestawach do tomografii
komputerowej pracuje w warunkach dużego obciążenia,
szczególnie w zestawach do spiralnej tomografii
komputerowej.

Zwykle są to lampy dwuogniskowe o znacznie większej
niż w radiodiagnostyce konwencjonalnej pojemności
cieplnej, chłodzone powietrzem lub wodą.

Ruch lampy w czasie ekspozycji wymaga specjalnego
systemu jej zasilania. W zestawach
konwencjonalnych prąd wysokiego napięcia jest
dostarczany z transformatora do lampy za pomocą kabli.

Przy stałej rotacji lampy jest ona zasilana przez pierścień,
po którym się porusza (slip ring). Pierścień może być pod
wysokim napięciem, lecz wówczas każde iskrzenie
ślizgających się po nitu szczotek przekaźnikowych
zakłóca pracę aparatu.

Współcześnie konstruuje się aparaty z pierścieniem
niskonapięciowym. Przekazują one napięcie panujące w
sieci lub tylko nieco podwyższone do transformatora o
wysokiej częstotliwości, który wiruje razem z lampą
rentgenowską

Schemat ilustrujący zasadę budowy TK ze „slip ringiem"

niskonapięciowym:

l - zasilacz średnionapięciowy, 2 - pierścień zasilający, 3 -

transformator wysokonapięciowy, 4 - lampa rentgenowska. 5 -

ogranicznik promieniowania (kolimator).

Poza okienkiem lampy i przed detektorami znajduje się
układ przesłon (kolimatory), które ukształtowują wiązkę
promieniowania.

Szerokość wiązki można w określonych granicach
zmienić, wyznaczając w ten sposób grubość warstwy.

Poziom pierwszej badanej warstwy można ustalić za
pomocą centratora świetlnego, natomiast jej przebieg w
stosunku do długiej osi ciała zależy od nachylenia okolą.

Większość badań wykonuje się przy okolu ustawionym
prostopadle do płaszczyzny stołu. Odchylenie okolą
możliwe jest w granicach 20-30°.

Stół. Kolejnym istotnym elementem zestawu jest stół, na
którym układa się pacjenta.

Ruchomość stołu w 3 płaszczyznach ułatwia odpowiednie
ułożenie i transport pacjenta. Stół, wraz z pacjentem,
wprowadza się w głąb okolą.

Za pomocą centratora świetlnego ustala się warstwę, od
której rozpoczyna się badanie.

W urządzeniach typu konwencjonalnego po wykonaniu
pierwszej warstwy stół ruchem skokowym przesuwa się
automatycznie

w

kierunku

dogłowowym

lub

donogonowym i zgodnie z założonym programem
umożliwia wykonanie kolejnych przekrojów ciała.

W spiralnej tomografii komputerowej w czasie badania
mamy do czynienia zarówno z ciągłą rotacją lampy, jak i
ze stałym przesuwem stołu.

Zakres ruchomości stołu wzdłuż długiej osi wynosi do
150 cm, natomiast szybkość przesuwu stołu waha się od l
mm do kilku centymetrów na sekundę.

Schemat ilustrujący działanie spiralnej tomografii

komputerowej.

Lampa rentgenowska. Zasila ją generator wysokiego
napięcia. Wiemy już, że transformator wysokiego
napięcia może znajdować się poza okolem lub jest
sprzężony z lampą rentgenowską w systemach slip-ring
niskonapięciowych.

Komputer. Pracą zestawu, a zwłaszcza procesorem
rekonstrukcji i następowym przetwarzaniem obrazu,
steruje komputer o bardzo wysokich parametrach
sprawności działania (duża pojemność pamięci, duża
szybkość operacji).

Konsola. Łączność między wykonującym badanie a
aparatem zapewnia konsola operatora. Konsola służy do
rejestracji danych pacjenta, wyboru odpowiedniego
programu badania, a dzięki monitorowi obrazowemu
pozwala śledzić przebieg badania.

Ważnymi urządzeniami dodatkowymi są:

• system klimatyzacji do zachowania odpowiednich warunków

pracy, szczególnie komputera,

• strzykawka automatyczna, umożliwiająca odpowiednie

programowanie dożylnego podania środka cieniującego,

• drukarka laserowa lub termiczna do prezentacji wybranych

obrazów na błonie

halogenowo-srebrowej lub

termoczułej.

• dodatkowa konsola dla lekarza, która pozwala opracowywać

wyniki badań w czasie gdy technik posługując się
podstawową konsolą operatora, wykonuje kolejne badanie.

• system archiwizacji elektronicznej.

•bezkolizyjną

z

rytmem

przyjmowania

kolejnych

pacjentów pracę, a tym samym najbardziej efektywne
wykorzystanie kosztownego urządzenia, zapewnia trzecia
niezależna konsola do wtórnej obróbki badań; w czasie
spiralnej tomografii komputerowej u jednego pacjenta
wykonuje się do 150 przekrojów ciała: przejrzenie ich,
wykorzystanie

programów

wspomagających

rozpoznanie, wybranie przekrojów najlepiej
ilustrujących patologię dla dokumentacji klinicznej i
archiwizacji wymaga skupienia i czasu.

ORGANIZACJA PRACOWNI TOMOGRAFI
KOMPUTEROWEJ

Pracownia tomografii komputerowej składa się z 3
podstawowych pomieszczeń. Są to:

Pokój badań. Znajdują się w nim okolę (gantry) i stół, na
którym układa się pacjenta. Pomieszczenie to ma 2
wejścia: szerokie drzwi, umożliwiające transport pacjenta
na łóżku szpitalnym, łączą pokój badań z poczekalnią dla
pacjentów oraz drzwi łączące pokój badań ze sterownią.

Sterownia. Znajduje się w niej konsola operatora,
drukarka laserowa Lub termiczna, a czasem dodatkowa
konsola dla lekarza. Między sterownią a pokojem badań
jest szerokie okno z szybą ołowiową, przez które
wykonujący badanie obserwuje pacjenta.

Pokój techniczny. W pomieszczeniu tym znajdują się
różne urządzenia techniczne, np. generator wysokiego
napięcia, system zapewniający stabilność sieci (UPS -
unified power suppły) oraz układ zasilania klimatyzacji.

Wśród dodatkowych pomieszczeń, które usprawniają
pracę i zapewniają odpowiednie warunki zarówno
pacjentom, jak i personelowi należy wymienić:

 poczekalnię dla pacjentów,

 pomieszczenie, w którym można przygotować pacjenta

do badania i w którym może oczekiwać chory w ciężkim
stanie ogólnym wymagający szczególnej opieki, np.
anestezjologa,

 pokój, w którym znajduje się niezależna konsola do

opracowywania i opisywania wyników badań,

 rejestrację i podręczne archiwum, pokój rekreacyjny dla

personelu,

 pokoje dla lekarza i technika dyżurnego, jeśli pracownia

pracuje w systemie całodobowym.

Personel pracowni tomografii komputerowej to lekarze i
technicy. W większych placówkach zatrudnione są
dodatkowo, pielęgniarki, inżynier i fizyk medyczny, a
także personel pomocniczy (rejestratorki, sekretarki
medyczne).

Wyniki badań podpisywane są przez lekarza i to on
odpowiedzialny jest za organizację pracy, wybór
właściwego programu badania, dokumentację medyczną,
a zwłaszcza za bezpieczeństwo pacjenta.

Rola fizyka medycznego elektroradiologii w pracowni
tomografii komputerowej jest jednak większa i bardziej
odpowiedzialna niż w innych działach współczesnej
radiologii.

Do zasadniczych obowiązków należy przede wszystkim:

Przyjęcie pacjenta. Pojęcie to obejmuje czynności, na
które składają się:

nawiązanie kontaktu i identyfikacja pacjenta, zapoznanie
się ze skierowaniem, wyjaśnienie, na czym będzie
polegało badanie i jak pacjent ma się zachowywać w
czasie badania.

Przygotowanie do badania, np. doustne podanie środka
cieniującego w przypadkach, w których jest to wskazane,
ułożenie pacjenta na stole badań, przygotowanie
strzykawki automatycznej do dożylnego wstrzykiwania
środka cieniującego.

Uzgodnienie z lekarzem odpowiedniego do
poszukiwanej patologii programu badania,
wprowadzenie

do

pamięci

komputera

danych

dotyczących pacjenta i programu badania, realizacja
programu badania.

Wykonanie, zgodnie z zaleceniem lekarza, dokumentacji
medycznej, pomoc przy ostatecznym opracowywaniu
wyniku badania, archiwizacja wyników badań.

W czasie obecności pacjenta w pracowni technik
obserwuje jego zachowanie i pozostaje z nim w kontakcie
za pomocą systemu głośników.

W przypadku wystąpienia objawów przemawiających za
nagłym pogorszeniem się stanu chorego, natychmiast
powiadamia lekarza. Pacjent zostaje zwolniony po
akceptacji wyniku badania przez lekarza.

TECHNIKA WYKONYWANIA BADAŃ

Przygotowanie do badania.

Pacjent zgłasza się na badanie na czczo lub przynajmniej
po 6 h od ostatniego posiłku. W stanach nagłych chorzy
badani są bez przygotowania.

Wszelkie przedmioty metalowe, jakie znajdują się przy
pacjencie, znacznie obniżają jakość badania, dlatego, po
porozumieniu z lekarzem, należy je usunąć (np. szyny
unieruchamiające, zaciski chirurgiczne, spinki itp.).

Zawsze należy wyjaśnić pacjentowi, jaki jest cel badania i
jak będzie ono przebiegało oraz pouczyć go, jak ma się
zachowywać w czasie badania.

Stosowane środki cieniujące. W zależności od wskazań
stosuje się środki cieniujące dożylnie i (lub) doustnie.
Dożylnie wskazane jest podawanie preparatów o stężeniu
jodu 250-300 mg/ml, co odpowiada roztworowi 60%. Ilość
podanego środka cieniującego zależy głównie od masy
ciała pacjenta. Zazwyczaj podaje się l ml/kg mc. pacjenta.

W pracowniach, które ze względów ekonomicznych
stosują preparaty jonowe (wysokoosmolalne), a jedynie u
pacjentów ze zwiększonym ryzykiem środki cieniujące
bezjonowe (niskoosmolalne), należy uwzględnić to, że
przy równym stężeniu jodu równoważne objętości
wymieniowych preparatów wynoszą 100 : 115-120.

Środek cieniujący można podać ręcznie lub za pomocą
strzykawki automatycznej. W przebiegu niektórych badań
za pomocą spiralnej tomografii komputerowej (np.
badanie

układu

naczyniowego,

wątroby;

trzustki

konieczne jest ścisłe programowanie wstrzyknięcia i
czasu, w jakim rozpoczyna się badanie. W przypadkach
tych należy posługiwać się strzykawką automatyczną.

Przed podaniem środka cieniującego należy ostrzec
pacjenta przed nieprzyjemnym uczuciem gorąca w czasie
wstrzyknięcia i uświadomić o możliwości wystąpienia
powikłań.

Doustne podanie środka cieniującego jest wskazane w
niektórych badaniach jamy brzusznej w celu określenia
położenia i stanu pętli jelitowych.

Chory zaczyna przyjmować preparat na ok. 30 min przed
badaniem w ilości 300-800 ml. Roztwór 2,5-3,0%
rozpuszczalnego w wodzie jodowego środka cieniującego
lub oryginalnego preparatu o nazwie Gastrografin
przygotowuje się w 2-3 kubkach i poleca pacjentowi
powoli wypić.

W niektórych krajach podaje się odpowiedni roztwór
zawiesiny barytu. W czasie badania narządów górnego
piętra jamy brzusznej wystarczy, aby pacjent wypił 1-1,5 l
ciepłej wody.

Przygotowanie szczegółowe

Każdy przedstawiony protokół najczęściej wykonywanych
badań

radiologicznych

uwzględnia

następujące

parametry:

Ułożenie pacjenta na stole.
Obszar, jaki obejmuje cyfrowe zdjęcie referencyjne (CZR
- topogram).

Płaszczyznę, w jakiej powinno być prezentowane zdjęcie
referencyjne

w

celu

prawidłowego

wyznaczenia

płaszczyzny przekroju(nachylenie okolą).

•

Zakres badania i grubość warstwy

• Przesuw stołu.
• Średnica pola badania.
• Okno (window). Określeniem tym oznacza się zakres

przenoszenia przez układ kontrastów średnich wyrażonych w

jednostkach Hounsfielda.

• Poziom (level). Jest to poziom średnich kontrastów. Powyżej

poziomu poszczególne piksele, w zależności od stopnia

pochłaniania promieni X, będą reprezentowały coraz

ciemniejsze odcienie szarości aż do czerni, poniżej - coraz

jaśniejsze odcienie szarości aż do bieli. Podane wartości okna i

poziomu mają charakter orientacyjny, gdyż w dużym stopniu

zależą one od typu aparatu.

• Ilość, stężenie i sposób podania środka cieniującego.
• Ewentualne doustne podanie środka cieniującego.
• Algorytm opracowania obrazu. Odróżnia się 3 zasadnicze

możliwości:
algorytm dla dobrego uwidocznienia części kostnych (twardy),

stosowany przy badaniu części miękkich (miękki) i pośredni,

czyli standardowy. 

• Pitch. Jest to współczynnik wskazujący w badaniach za
pomocą spiralnej tomografii komputerowej stopień
ukształtowania poszczególnych przekrojów i rozległość
badania (rozciągnięcia spirali).

Wartość współczynnika zależy głównie od grubości

warstwy i szybkości przesuwu stołu w czasie jednego
obrotu lampy. Można wyrazić go następującym wzorem:

RP

W

S

P





gdzie:

P - Pitch,

S - prędkość przesuwu stała w

mm/s,

W - grubość warstwy w mm,

RP- czas pełnego obrotu

lampy w s.

W czasie badania za pomocą spiralnej tomografii
komputerowej najczęściej stosuje się pitch o wartościach
1,0-2,0.

WTÓRNA REKONSTRUKCJA OBRAZU

W czasie badania za pomocą spiralnej tomografii
komputerowej otrzymuje się olbrzymią ilość informacji
w postaci cyfrowej. Odzwierciedlają one stopień
osłabienia promieniowania X w różnych obszarach
badanego bloku tkankowego.

Z teoretycznego punktu widzenia zbiór wartości
pomiarowych można dowolnie przetwarzać.

W praktyce odbywa się to zgodnie z założonym
programem, a zasadniczym celem procesu jest
zwiększenie możliwości rozpoznawczych badania.

Obecnie stosunkowo powszechnie wykorzystuje się
następujące programy wtórnej rekonstrukcji danych:

Prezentacja trójwymiarowa.

Znajduje

szczególne

zastosowanie

w

chirurgii

szczękowej, chirurgii urazowej kości i ortopedii.
Maximum intensity projection (MIP).

Shaded surface display (SSD).
Program pozwala odzwierciedlić powierzchnię tych
struktur

anatomicznych,

których

współczynnik

osłabienia jest większy od wybranej przez operatora
wartości. Znajduje również zastosowanie w badaniach
układu naczyniowego. Otrzymuje się obraz zewnętrznej
powierzchni naczyń.

Volume rendering.
Program, który pozwala odzwierciedlić obszary słabiej
pochłaniające promieniowanie nawet wówczas, gdy
położone są one poza obszarami o silnym pochłanianiu,
co zwiększa możliwości oceny poszczególnych narządów.

Obraz powstaje dzięki dużym różnicom w pochłanianiu
promieni X przez gaz wypełniający światło jelita oraz jego
ścianę lub przez krew po dożylnym podaniu środka
cieniującego oraz ścianę naczynia. Program ten
umożliwia odzwierciedlenie światła jelita grubego,
tchawicy i oskrzeli, a także wielu naczyń.

Endoskopia wirtualna.

Zagrożenia wynikające z narażenia pacjenta na

promieniowanie jonizujące.

Stosowanie promieniowania jonizującego w celach
medycznych, obejmuje:

•

ekspozycję wynikającą z badań lekarskich i leczenia,

•

ekspozycję wynikającą z uczestniczenia w

eksperymentach medycznych,

•

ekspozycję z powodów prawno-medycznych (zlecenia

badania/leczenia przez lekarza specjalistę)

•

zapewnienia pacjentowi podczas badania/leczenia

wszechstronnej pomocy i bezpieczeństwa,

•

prowadzenia przez kwalifikowanych fizyków

medycznych

wzorcowania,

dozymetrii

i

kontroli

parametrów urządzeń,

• obsługi urządzeń przez kwalifikowany personel,
zgodnie z instrukcją obsługi i wymaganiami instytucji
nadzorujących.

Badanie rentgenowskie

• właściwy dobór parametrów pracy lampy rtg, w

zależności od rodzaju wykonywanego badania i budowy
fizycznej pacjenta,

• ograniczenie liczby i czasu ekspozycji oraz wielkości

napromienianego pola do minimum niezbędnego do
uzyskania właściwej informacji diagnostycznej,

• osłonę narządów pacjenta nie poddawanych badaniu,

jeśli nie koliduje to z procedurą zabiegu,

• stosowanie materiałów zmniejszających do minimum

narażenie na promieniowanie jonizujące, zapewniających
jednak uzyskanie dobrej wartości obrazu.

Obejmuje konwencjonalne badania radiologiczne, tj.
wykonywanie zdjęć rentgenowskich i prześwietleń
(fluoroskopii) oraz badania naczyniowe (radiologia
zabiegowa). Przy wykonywaniu badania pacjentowi
należy zapewnić:

Celem filtracji jest redukcja ilości promieniowania o
małej energii, które otrzymuje pacjent. Tworzenie obrazu
wymaga

promieniowania

o

większej

energii.

Promieniowanie o małej energii jest absorbowane przez
pacjenta, zwiększając otrzymaną przez niego dawkę
całkowitą (w postaci dawki na skórę).

Wszystkie lampy rentgenowskie, pracujące powyżej 70
kV,

wymagają

co

najmniej

filtra

będącego

równoważnikiem (ekwiwalentem) 2,5 mm Al.

Do bezpośredniej ochrony pacjenta stosowane są osłony,
które absorbują część promieniowania wiązki pierwotnej
lub promieniowanie rozproszone padające na pacjenta.
Umieszczone w polu działania wiązki użytecznej (w
obszarze badanym), służą do osłonięcia narządów
wrażliwych na promieniowanie. Umieszczone poza tym
obszarem służą do osłonięcia pozostałej części ciała, w
tym narządów wrażliwych na promieniowanie.

Dobrym przykładem jest ochrona gonad, która może być
rozwiązana w dwojaki sposób:

 Za

pomocą

wyciętych

osłon

pochłaniających

promieniowanie, umocowanych do głowicy lampy
rentgenowskiej,

umieszczonych

między

źródłem

promieniowania a pacjentem, osłaniających żądany
obszar przez ustawienie ich na ciele pacjenta za pomocą
symulacji świetlnej; ten rodzaj osłon stosowany jest w
obszarze działania wiązki pierwotnej.

 Za pomocą osłon kontaktowych, wykonanych najczęściej

z gumy ołowiowej, które są po prostu kładzione na ciele
pacjenta. Mogą być wycinane i być stosowane w polu
działania wiązki użytecznej lub stanowić rodzaj fartucha
do ochrony przed promieniowaniem rozproszonym.