Компютърна томография: конвенционална, спирална компютърна томография

Компютърната томография е специален вид рентгеново изследване, което се извършва чрез индиректно измерване на затихването или отслабването на рентгеновите лъчи от различни позиции, определени около изследвания пациент. По същество всичко, което знаем, е:

• какво излиза от рентгеновата тръба,
• който достига до детектора и
• какво е местоположението на рентгеновата тръба и детектора във всяка позиция.

Всичко останало следва от тази информация. Повечето КТ секции са ориентирани вертикално спрямо оста на тялото. Те обикновено се наричат аксиални или напречни секции. За всяка секция рентгеновата тръба се върти около пациента, като дебелината на секцията се избира предварително. Повечето КТ скенери работят на принципа на постоянно въртене с ветрилообразно отклонение на лъчите. В този случай рентгеновата тръба и детекторът са здраво свързани и ротационните им движения около сканираната област се случват едновременно с излъчването и улавянето на рентгенови лъчи. По този начин рентгеновите лъчи, преминавайки през пациента, достигат детекторите, разположени от противоположната страна. Ветрилообразното отклонение се случва в диапазона от 40° до 60°, в зависимост от конструкцията на устройството, и се определя от ъгъла, започващ от фокусното петно на рентгеновата тръба и разширяващ се под формата на сектор до външните граници на редицата детектори. Обикновено изображение се формира с всяко завъртане от 360°, получените данни са достатъчни за това. По време на сканиране коефициентите на затихване се измерват в много точки, образувайки профил на затихване. Всъщност, профилите на затихване не са нищо повече от набор от сигнали, получени от всички детекторни канали от даден ъгъл на системата тръба-детектор. Съвременните КТ скенери са способни да предават и събират данни от приблизително 1400 позиции на системата детектор-тръб в кръг от 360° или около 4 позиции на градус. Всеки профил на затихване включва измервания от 1500 детекторни канала, т.е. приблизително 30 канала на градус, приемайки ъгъл на отклонение на лъча от 50°. В началото на прегледа, докато масата за пациента се движи с постоянна скорост в гантрито, се получава цифрова рентгенография („сканограма“ или „топограма“), върху която по-късно могат да се планират необходимите секции. За КТ изследване на гръбначния стълб или главата, гантрито се завърта под желания ъгъл, като по този начин се постига оптимална ориентация на секциите).

Компютърната томография използва сложни показания от рентгенов сензор, който се върти около пациента, за да създаде голям брой различни изображения, специфични за дълбочината (томограми), които се дигитализират и преобразуват в изображения с напречно сечение. КТ предоставя дву- и триизмерна информация, която не е възможна с обикновени рентгенови лъчи и при много по-висока контрастна резолюция. В резултат на това КТ се превърна в новия стандарт за изобразяване на повечето интракраниални, главо-шийни, интраторакални и интраабдоминални структури.

Ранните КТ скенери използваха само един рентгенов сензор и пациентът се движеше през скенера постепенно, спирайки за всяко изображение. Този метод е до голяма степен заменен от спирална КТ: пациентът се движи непрекъснато през скенера, който се върти и прави изображения непрекъснато. Спиралната КТ значително намалява времето за изобразяване и намалява дебелината на плаката. Използването на скенери с множество сензори (4-64 реда рентгенови сензори) допълнително намалява времето за изобразяване и позволява дебелини на плаката под 1 мм.

С толкова много показани данни, изображенията могат да бъдат реконструирани от почти всеки ъгъл (както се прави при ЯМР) и могат да се използват за конструиране на триизмерни изображения, като същевременно се запазва диагностичното образно решение. Клиничните приложения включват КТ ангиография (напр. за оценка на белодробна емболия) и сърдечно изобразяване (напр. коронарна ангиография, оценка на втвърдяването на коронарните артерии). Електронно-лъчевата КТ, друг вид бърза КТ, също може да се използва за оценка на втвърдяването на коронарните артерии.

Компютърната томография (КТ) може да се направи със или без контраст. Неконтрастната КТ може да открие остър кръвоизлив (който изглежда ярко бял) и да характеризира костни фрактури. Контрастната КТ използва интравенозен или перорален контраст, или и двете. Интравенозният контраст, подобен на този, използван при обикновени рентгенови снимки, се използва за изобразяване на тумори, инфекции, възпаления и увреждания на меките тъкани, както и за оценка на съдовата система, както в случаи на предполагаема белодробна емболия, аортна аневризма или аортна дисекация. Бъбречното отделяне на контраст позволява оценка на пикочно-половата система. За информация относно контрастните реакции и тяхната интерпретация вижте:

Оралният контраст се използва за изобразяване на коремната област; това помага да се отдели чревната структура от околната структура. Стандартният орален контраст, бариев йод, може да се използва при съмнение за чревна перфорация (напр. поради травма); нискоосмоларен контраст трябва да се използва, когато рискът от аспирация е висок.

Радиационното облъчване е важен въпрос при използването на компютърна томография (КТ). Дозата на облъчване от рутинна компютърна томография на коремната област е 200 до 300 пъти по-висока от дозата на облъчване, получена от типична рентгенография на гръдния кош. КТ е най-разпространеният източник на изкуствено облъчване за по-голямата част от населението и представлява повече от две трети от общото медицинско облъчване. Тази степен на облъчване на хора не е незначителна; рискът от облъчване през целия живот за деца, изложени на КТ лъчение днес, се оценява на много по-висок от този на възрастните. Следователно необходимостта от КТ изследване трябва да бъде внимателно преценена спрямо потенциалния риск за всеки отделен пациент.

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

Многослойна компютърна томография

Многодетекторна спирална компютърна томография (многослойна компютърна томография)

Многоредовите детекторни КТ скенери са скенери от най-новото поколение. Срещу рентгеновата тръба има не един, а няколко реда детектори. Това позволява значително намаляване на времето за изследване и подобрена контрастна резолюция, което позволява например по-ясна визуализация на контрастираните кръвоносни съдове. Редовете Z-ос детектори срещу рентгеновата тръба са с различна ширина: външният ред е по-широк от вътрешния. Това осигурява по-добри условия за реконструкция на изображението след събиране на данни.

[ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]

Сравнение на традиционната и спиралната компютърна томография

Конвенционалните компютърни томографии (КТ) получават серия от последователни, равномерно разположени изображения през определена част от тялото, като например корема или главата. Необходима е кратка пауза след всеки срез, за да се придвижи масата с пациента до следващата предварително определена позиция. Дебелината и припокриването/разстоянието между срезовете са предварително определени. Суровите данни за всяко ниво се съхраняват отделно. Кратка пауза между срезовете позволява на съзнателния пациент да си поеме дъх, като по този начин се избягват груби дихателни артефакти в изображението. Изследването обаче може да отнеме няколко минути, в зависимост от областта на сканиране и размера на пациента. Важно е да се определи времето за получаване на изображението след IV КС, което е особено важно за оценка на перфузионните ефекти. КТ е методът на избор за получаване на пълно 2D аксиално изображение на тялото без намесата на костите и/или въздуха, както се вижда на конвенционалните рентгенографии.

При спиралната компютърна томография с едноредово и многоредово разположение на детекторите (MSCT), събирането на данни от изследването на пациента се извършва непрекъснато по време на придвижването на масата в портала. Рентгеновата тръба описва спирална траектория около пациента. Придвижването на масата е координирано с времето, необходимо на тръбата да се завърти на 360° (стъпка на спиралата) - събирането на данни продължава непрекъснато в пълен обем. Такава съвременна техника значително подобрява томографията, тъй като артефактите от дишането и шумът не влияят толкова значително на единичния набор от данни, колкото при традиционната компютърна томография. Използва се единична база данни с сурови данни за реконструкция на срезове с различна дебелина и различни интервали. Частичното припокриване на секции подобрява възможностите за реконструкция.

Събирането на данни за пълно коремно сканиране отнема от 1 до 2 минути: 2 или 3 спирали, всяка с продължителност от 10 до 20 секунди. Ограничението във времето се дължи на способността на пациента да задържи дъха си и необходимостта от охлаждане на рентгеновата тръба. Необходимо е известно допълнително време за реконструкция на изображението. При оценка на бъбречната функция е необходима кратка пауза след прилагането на контрастното вещество, за да се даде възможност за отделянето му.

Друго важно предимство на спиралния метод е възможността за откриване на патологични образувания, по-малки от дебелината на среза. Малките чернодробни метастази могат да бъдат пропуснати, ако не попаднат в среза, поради неравномерната дълбочина на дишане на пациента по време на сканиране. Метастазите лесно се откриват от суровите данни на спиралния метод при реконструкция на срезове, получени с припокриващи се срезове.

[ 8 ]

Пространствена резолюция

Реконструкцията на изображението се основава на разликите в контраста на отделните структури. На тази основа се създава матрица на изображението на областта на визуализация от 512 x 512 или повече елемента на изображението (пиксели). Пикселите се появяват на екрана на монитора като области с различни нюанси на сивото в зависимост от коефициента им на затихване. Всъщност това дори не са квадрати, а кубчета (воксели = обемни елементи), които имат дължина по оста на тялото, съответстваща на дебелината на среза.

Качеството на изображението се подобрява с по-малки воксели, но това се отнася само за пространствената резолюция; по-нататъшното изтъняване на среза намалява съотношението сигнал/шум. Друг недостатък на тънките срезове е повишената доза радиация за пациента. Малките воксели с равни размери и в трите измерения (изотропен воксел) обаче предлагат значителни предимства: многоплоскостната реконструкция (MPR) в коронална, сагитална или други проекции се представя върху изображението без стъпаловиден контур. Използването на воксели с неравномерни размери (анизотропни воксели) за MPR води до появата на назъбеност в реконструираното изображение. Например, може да е трудно да се изключи фрактура.

[ 9 ], [ 10 ]

Спирална стъпка

Стъпката на спиралата характеризира степента на движение на масата в мм на завъртане и дебелината на рязането. Бавното движение на масата образува компресирана спирала. Ускорението на движението на масата без промяна на дебелината на рязането или скоростта на въртене създава пространство между разрезите на получената спирала.

Най-често стъпката на спиралата се разбира като съотношението на движението (подаването) на масата по време на въртене на портала, изразено в mm, към колимацията, също изразена в mm.

Тъй като размерите (mm) в числителя и знаменателя са балансирани, стъпката на спиралата е безразмерна величина. За MSCT, така наречената обемна стъпка на спиралата обикновено се приема като съотношението на подаването на масата към единичен резен, а не към общия брой резени по оста Z. За използвания по-горе пример, обемната стъпка на спиралата е 16 (24 mm / 1,5 mm). Съществува обаче тенденция за връщане към първото определение на стъпката на спиралата.

Новите скенери предлагат възможност за избор на краниокаудално (Z-ос) разширение на изследваната област върху топограмата. Също така, времето за въртене на тръбата, колимацията на среза (тънък или дебел срез) и времето за изследване (интервал на задържане на дишането) се регулират според нуждите. Софтуер като SureView изчислява подходящата стъпка на спиралата, обикновено задавайки стойност между 0,5 и 2,0.

[ 11 ], [ 12 ]

Колимация на срезове: Разделителна способност по оста Z

Разделителната способност на изображението (по оста Z или по оста на тялото на пациента) може да се адаптира към конкретната диагностична задача чрез колимация. Срези с дебелина от 5 до 8 мм са напълно съвместими със стандартното коремно изследване. Въпреки това, прецизната локализация на малки фрагменти от костни фрактури или оценката на фините белодробни промени изискват използването на тънки срези (0,5 до 2 мм). Какво определя дебелината на среза?

Терминът колимация се определя като получаване на тънък или дебел срез по надлъжната ос на тялото на пациента (ос Z). Лекарят може да ограничи ветрилообразното отклонение на радиационния лъч от рентгеновата тръба с колиматор. Размерът на отвора на колиматора регулира преминаването на лъчите, които попадат върху детекторите зад пациента в широк или тесен поток. Стесняването на радиационния лъч подобрява пространствената разделителна способност по оста Z на пациента. Колиматорът може да бъде разположен не само непосредствено на изхода на тръбата, но и директно пред детекторите, т.е. „зад“ пациента, когато се гледа от страната на рентгеновия източник.

Колиматорна система, зависима от апертурата, с един ред детектори зад пациента (единичен срез), може да произведе срезове от 10 мм, 8 мм, 5 мм или дори 1 мм. КТ сканирането с много тънки срезове се нарича „КТ с висока резолюция“ (HRCT). Ако дебелината на среза е по-малка от милиметър, то се нарича „КТ с ултрависока резолюция“ (UHRCT). UHRCT, използван за изследване на каменистата кост със срезове от около 0,5 мм, разкрива фини линии на фрактури, преминаващи през основата на черепа или слуховите костички в тъпанчевата кухина. За черния дроб се използва висока контрастна резолюция за откриване на метастази, изискваща срезове с малко по-голяма дебелина.

[ 13 ], [ 14 ], [ 15 ]

Схеми за разполагане на детектори

По-нататъшното развитие на технологията на еднослойната спирала доведе до въвеждането на многослойни (многоспирални) техники, които използват не един, а няколко реда детектори, разположени перпендикулярно на оста Z срещуположно на рентгеновия източник. Това прави възможно едновременното събиране на данни от няколко секции.

Поради ветрилообразното разминаване на лъчението, редовете от детектори трябва да имат различна ширина. Схемата на разположение на детекторите е такава, че ширината им се увеличава от центъра към ръба, което позволява различни комбинации от дебелина и брой получени срезове.

Например, 16-срезово изследване може да се извърши с 16 тънки среза с висока резолюция (за Siemens Sensation 16 това е техниката 16 x 0,75 mm) или с 16 среза с два пъти по-голяма дебелина. За илиофеморална КТ ангиография е за предпочитане обемният срез да се получи в един цикъл по оста Z. В този случай ширината на колимацията е 16 x 1,5 mm.

Развитието на компютърните томографи (КТ) не е приключило с 16 среза. Събирането на данни може да се ускори чрез използване на скенери с 32 и 64 реда детектори. Тенденцията към по-тънки срезове обаче води до по-високи дози облъчване за пациента, което изисква допълнителни и вече осъществими мерки за намаляване на радиационното облъчване.

При изследване на черния дроб и панкреаса много специалисти предпочитат да намалят дебелината на среза от 10 на 3 мм, за да подобрят остротата на изображението. Това обаче увеличава нивото на шум с приблизително 80%. Следователно, за да се запази качеството на изображението, е необходимо или допълнително да се увеличи силата на тока върху тръбата, т.е. да се увеличи силата на тока (mA) с 80%, или да се увеличи времето за сканиране (произведението mAs се увеличава).

[ 16 ], [ 17 ]

Алгоритъм за реконструкция на изображението

Спиралната компютърна томография (КТ) има допълнително предимство: по време на процеса на реконструкция на изображението, по-голямата част от данните всъщност не се измерват в определен срез. Вместо това, измерванията извън този срез се интерполират с повечето стойности близо до среза и се превръщат в специфични за среза данни. С други думи: резултатите от обработката на данните близо до среза са по-важни за реконструкцията на изображението на определен участък.

От това следва интересен феномен. Дозата за пациента (в mGy) се определя като mAs на завъртане, разделена на стъпката на спиралата, а дозата на изображение е равна на mAs на завъртане, без да се отчита стъпката на спиралата. Ако например настройките са 150 mAs на завъртане със стъпка на спиралата 1,5, тогава дозата за пациента е 100 mAs, а дозата на изображение е 150 mAs. Следователно, използването на спирална технология може да подобри разделителната способност на контраста чрез избиране на висока стойност на mAs. Това прави възможно увеличаването на контраста на изображението, разделителната способност на тъканите (яснотата на изображението) чрез намаляване на дебелината на среза и избора на стъпка и дължина на интервала между спиралите, така че дозата за пациента да се намали! По този начин може да се получат голям брой срезове, без да се увеличава дозата или натоварването на рентгеновата тръба.

Тази технология е особено важна при преобразуването на получените данни в двуизмерни (сагитални, криволинейни, коронални) или триизмерни реконструкции.

Данните от измерванията от детекторите се предават, профил по профил, към електрониката на детектора като електрически сигнали, съответстващи на действителното затихване на рентгеновите лъчи. Електрическите сигнали се дигитализират и след това се изпращат към видеопроцесора. На този етап от реконструкцията на изображението се използва „конвейерен“ метод, състоящ се от предварителна обработка, филтриране и обратно инженерство.

Предварителната обработка включва всички корекции, направени за подготовка на получените данни за реконструкция на изображението. Например, корекция на тъмен ток, корекция на изходния сигнал, калибриране, корекция на следата, радиационно втвърдяване и др. Тези корекции се правят, за да се намалят вариациите в работата на тръбата и детекторите.

Филтрирането използва отрицателни стойности, за да коригира размазването на изображението, присъщо на обратното инженерство. Ако например цилиндричен воден фантом се сканира и реконструира без филтриране, краищата му ще бъдат изключително размазани. Какво се случва, когато осем профила на затихване се наслагват, за да се реконструира изображението? Тъй като част от цилиндъра се измерва с два наслагвани профила, вместо истински цилиндър се получава изображение с форма на звезда. Чрез въвеждане на отрицателни стойности извън положителния компонент на профилите на затихване, краищата на този цилиндър стават остри.

Обратното инженерство преразпределя конволираните данни от сканирането в двуизмерна матрица на изображението, показвайки повредените срезове. Това се прави профил по профил, докато процесът на реконструкция на изображението не завърши. Матрицата на изображението може да се разглежда като шахматна дъска, но съставена от 512 x 512 или 1024 x 1024 елемента, обикновено наричани „пиксели“. Обратното инженерство води до това, че всеки пиксел има точна плътност, която на екрана на монитора се появява като различни нюанси на сивото, от светло до тъмно. Колкото по-светла е областта на екрана, толкова по-висока е плътността на тъканта в пиксела (напр. костни структури).

[ 18 ], [ 19 ]

Влияние на напрежението (kV)

Когато изследваната анатомична област има висок абсорбционен капацитет (напр. КТ на главата, раменния пояс, гръдния или лумбалния отдел на гръбначния стълб, таза или просто пациент със затлъстяване), е препоръчително да се използва по-високо напрежение или, алтернативно, по-високи стойности на mA. Чрез избор на високо напрежение на рентгеновата тръба се увеличава твърдостта на рентгеновото лъчение. Съответно, рентгеновите лъчи проникват много по-лесно в анатомичната област с висок абсорбционен капацитет. Положителната страна на този процес е, че нискоенергийните компоненти на лъчението, които се абсорбират от тъканите на пациента, се намаляват, без това да повлияе на получаването на изображение. За изследване на деца и при проследяване на KB болуса може да е препоръчително да се използва по-ниско напрежение, отколкото при стандартните настройки.

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

Ток на тръбата (mAs)

Силата на тока, измерена в милиампери секунди (mAs), също влияе върху дозата на облъчване, получавана от пациента. Пациент с голямо тегло изисква по-висок ток в тръбата, за да се получи добро изображение. По този начин, по-затлъстял пациент получава по-висока доза облъчване, отколкото например дете със значително по-малки размери на тялото.

Области с костни структури, които абсорбират и разсейват радиацията повече, като например раменния пояс и таза, изискват по-висок тръбен ток, отколкото например шията, коремът на слаб човек или краката. Тази зависимост се използва активно в радиационната защита.

Време за сканиране

Трябва да се избере възможно най-кратко време за сканиране, особено в корема и гръдния кош, където сърдечните контракции и чревната перисталтика могат да влошат качеството на изображението. Качеството на компютърната томография също се подобрява чрез намаляване на вероятността от неволеви движения на пациента. От друга страна, може да са необходими по-дълги времена за сканиране, за да се съберат достатъчно данни и да се увеличи максимално пространствената разделителна способност. Понякога изборът на удължено време за сканиране с намален ток се използва умишлено, за да се удължи животът на рентгеновата тръба.

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

3D реконструкция

Тъй като спиралната томография събира данни за цяла област от тялото на пациента, визуализацията на фрактури и кръвоносни съдове се е подобрила значително. Използват се няколко различни техники за 3D реконструкция:

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

Проекция на максимална интензивност (MIP)

MIP е математически метод, чрез който хиперинтензивни воксели се извличат от 2D или 3D набор от данни. Вокселите се избират от набор от данни, получени под различни ъгли, и след това се проектират като 2D изображения. 3D ефектът се получава чрез промяна на ъгъла на проекция на малки стъпки и след това визуализиране на реконструираното изображение в бърза последователност (т.е. в режим на динамичен изглед). Този метод често се използва при контрастно-усилено изобразяване на кръвоносни съдове.

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

Многоплоскостна реконструкция (MPR)

Тази техника позволява реконструкцията на изображения във всяка проекция, независимо дали е коронална, сагитална или криволинейна. MPR е ценен инструмент в диагностиката на фрактури и ортопедията. Например, традиционните аксиални срезове не винаги предоставят пълна информация за фрактурите. Много тънка фрактура без изместване на фрагментите и разрушаване на кортикалната пластинка може да бъде открита по-ефективно с помощта на MPR.

[ 41 ], [ 42 ]

Повърхностно засенчен дисплей, SSD

Този метод реконструира повърхността на органа или костта, дефинирана над даден праг в единици на Хаунсфийлд. Изборът на ъгъл на изобразяване, както и местоположението на хипотетичния източник на светлина, е ключов за получаване на оптимална реконструкция (компютърът изчислява и премахва областите на сенките от изображението). Костната повърхност ясно показва фрактурата на дисталния радиус, демонстрирана чрез MPR.

3D SSD се използва и при хирургично планиране, както в случай на травматична фрактура на гръбначния стълб. Чрез промяна на ъгъла на изображението е лесно да се открие компресионна фрактура на гръдния отдел на гръбначния стълб и да се оцени състоянието на междупрешленните отвори. Последните могат да бъдат изследвани в няколко различни проекции. Сагиталната MPR показва костен фрагмент, който е изместен в гръбначния канал.

Основни правила за четене на компютърна томография

• Анатомична ориентация

Изображението на монитора не е просто двуизмерно представяне на анатомичните структури, а съдържа данни за средната тъканна абсорбция на рентгенови лъчи, представени от матрица от 512 x 512 елемента (пиксела). Срезът има определена дебелина (dS ₎ и е сума от кубоидни елементи (воксели) с еднакъв размер, комбинирани в матрица. Тази техническа характеристика е в основата на ефекта на частичния обем, обяснен по-долу. Получените изображения обикновено се гледат отдолу (от каудалната страна). Следователно, дясната страна на пациента е отляво в изображението и обратно. Например, черният дроб, разположен в дясната половина на коремната кухина, е представен от лявата страна на изображението. А органите, разположени отляво, като стомаха и далака, са видими в изображението отдясно. Предната повърхност на тялото, в този случай представена от предната коремна стена, е определена в горната част на изображението, а задната повърхност с гръбначния стълб е в долната. Същият принцип на формиране на изображението се използва и в конвенционалната рентгенография.

• Ефекти на частичен обем

Рентгенологът определя дебелината на среза (dS ₎. За изследване на гръдната и коремната кухина обикновено се избира 8-10 мм, а за черепа, гръбначния стълб, орбитите и пирамидите на темпоралните кости - 2-5 мм. Следователно, структурите могат да заемат цялата дебелина на среза или само част от него. Интензивността на оцветяването на вокселите в сивата скала зависи от средния коефициент на затихване за всички нейни компоненти. Ако структурата има еднаква форма по цялата дебелина на среза, тя ще изглежда ясно очертана, както в случая с коремната аорта и долната куха вена.

Ефектът на частичния обем възниква, когато структурата не заема цялата дебелина на среза. Например, ако срезът включва само част от тялото на прешлена и част от диска, контурите им са неясни. Същото се наблюдава, когато органът се стеснява вътре в среза. Това е причината за лошата яснота на бъбречните полюси, контурите на жлъчния мехур и пикочния мехур.

• Разлика между нодуларни и тръбни структури

Важно е да може да се разграничат уголемените и патологично променени лимфни възли от съдовете и мускулите, включени в напречното сечение. Може да бъде много трудно да се направи това само от едно сечение, тъй като тези структури имат еднаква плътност (и един и същ нюанс на сивото). Следователно, винаги е необходимо да се анализират съседни сечения, разположени по-краниално и каудално. Чрез уточняване в колко сечения е видима дадена структура, е възможно да се разреши дилемата дали виждаме уголемен възел или по-малко дълга тръбна структура: лимфният възел ще бъде определен само в едно или две секции и няма да се визуализира в съседните. Аортата, долната празна вена и мускулите, като например илиачно-лумбалните, са видими в цялата краниокаудална серия от изображения.

Ако има съмнение за уголемена нодуларна формация на един участък, лекарят трябва незабавно да сравни съседните участъци, за да определи ясно дали това „образование“ е просто съд или мускул в напречно сечение. Тази тактика е добра и защото позволява бързото установяване на ефекта на частен обем.

• Денситометрия (измерване на плътността на тъканите)

Ако не е известно например дали течността, открита в плевралната кухина, е излив или кръв, измерването на нейната плътност улеснява диференциалната диагноза. По подобен начин денситометрията може да се използва за фокални лезии в чернодробния или бъбречния паренхим. Не се препоръчва обаче да се прави заключение въз основа на оценката на единичен воксел, тъй като такива измервания не са много надеждни. За по-голяма надеждност е необходимо да се разшири „регионът на интерес“, състоящ се от няколко воксела във фокална лезия, всяка структура или обем течност. Компютърът изчислява средната плътност и стандартното отклонение.

Трябва да се обърне особено внимание да не се пропуснат артефакти от втвърдяване или ефекти на частичен обем. Ако лезията не се простира по цялата дебелина на среза, измерването на плътността включва съседни структури. Плътността на лезията ще бъде измерена правилно само ако тя запълва цялата дебелина на среза (dS ₎. В този случай е по-вероятно измерването да включва самата лезия, а не съседни структури. Ако dS е по-голямо от диаметъра на лезията, като например малка лезия, това ще доведе до ефект на частичен обем на всяко ниво на сканиране.

• Нива на плътност на различните видове тъкани

Съвременните устройства са способни да покриват 4096 нюанса на сивата скала, които представляват различни нива на плътност в единици на Хаунсфийлд (HU). Плътността на водата е произволно взета за 0 HU, а на въздуха за -1000 HU. Екранът на монитора може да показва максимум 256 нюанса на сивото. Човешкото око обаче може да различи само около 20. Тъй като спектърът на плътността на човешките тъкани се простира по-широко от тези доста тесни граници, е възможно да се избере и настрои прозорецът на изображението, така че да се виждат само тъкани с желания диапазон на плътност.

Средното ниво на плътност на прозореца трябва да бъде зададено възможно най-близо до нивото на плътност на изследваните тъкани. Белият дроб, поради повишената си проветривост, се изследва най-добре в прозорец с ниски HU настройки, докато за костната тъкан нивото на прозореца трябва да бъде значително увеличено. Контрастът на изображението зависи от ширината на прозореца: стесненият прозорец е по-контрастен, тъй като 20 нюанса на сивото покриват само малка част от скалата за плътност.

Важно е да се отбележи, че нивото на плътност на почти всички паренхимни органи е в тесните граници между 10 и 90 HU. Белите дробове са изключение, така че, както бе споменато по-горе, трябва да се зададат специални параметри на прозореца. По отношение на кръвоизливите трябва да се вземе предвид, че нивото на плътност на наскоро съсирената кръв е приблизително с 30 HU по-високо от това на прясната кръв. След това плътността отново спада в области на стар кръвоизлив и в области на лизис на тромби. Ексудат със съдържание на протеин над 30 g/L не се различава лесно от трансудат (със съдържание на протеин под 30 g/L) със стандартни настройки на прозореца. Освен това, трябва да се каже, че високата степен на припокриване на плътността, например в лимфните възли, далака, мускулите и панкреаса, прави невъзможно установяването на тъканната идентичност само въз основа на оценката на плътността.

В заключение, трябва да се отбележи, че нормалните стойности на тъканната плътност също варират между отделните индивиди и се променят под влиянието на контрастните вещества в циркулиращата кръв и в органа. Последният аспект е от особено значение за изследването на пикочно-половата система и се отнася до интравенозното приложение на контрастни вещества. В този случай контрастното вещество бързо започва да се екскретира през бъбреците, което води до увеличаване на плътността на бъбречния паренхим по време на сканиране. Този ефект може да се използва за оценка на бъбречната функция.

• Документиране на изследвания в различни прозорци

След като изображението е получено, е необходимо то да се прехвърли на филм (да се направи хартиено копие), за да се документира изследването. Например, при оценка на състоянието на медиастинума и меките тъкани на гръдния кош се настройва прозорец, така че мускулите и мастната тъкан да се визуализират ясно в нюанси на сивото. В този случай се използва прозорец за меки тъкани с център 50 HU и ширина 350 HU. В резултат на това тъканите с плътност от -125 HU (50-350/2) до +225 HU (50+350/2) се представят в сиво. Всички тъкани с плътност по-ниска от -125 HU, като например белия дроб, изглеждат черни. Тъканите с плътност по-висока от +225 HU са бели и вътрешната им структура не е диференцирана.

Ако е необходимо да се изследва белодробният паренхим, например, когато се изключат нодуларни образувания, центърът на прозореца трябва да се намали до -200 HU, а ширината да се увеличи (2000 HU). При използване на този прозорец (белодробен прозорец) белодробните структури с ниска плътност се диференцират по-добре.

За да се постигне максимален контраст между сивото и бялото вещество на мозъка, трябва да се избере специален мозъчен прозорец. Тъй като плътностите на сивото и бялото вещество се различават съвсем малко, прозорецът на меките тъкани трябва да бъде много тесен (80 - 100 HU) и с висок контраст, а центърът му трябва да е в средата на стойностите на плътността на мозъчната тъкан (35 HU). При такива настройки е невъзможно да се изследват костите на черепа, тъй като всички структури с плътност над 75 - 85 HU изглеждат бели. Следователно, центърът и ширината на костния прозорец трябва да бъдат значително по-високи - съответно около + 300 HU и 1500 HU. Метастазите в тилната кост се визуализират само при използване на костен прозорец, но не и на мозъчен прозорец. От друга страна, мозъкът е практически невидим в костния прозорец, така че малките метастази в мозъчното вещество няма да бъдат забележими. Винаги трябва да помним тези технически подробности, тъй като в повечето случаи изображенията във всички прозорци не се прехвърлят на филм. Лекарят, провеждащ прегледа, гледа изображенията на екрана във всички прозорци, за да не пропусне важни признаци на патология.

[ 43 ], [ 44 ], [ 45 ]