Ce sunt tomografiile și cum funcționează?

Dacă vizitați camera de urgență după o căzătură dură de pe bicicleta de munte sau vizitați clinica de sănătate pentru un screening de rutină pentru depistarea cancerului, este probabil ca medicul să vă solicite imagini interne pentru a vă evalua cu exactitate starea de sănătate.

Unul dintre cele mai comune moduri de a capta imagini interne ale corpului este cu ajutorul unei tomografii computerizate (CT).

Telegrafiile CT, numite și tomografii computerizate, folosesc un aparat cu raze X rotativ pentru a crea imagini în secțiune transversală, sau 3D, ale oricărei părți a corpului, potrivit Institutului Național de Imagistică Biomedicală și Bioinginerie (NIBIB). Acestea oferă medicilor o modalitate nedureroasă, neinvazivă și rapidă de a examina oasele, organele și alte țesuturi interne.

Cum funcționează tomografiile computerizate

În timpul unei tomografii computerizate, pacientul stă întins pe o masă care se deplasează printr-un inel în formă de gogoașă, cunoscut sub numele de gantry, potrivit NIBIB. Gantry-ul are un tub cu raze X care se rotește în jurul pacientului în timp ce trage fascicule înguste de raze X prin corp. Razele X sunt captate de detectoare digitale aflate chiar vizavi de sursă.

După ce sursa de raze X termină o rotație completă, un computer sofisticat creează o imagine 2D a acelei felii din corp, care variază de obicei între 1 și 10 milimetri (0,04 și 0,4 inci) grosime. Calculatorul combină apoi mai multe felii 2D pentru a crea o imagine 3D a corpului, ceea ce face ca medicul să poată identifica mai ușor locul unde există problema pacientului. Scanarea în sine durează de obicei mai puțin de 15 minute, în funcție de zona corpului care face obiectul imaginii.

Pentru a facilita identificarea anomaliilor, pacientului i se poate administra un material de contrast. Soluțiile care conțin materiale de contrast, cum ar fi iodul sau bariul, sunt introduse în organism pe cale orală, rectală sau injectate direct în fluxul sanguin, în funcție de țesutul țintă. Materialele din soluție acționează prin modificarea temporară a modului în care razele X interacționează cu anumite țesuturi ale corpului, ceea ce face ca acele țesuturi să apară diferit în imaginea rezultată, potrivit Radiological Society of North America. Contrastul îi ajută pe medici să distingă între țesuturile normale și cele anormale.

De ce să faceți o tomografie computerizată

Imaginile tomografiei computerizate îi ajută pe medici să diagnosticheze și să localizeze cu precizie infecțiile, tulburările musculare, fracturile osoase, cancerul, tumorile și alte anomalii.

În situații de urgență, tomografiile computerizate sunt instrumente care salvează vieți și care le permit medicilor să determine rapid amploarea leziunilor interne sau a hemoragiilor interne, potrivit Societății Radiologice din America de Nord.

Sunt, de asemenea, vitale în diagnosticarea, tratamentul și cercetarea cancerului, potrivit Institutului Național al Cancerului.

Riscuri implicate

În timp ce tomografiile computerizate pot fi instrumente vitale pentru evaluarea stării de sănătate, există riscuri asociate cu scanarea.

În funcție de zona corpului care este scanată, poate exista riscul de expunere la radiații, potrivit American College of Radiology Imaging Network (ACRIN). Razele X sunt o sursă de radiații ionizante, care pot afecta țesuturile sensibile, cum ar fi organele limfoide și sângele. Scanările CT în jurul abdomenului nu sunt sfătuite pentru femeile însărcinate din cauza șansei ca fătul să fie expus la radiații dăunătoare.

Mai mult timp în scanerul CT poate duce la imagini de mai bună calitate, dar și la o doză mai mare de radiații, care este adesea inutilă, a declarat Dr. Phuong-Anh Duong, director al tomografiei computerizate și profesor asociat la Departamentul de Radiologie și Științe Imagistice al Universității Emory din Georgia. (O scanare CT doar a zonei toracice expune pacientul la o cantitate de radiații de aproximativ 70 de ori mai mare decât o radiografie toracică tradițională, potrivit Harvard Health Publishing.)

Duong a spus că este important să se echilibreze calitatea imaginii tomografiei computerizate cu cantitatea de expunere la radiații – o practică pe care medicii o numesc ALARA, sau cât mai puțin posibil de realizat în mod rezonabil.

Există câteva modalități de a reduce expunerea la radiații, a spus Duong. De exemplu, faceți imagini doar atunci când este necesar și doar partea corpului necesară și folosiți radiații de energie mai mică și tehnologii mai noi, cum ar fi detectoare de raze X mai sensibile.

Ocazional, pacienții ar putea avea reacții alergice la materialele de contrast, dar reacțiile majore sunt rare. Dacă alergiile sunt cunoscute din timp, pot fi administrate medicamente pentru a reduce efectele materialului de contrast, potrivit Radiological Society of North America. Persoanele cu astm, febra fânului, alergii, boli de inimă sau probleme renale sau tiroidiene par să fie mai expuse riscului de a dezvolta o reacție la materialul de contrast, deși cercetătorii încă nu știu clar de ce.

Inteligența artificială (AI) este încorporată în scanerele CT pentru a crea imagini mai bune cu mai puține radiații, a declarat Duong pentru Live Science.

La începutul acestui an, cercetătorii de la University of Central Florida au încorporat IA într-un sistem de scanare CT care a fost capabil să detecteze urme de cancer pulmonar.

Într-un alt progres din acest an, un grup de cercetători de la Icahn School of Medicine at Mount Sinai din New York a creat un sistem de IA care examinează imaginile scanării CT ale creierului. Sistemul poate detecta probleme, cum ar fi un accident vascular cerebral, în doar 1,2 secunde. Echipa și-a publicat rezultatele în revista Nature Medicine.

Un alt mare pas înainte în tehnologia de scanare CT sunt scanerele CT cu numărare de fotoni. Aceste scanere încorporează un detector care numără și urmărește fotonii individuali de la sursa de raze X și detectează interacțiunile fotonice individuale. Rezultatul este o imagine mai clară, cu o rezoluție și un contrast îmbunătățite, spre deosebire de imaginile tradiționale de scanare CT care utilizează detectoare cu integrare de energie pentru a detecta un număr mare de fotoni la un moment dat și care măsoară pur și simplu intensitatea. Scanerele CT cu numărare a fotonilor pot duce la scăderea dozelor de raze X, la o mai bună diferențiere a țesuturilor, la o calitate mai clară a imaginii și la o nevoie redusă de material de contrast, a spus Duong.

Aparatele de scanare CT devin, de asemenea, mai specializate. Aparatele CT special concepute pentru scanarea țesutului mamar oferă informații comparabile cu mamografiile tradiționale, dar fără a fi nevoie de comprimarea sânului și cu o expunere considerabil mai mică la radiații prin torace, potrivit NIBIB.

Vor evolua vreodată tomografele CT până la punctul în care să semene cu un dispozitiv portabil de diagnosticare precum „tricorderele” din „Star Trek”? Nu chiar, deși există scanere CT portabile și mobile, a spus Duong, cum ar fi scanerul CT mobil, montat pe furgonetă, folosit de Grady Health System la Emory University School of Medicine. Dar aparatele mai mici nu sunt la fel de eficiente ca scanerele CT tradiționale și este dificil să protejezi trecătorii de expunerea la radiații.

Citește mai departe:

• Cum a evoluat tehnologia CT în ultimii 50 de ani, de la International Society for Computer Tomography.
• Imagistica prin tomografie computerizată versus raze X, de la FDA.
• Mai multe informații despre tomografia computerizată, de la Clinica Mayo.

.