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コンピュータ断層撮影とは何ですか？
の コンピュータ断層撮影 またはコンピュータ化された軸方向断層撮影法（ＣＴまたはＣＡＴスキャン）は、身体の異なる内部部分を観察することができる画像化技術である。それは主に生物の構造の異常を検出し、診断を下すために使用されます。.
異なる角度から撮影した一連のX線画像を組み合わせることで機能します。後でそれらは身体の横断（軸）画像を作成するためにコンピュータによって処理されます.
X線は、不透明体を透過して光を発し、その背後に画像を生成する電磁放射線です。各タイプの組織は異なる量の放射線を吸収するので、X線画像は黒と白の色調で体の内部を示します.
コンピュータ断層撮影では、内部構造のより詳細な画像が得られる。これにより、医療従事者は体の内側を見ることができ、半分に切るとリンゴのように見えます。.
最初のTCマシンは一度に1つのカットしか実行しませんでしたが、最近のほとんどのスキャナーは同時に複数を実行します。これは4から320カットに変わることができます。最新の機械は640カットに達することができます.
軟部組織、血管、骨などが体のさまざまな部位で観察されるため、この手順はX線の発見以来、放射線診断に大きな革命をもたらしました。.
コンピュータ断層撮影は、英国の技術者Godfrey Hounsfieldとアメリカの技術者Allan Cormackによって開発されました。彼らの仕事のために、彼らは1979年にノーベル生理学・医学賞を受賞しました.
この技術は医学的疾患の診断における基本的な柱となっている。それを使用すると、頭、背中、脊髄、心臓、腹部、膝、胸などの画像を取得できます。.
医学のほとんどすべての分野がこの技術の応用から恩恵を受けており、他の煩わしく危険なそして痛みを伴う手順を放棄することに成功しています。何よりも、コンピューター断層撮影がより安全で、より単純でより安価な診断を提供することが確認されたとき.
コンピュータ断層撮影法がより多くの影響を及ぼしている分野の一つは、神経系の探査にあります。数年前、このような精度で脳の画像を取得する可能性は考えられませんでした.
これは、脳機能についての既存の知識における突破口を可能にしました.
コンピュータ断層撮影のメカニズムはどうですか?
1967年にHounsfieldによって効果的に機能し、臨床応用された最初のコンピュータ断層撮影装置が製造されました。.
Hounsfieldは、X線光線の透過による多数の測定値から、人体の放射線密度を再構築したいと考えました。.
彼は、中程度の線量の放射線を使用してこれが可能であることを実証することができました。これは0.5％の精度を達成することができ、それは通常の放射線医学的処置よりはるかに優れていた.
最初の装置は1971年にアトキンソンモーリー病院に設置されました。1974年にジョージタウン大学で、最初の全身CTスキャンが取得されました。.
それ以来、彼らは改善してきており、今日いくつかのメーカーがあります。現在の装置はおよそ25万から80万€の間の費用がかかります.
Ｘ線は材料を通過し、結果として生じる画像はその材料の物質および物理的状態に依存する。放射線透過性の組織があります、すなわち、それらはX線を通過させ、それらは黒く見えます。一方、放射線不透過性物質は、X線を吸収して白く見える.
人体では４つの密度が観察され得る。空気密度（hypodense）は黒く観察されます。脂肪（等密度）の密度は灰色で観察されます。骨密度（超濃）は白く見えます。造影剤を添加すると白く見えるが、水の濃度は灰色がかった黒に見えることがある.
造影剤は、検査される構造がよく見えるように飲み込まれるか注入される物質です。.
人間の組織の放射線密度のレベルは、その作成者へのオマージュとして、Hounsfield単位（HU）のスケールで測定されます.
コンピュータ断層撮影は、観察される領域に適用される異なる角度での異なるＸ線ビームの配置に基づいている。.
コンピュータ断層撮影要素
コンピュータ断層撮影で使用される機器は、3つのシステムで構成されています。
データ収集システム
それらは患者の探索に使われる要素です。それは伝統的な放射線学で使用されているものと同様の高電圧発生器で構成されています。これは高速で回転するX線管の使用を可能にします.
スタンド、つまり患者がいるストレッチャーとそれを動かすメカニズムも必要です。このストレッチャーは、患者が快適で動かないようにするために不可欠です。.
担架の材料はX線を妨げるべきではない、それが炭素繊維が使用される理由です。そのモーターは非常に正確で滑らかなので、同じ面積の2倍は放射しません。.
もう1つの要素は、従来のX線写真と同様に電離放射線を発生するX線管です。 X線をコンピュータが変換できるデジタル信号に変換する放射線検出器もあります。それらは、患者が置かれている穴の周りに、王冠の形で配置されています.
データ処理システム
それは本質的にコンピュータとそれと通信するのに使用される要素（モニタ、キーボード、プリンタなど）からなる。
コンピュータは、収集された信号から、格納されている数学的計算を実行します。これにより、視覚化とそれに続く修正が可能になります。.
Hounsfieldによって実行された最初のテストでは、デバイスは各画像を再構築するのに約80分かかりました。現在、画像のフォーマットにもよるが、コンピュータは約30,000の方程式を同時に解いて画像を再構成する。強力な機器が必要なのはそのためです.
この技術により、計算で約1秒で画像の再構成が可能になりました。.
現在のコンピュータはデジタルであるため、画像を扱うためには、可能な限り最大の情報を含む一連の数字に減らす必要があります。これを達成するために、画像は小さな正方形に分割され、行列を確立します。.
各正方形は「ピクセル」と呼ばれ、それぞれの情報は数値です。行列のX軸とY軸上の位置を表す数値が含まれています。グレーのレベルを示す3番目の軸の.
従って、画像上の既存の情報を数字に減らすことが可能である。マトリックスの平方が小さければ小さいほど、そしてグレイの数が多くなればなるほど、提供される情報はより詳細になり、実際の画像に似たものになります。.
コンピュータ断層撮影において、最も一般的に使用されるマトリックスは、２５６×２５６、および５１２×５１２ピクセルである。マトリックスを構成する正方形は多数あります。たとえば、256 x 256マトリックスでは、65,536ピクセルになります。.
データ提示および保管システム
データが画面に表示されます。チームによっては、テストを実行する技術者用と取得した画像を研究または修正する医師用の2つがあります。.
画像を記録してそれらをアーカイブするために異なる機構も使用される。 Ｘ線は、従来の現像手順と同様の方法で印刷することができる。.
進化
コンピュータ断層撮影は、従来の放射線撮影のある種の問題を解決する。これでは、画像内の濃度の4つのレベル（空気、水、脂肪、カルシウム）を区別することが可能ですが、CTでは、最大2,000の濃度のグレーを得ることができます。.
従来の放射線学では、空間内に３つの軸を有する画像が二次元フィルム上に得られる。これはX線撮影された元素の重ね合わせを意味します。 CTでは、3つの軸のはるかに正確な画像が得られ、重ね合わせが不要になります。.
システムによって実行される探索的掃引が大きくなればなるほど、データが大きくなり、現実に忠実になります。しかしながら、スキャンの回数は、それらを作るのに必要な時間によって、ならびに患者の放射線への曝露によって制限される。長期間受け取ると有害なので.
これらすべての理由から、コンピュータ断層撮影システムは次のような過程を経て毎回改良されてきました。
第一世代
CTの第一世代は、単一の検出器を備えた細くて狭い放射線ビームから成っていた。掃引は広く、探査は4分以上続きました.
検出器チューブを動かした後、もう一度掃引して全領域を覆いました。これらのデータはコンピューターに保存されました.
第二世代
第二世代は、より多くの数（３０以上）の検出器があることを特徴とする。これにより、18秒の翻訳時間が可能になり、それを使用して良好な結果を得ることができました。.
第三世代
第三世代は、固定検出器の王冠を開発しました。それは40度以上の円弧で構成されています.
チューブの並進運動は抑制され、回転するだけです。この開発では、4秒の時間が達成されました.
今日、ヘリカルコンピュータ断層撮影法が開発されており、そこでは多数の検出器を通して連続的に露光されている。患者の担架も高精度で動いている.
これにより、頭蓋骨全体または胸部全体の断層撮影による切断を数秒で可能にします。さらに、高度なコンピュータシステムにより、このデータをほぼ即座に処理することができます。.
最新のトモグラフィーは、二次元トモグラフィーカットから抽出された情報から三次元画像を生成することを可能にする。.
それはどうですか？?
処置を実行するために、患者は、眼鏡または歯科補綴物のような検査を妨害する可能性があるあらゆる金属または他の要素を取り除かなければならない。.
医療従事者は、造影剤と呼ばれる特別な染料を患者に提供することができます。それは内部構造がX線によってよりはっきりと検出されるのを助けるのに役立ちます.
造影剤は画像内で白く見え、それは血管、組織または他の構造を強調することを可能にする。造影剤は、飲料の形態で供給することも、腕に注入することもできる。直腸に挿入されるべき浮腫が使用されている.
患者は担架に横になっていなければなりません。医師と技術者は隣接する部屋、制御室にいます。その中にコンピューターとモニターがあります。患者はインターコムを通して彼らとコミュニケーションをとることができます.
ストレッチャーがスキャナー内でゆっくりスライドし、X線装置が患者の周りを回転しています。各回転は彼の体のカットの多数の画像を生成します.
処置は20分から1時間続くことがあります。動きが探査に影響を与えないように、患者は完全に静止していることが不可欠です。.
その後、放射線科医が画像を調べます。これは画像診断技術からの病気の診断と治療を専門とする医師です。.
アプリケーション
コンピュータ断層撮影法は、医学のほとんどすべての分野で多くの用途があり、神経科学にも有用です。.
それは首、背骨、腹部、骨盤、腕、足などを探検するのに特に使用されます。.
さらに、肝臓、膵臓、腸、腎臓、膀胱、副腎、肺、心臓、脳などの身体の内臓の画像を得ることができる。血管や脊髄も分析できます.
コンピュータ断層撮影の主な用途は次のとおりです。
- 胸部CT： 肺、心臓、食道、大動脈、胸部の中心部の組織の問題を検出できます。このようにして、感染症、肺がん、肺塞栓症、動脈瘤を見つけることができます。.
- CT腹部： この手術では、膿瘍、腫瘍、感染症、リンパ節の肥大、異物、出血、虫垂炎、憩室炎などを見つけることができます。.
- 尿路CT： 腎臓、尿管および膀胱のコンピュータ断層撮影は尿路造影と呼ばれます。このテクニックを使用すると、腎臓の石、膀胱結石や尿路の閉塞を見つけることができます.
静脈内腎盂造影（IVP）は、造影剤を使用して尿路の閉塞、感染症、その他の疾患を探すコンピュータ断層撮影の一種です。.
- 肝臓のCT： このようにして、肝臓の腫瘍、出血または他の病気を見つけることができます.
- CT膵臓： 膵臓の腫瘍や膵臓の炎症（膵炎）を見つけるために使用されます.
- 胆嚢のCT 超音波が一般的に使用されているが、胆管：胆石を見つけるのに便利かもしれません.
- TC骨盤： この領域にある臓器の問題を検出する。女性では、子宮、卵巣、卵管の探索に使用されます。男性にとっては、前立腺と精嚢.
- TCの腕か足： これであなたは肩、肘、手、腰、膝、足首、足の問題を見つけることができます。これは骨折として筋肉や骨の障害を診断することができます.
- その一方で、トモグラフィーは重要なガイドです。 手術を計画する または放射線療法.
- 制御することもまた有用です 治療の有効性 実行されている.
- 脳コンピュータ断層撮影はまた、頭蓋骨の出血、脳損傷または骨折を検出するのに役立つ。頭蓋骨の動脈瘤、血栓、脳卒中、腫瘍、水頭症、奇形や病気の診断に使用されます。.
リスク
コンピュータ断層撮影に関連するリスクはほとんどありません。しかしながら、この手順では従来のラジオグラフよりも高い電離放射線への曝露があるので、癌の危険性は増大する可能性がある。.
探査が1回しかない場合、このリスクは非常に低いです。特に胸部や腹部で行われると、子供のリスクが高まります。.
造影剤に対するアレルギー反応も起こる可能性があります。主に特定の成分、ヨウ素に。いずれにせよ、ほとんどの反応は非常に軽度であり、発疹やかゆみを引き起こす可能性があります。これに対抗するために、医師はアレルギーまたはステロイド薬を処方することがあります。.
このスキャンは妊娠中の女性には適していません。赤ちゃんに害を及ぼす可能性があるためです。このような場合は、超音波や磁気共鳴映像法などの別の検査が推奨されます。.
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