Obrazowanie warstwami
Dzięki wykorzystaniu techniki obrazowania narządów za pomocą promieni rtg, wprowadzeniu nowych rozwiązań w elektronice i cyfrowej technice obliczeniowej, tomografia komputerowa i rezonans magnetyczny, okazały się niezastąpionymi metodami diagnozowania.
Wśród metod obrazowania narządów i tkanek o bardzo dużej dokładności i szczegółowości wymienia się tomografię komputerową (TK) i pokrewny jej rezonans magnetyczny (MR). Istotą obu tych technik wizualizacyjnych jest odwzorowanie narządów w przekrojach, warstwami, czyli wykonywanie zdjęć tomograficznych (tomos - dzielący, graphos - zapis). Dzięki nim można zlokalizować ognisko chorobowe nawet kilkumilimetrowej średnicy, a obrazy narządów przedstawić z dokładnością zbliżoną do obrazów przedstawianych w atlasie.
Zarówno tomografia komputerowa, jak i rezonans magnetyczny, mimo wielu podobieństw, powstają jednak z wykorzystaniem różnych zjawisk fizycznych, z czego największe znaczenie ma:
-promieniowanie rentgenowskie X (w tomografii komputerowej),
-magnetyczny rezonans jądrowy (w znacznie bardziej skomplikowanej metodzie - tomografii rezonansem magnetycznym lub, mówiąc językiem potocznym, w rezonansie magnetycznym).
Ważne dla pacjenta
Dla pacjenta przebieg obu tych badań jest bardzo podobny. Do badania TK oraz RM nie jest wymagane żadne przygotowanie poza pozostaniem bez jedzenia
przez 6 do 8 godzin (jednak tylko w przypadku badania z użyciem kontrastu). Badanie jest krótkotrwałe - trwa od 10 do 30 minut. Żadne z nich nie obciąża chorego bólem.
Oba te rodzaje badań wykonuje się zawsze w pozycji leżącej - w unieruchomieniu. Chory podczas badania komputerowego leży w specjalnym "tunelu", który tworzą: stół, obudowa i oprzyrządowanie.
U ludzi pobudzonych oraz u małych dzieci dla przeprowadzenia tego badania czasem niezbędne jest podanie środków usypiających. U wielu osób ujawnia się wówczas także paniczny lęk przed zamknięciem, często utrudniający przebieg badania.
O konieczności wykonania badania zawsze decyduje lekarz, wystawiając skierowanie. Czas oczekiwania na badanie u pacjenta nie objętego leczeniem szpitalnym trwa jednak nawet kilka miesięcy. W wielu prywatnych
placówkach natomiast można je wykonać znacznie szybciej.
TOMOGRAFIA KOMPUTEROWA
Tomografia komputerowa promieniami rtg jest to wysoce specjalistyczna, stosunkowo nowa metoda diagnostyczna. Została ona wprowadzona w 1972 r. przez Hounsfielda. Dzięki niej stało się możliwe warstwowe oglądanie wszystkich tkanek organizmu. Dawka promieni jest co prawda nieco wyższa niż w tradycyjnym prześwietleniu rtg, ale za to TK wnosi znacznie więcej informacji.
Po pierwsze radiologia
Zjawiskiem fizycznym wykorzystywanym w tomografii komputerowej jest promieniowanie X przechodzące przez obiekt znajdujący się na jego drodze. W odróżnieniu jednak od klasycznego prześwietlenia, w którym podstawowymi elementami są lampa rentgenowska, badany obiekt, błona radiologiczna, w tym rodzaju tomografii osłabienie wiązki promieniowania po przejściu przez ciało rejestruje specjalne urządzenie. Także w odróżnieniu od klasycznych badań radiologicznych dających obrazy, będące rzutem obiektów trójwymiarowych na płaszczyznę, tomografia komputerowa odwzorowuje przedmioty w obraz dwuwymiarowy.
Tomografia wspomagana komputerowo
W przypadku tomografii oprogramowanie komputerowe jest integralną częścią przebiegu badania. Specjalna konsola tomografu umożliwia sterowanie i kontrolowanie przebiegu badania, przyjmuje informację o badanym obszarze anatomicznym, a następnie przetwarza je tak, aby uzyskać możliwie najdokładniejsze odzwierciedlenie szczegółów badania. Przetworzone wyniki wpisywane są do pamięci magnetycznej na dysku detektora, a następnie odbierane przez system przetwarzania danych. Dalej zapisuje się je na drukarce, na monitorze lub na nośniku magnetycznym.
Dzięki kamerze można ponadto wykonać zdjęcia oglądanego narządu na błonie światłoczułej.
Tak jak w każdej technice cyfrowej, w tomografii komputerowej istnieje możliwość dowolnego powiększania i dzielenia obrazu oraz dokonywania jego wtórnej rekonstrukcji. Możliwości te zależą jednak od oprogramowania aparatu.
Promieniowanie X
Promieniowanie rtg wykorzystane w badaniu jest uzyskiwane dzięki pracy lampy emitującej promieniowanie, a poruszającej się ruchem okrężnym wokół długiej osi ciała ludzkiego. Zmiany natężenia promieniowania w określonej warstwie ciała są natomiast rejestrowane przez detektory rozmieszczone po łuku, które odbierają promieniowanie rtg po przejściu przez ciało człowieka. Promieniowanie to jest pochłaniane przez różne tkanki i części ciała w sposób zróżnicowany. Najsilniej pochłaniają je elementy kostne, słabiej - tkanki miękkie. Prześwietlenie organów w tomografii komputerowej jest prześwietleniem warstwami - przekroje są wykonywane co 2-10 mm - grubość warstw zależy od wskazań wynikających z poszukiwanej patologii.
Aby zwiększyć kontrast pomiędzy poszczególnymi narządami poddawanymi badaniu, podaje się dożylnie związki jodowe (jonowe, np. Urografin, Uromiro lub niejonowe, np. Omnipaque, Ultravist). W zależności od oczekiwanych zmian związki te podawane są dożylnie w postaci jednorazowego zastrzyku, powolnej kroplówki lub szybkiego wstrzyknięcia pewnej ściśle określonej dawki.
Kiedy tomografia komputerowa?
Badanie tomograficzne wykorzystujące promieniowanie X jest najprostszą i najczęściej wykorzystywaną metodą obrazowania warstwami. U około 50% chorych badanie pozwala ostatecznie ustalić rozpoznanie, u dalszych 30% ma znaczenie pomocnicze, u 20% dopełnia proces diagnozy. Generalnie umożliwia lub ułatwia ustalenie wskazań do leczenia operacyjnego.
Jest podstawową metodą stosowaną w diagnostyce mózgowia, a także odcinka lędźwiowo-krzyżowego kręgosłupa, zwłaszcza przy podejrzeniu przepukliny jądra miażdżystego, czyli popularnej dyskopatii.
To niezastąpiona metoda diagnostyczna w świeżych urazach czaszki wykonywana najczęściej na dyżurach w szpitalach w trybie pilnym. Pozwala ono m.in. na łatwe wykrycie krwiaków pourazowych.
TK używana jest w celu rozpoznawania udarów mózgu, ale także w rozpoznawaniu nieurazowych zmian w centralnym układzie nerwowym, jak tętniak, krwawienie czy wodogłowie.
Podejrzenie guza mózgu jest jednym z najczęstszych wskazań do wykonania badania komputerowego głowy.
TK klatki piersiowej jest niezbędnym badaniem przy podejrzeniu nowotworów płuc zarówno pierwotnych, jak też przerzutowych. Jest to badanie niezwykle ważne - informuje o rozległości zmian nowotworowych, ocenia, czy powiększeniu ulegają głęboko położone węzły chłonne śródpiersia, czy dochodzi np. do ucisku nowotworów na otaczające tkanki. W rezultacie nierzadko na podstawie TK podejmuje się ważne decyzje o rodzaju stosowanego leczenia i zakresie zabiegu operacyjnego.
Badanie TK jamy brzusznej i miednicy wykonywane jest zwykle przy niejasnym obrazie USG brzucha. Pozwala na wykrycie zmian patologicznych, głównie nowotworowych, w obrębie narządów miąższowych, czyli wątroby, nerek, śledziony, trzustki, nadnerczy oraz na stwierdzenie powiększonych węzłów chłonnych jamy brzusznej - do diagnostyki tych narządów wykonuje się badania z kontrastem.
Tętniaki aorty są także częstym wskazaniem do badania TK.
Tomografia komputerowa bardzo ważną rolę spełnia w diagnostyce nowotworów pęcherza moczowego, jajnika, macicy, prostaty.
Badanie to pomimo całej swojej dokładności nie nadaje się do diagnozowania chorób
jelit, gdyż zawierają one gaz, który uniemożliwia ocenę budowy
śluzówki i ściany jelita.
REZONANS MAGNETYCZNY
Pierwsze udane przekroje ciała ludzkiego magnetycznym rezonansem wykonano w 1973 r., choć rezonansowe właściwości jąder atomowych odkryto już w latach 40. Jak się już wtedy okazało, technika MR może być wykorzystywana do oceny stanu anatomicznego i czynnościowego dowolnie wybranych tkanek i narządów.
Jak to działa?
Podstawy fizyczne zjawiska rezonansu magnetycznego są trudne i wymagają odpowiedniej wiedzy z fizyki i matematyki, my jednak raczej skupimy się na możliwościach diagnostycznych tej metody.
Generalnie możliwość obrazowania w tym badaniu zachodzi m.in. dlatego, że chory podczas badania w pozycji leżącej na plecach wprowadzany jest do tunelu o jednorodnym i stałym polu magnetycznym. Wykorzystywana jest więc właściwość jąder wodoru. Mówiąc obrazowo - tworzona jest mapa rozkładu jąder atomowych wodoru w ciele człowieka. Jeśli sygnałom tym przypisze się odpowiednią skalę szarości, to ujawnią się one na ekranie monitora telewizyjnego i na zdjęciach jako obszary o różnym stopniu zaczernienia.
Uzyskiwanie obrazów warstwowych natomiast jest możliwe w tym badaniu przez wybiórcze pobudzanie protonów, a następnie przetwarzanie danych przez komputer.
Dodatkowy kontrast
Po wprowadzeniu do badań metody rezonansu magnetycznego okazało się, że badanie to ma także ograniczony zakres i również wymaga zastosowania środków kontrastowych. W przypadku MR zastosowanie
znajdują paramagnetyki, ferromagnetyki i diamagnetyki (różnią się pomiędzy sobą podatnością magnetyczną), dzięki którym możliwa jest ocena nie tylko struktury, ale także funkcji tkanek i narządów. Za jego pomocą bada się wydzielanie nerkowe, ogniska zapaleń, ukrwienie tkanek i narządów.
Obecnie jako środek kontrastowy w MR szerokie zastosowanie znajduje gadolinium Gd3+ (pierwiastek, należący do rodziny lantanowców), stosuje się ponadto mangan Mn2+ i żelazo Fe2+.
Kiedy rezonans magnetyczny?
Wskazania do wykonania badania z wykorzystaniem rezonansu magnetycznego są bardzo podobne jak w przypadku tomografii komputerowej. Warto jednak podkreślić, iż badanie to jest jeszcze dokładniejsze i wnosi więcej informacji, choćby dlatego że dostarcza wiadomości na temat wielkości, kształtu i umiejscowienia różnych zmian chorobowych, a to dzięki możliwości trójwymiarowego obrazowania oraz większej czułości kontrastowej.
Za pomocą rezonansu uzyskuje się bardzo dobre obrazy kręgosłupa i otaczających go przestrzeni. Rezonans magnetyczny może zastąpić tomografię komputerową również w diagnostyce nowotworów oraz procesów zapalnych.
Drugim istotnym obszarem zastosowań klinicznych rezonansu jest układ mięśniowy i szkieletowy. Metoda ta bowiem umożliwia uwidocznienie elementów niedostępnych badaniu za pomocą promieni rtg np. szpiku kostnego. Duże znaczenie ma także możliwość wykorzystania rezonansu w angiografii. Różnice w intensywności sygnałów, jakie emituje krew i ściany naczyń, umożliwiają bardzo dobre uwodocznienie jam serca i mięśnia sercowego.
Szczegółowe zalecenia, do których wykorzystywany jest rezonans magnetyczny, obejmują:
-guzy mózgu,
-obrazy układu nerwowego w stwardnieniu rozsianym,
-guzy kanału kręgowego,
-przepuklinę głównie w zakresie kręgosłupa szyjnego i piersiowego, czyli popularne dyskopatie,
-elementy stawów,
-zmiany zwyrodnieniowe szczególnie w zakresie stawów kolanowych,
-wczesne przerzuty nowotworowe przed wystąpieniem objawów
klinicznych.
Uwaga na metale
ednym z nielicznych przeciwwskazań do wykonania badania rezonansu magnetycznego są metalowe protezy w organizmie. Osoby z wszczepionymi stymulatorami, endoprotezami stawów, zespoleniami kości za pomocą metalowych śrub, pewnymi typami zastawek serca przed wykonaniem badania powinny skonsultować się z pracownią rentgenowską, w której będzie wykonywane badanie, by upewnić się, czy jest ono dla nich całkowicie bezpieczne. Nie zaleca się także stosowania tego badania bezpośrednio po zabiegach operacyjnych.