U usporedbi s konvencionalnim X-zrakama, metoda računarska tomografija (također: računalna tomografija; CT) je relativno mlada, ali teško je zamisliti kliničku rutinu bez nje. Njegova svestranost i brzi tehnički razvoj čine ga neophodnim za širok spektar problema u gotovo svim dijelovima tijela. Mogu li se rendgenska mjerenja snimljena iz različitih smjerova projekcije kombinirati na takav način da daju cjelovitu sliku sloja tijela bez superpozicije - slično slagalici?
X-zrake: Slika interijera
U konvencionalnim X-zrakama zrake se šalju tijelom i - ovisno o tome koliko ih prenose različita tkiva - dopiru do druge strane. Tamo ih bilježi svojevrsna fotografska ploča. Dobiva se dvodimenzionalna slika, slična silueti na zidu, na kojoj se prekrivaju različite strukture.
Izgubili su se podaci na kojoj se dubini nalaze. To je suština koja se djelomično može riješiti fotografiranjem u različitim ravninama projekcije - na primjer, sprijeda natrag i slijeva udesno. Računalna tomografija također koristi X-zrake, ali ovaj problem rješava na drugačiji način.
Kako djeluje računalna tomografija (CT)?
Razlika između CT-a i tradicionalnih slika je u tome što CT slika tijelo u tankim kriškama. Svaka od tih kriški debelih samo nekoliko milimetara može se dodijeliti točno jednom mjestu u tijelu - kao da je oštrim nožem tisuću puta presječena križno.
Ali uređaj može učiniti još više: slike se mogu naknadno obraditi, povećati, izmjeriti, pohraniti i gledati iz različitih kutova. I - što je posebno korisno - po potrebi se od slika presjeka može sastaviti prostorna slika koja se može pregledavati sa svih strana i omogućuje liječnicima da precizno dodijele i prošire strukture i njihovu okolinu, na primjer, u pripremi za operaciju. Da bi se dobili tako tanki kriški, kroz tijelo se šalje fini snop X-zraka koji sakupljaju detektori s druge strane.
Različite vrste CT-a
Trik je u tome što se CT aparat tijekom pregleda jednom okreće oko pacijenta, uzimajući mnoštvo mjerenja. Oni se prenose na računalo koje ih spaja - u skladu s razlikama između intenziteta poslanih zraka i intenziteta primljenih zraka - kako bi se stvorila slika presjeka s različitim nijansama sive.
Zatim se uređaj pomiče na maloj udaljenosti duž pacijenta i postupak se ponavlja sloj po sloj dok se ne skenira željeno područje. Ova uobičajena tehnika poznata je i kao inkrementalni CT. Tijekom snimanja pacijent mora mirno ležati i prilagoditi svoje disanje kretanja prema uputama osoblja kako slika ne bi bila zamagljena.
Noviji strojevi rade još učinkovitije tako što se cijev neprekidno kreće u spiralnom obliku oko pacijenta (spiralni CT), često ispaljujući više jedinica Rendgen zrake pokupljene u više redova detektora (multi-detektor CT = CT s više presjeka). To omogućuje skeniranje velikih dijelova tijela vrlo brzo i s velikom rezolucijom, što je prednost posebno za pokretne strukture poput srce.
Povijest računalne tomografije
Matematičar Radon predložio je teoriju već 1917. godine, a njezin je obrat omogućio fizičaru Cormacku da pronađe računalno rješenje za ovaj problem početkom 1960-ih. Inženjer elektrotehnike Hounsfield iskoristio je ovo otkriće i razvio stroj kojim je skenirao mozak svinja i volova počevši od 1967. 1972. god. mozak ljudskog bića ispitan je prvi put i započeo je trijumfalni pohod računalne tomografije. Cormack i Hounsfield dobili su Nobelovu nagradu za medicinu 1979. godine za svoj pionirski rad.
Prvom prototipu računalnog tomografa ipak je trebalo devet dana i dva sata za izračunavanje 28,000 mjerenja. Današnji uređaji uspijevaju obraditi stotine tisuća mjerenja u samo nekoliko sekundi, a za ispitivanje je potrebno između dvije i deset minuta glava, Na primjer.
