コンピュータ断層撮影

コンピュータ断層撮影（同義語：CTスキャン、コンピュータアキシャルトモグラフィー–古代ギリシャ語から：トメ：カット;グラフェン：書く）は、放射線診断の画像診断法です。CTのアプリケーションの助けを借りて、初めて可能になりましたさまざまな身体領域の軸方向の重ね合わせのない断面画像の作成。 これを達成するために、 X線 さまざまな方向からの放射線画像がコンピューターで処理されるため、XNUMX次元の断面画像を作成できます。 さらに、より高い放射線を伴う構造を区別することが可能です 吸収 層の厚さが広がります。 それはまだそうでしたが X線 組織の肥厚の程度を正確に決定できなかったという画像。XNUMX次元検査では組織の高度に差別化された評価ができなかったため、CTの適用は現在この問題の解決策を表しています。 ただし、オブジェクトをXNUMX次元で表示すると、正確な評価が保証されるだけではありません。 ボリューム 構造だけでなく、断面画像の平均化の必要性を排除します。 ザ・ 吸収 ハウンズフィールドスケールで定義された係数（減衰係数）は、個々のグレーレベルでの組織の再現を反映しています。 の次数 吸収 空気の値（-1,000の吸収値）で説明できます。 水 （吸収値0）およびさまざまな金属（1,000をはるかに超える吸収値）。 組織の表現は、医学では低密度（低吸収値）と高密度（高吸収値）という用語で説明されています。 この診断手順は、1960年代に、研究でノーベル医学賞を受賞した物理学者のアランM.コーマックと電気技師のゴッドフリーハウンズフィールドによって開発されました。 しかし、コンピュータ断層撮影の最終的な開発の前でさえ、放射線セクションから空間画像を作成する試みがあり、したがって、 X線 画像。 1920年代には早くも、トモグラフィーに関する最初の研究結果がベルリンの医師グロスマンによって発表されました。

手順

コンピュータ断層撮影法の原理は、より高いコントラストの生成を達成できるように、ぼやけた平面の重ね合わせを回避することです。 これに基づいて、コンピューター断層撮影スキャナーで軟組織を検査することも可能です。 これにより、医療施設にCTが確立され、臓器イメージングに最適な画像診断モダリティとしてCTが使用されています。 トモグラフの開発以来、診断手順を実行するためのさまざまな技術がありました。 1989年以来、ドイツの物理学者Kalendarによって開発されたスパイラルCTは、それを実行するために使用される主要な方法でした。 スパイラルCTは、スリップリング技術の原理に基づいています。 これにより、X線管に常にエネルギーが供給され、エネルギー送信とデータ送信の両方を完全にワイヤレス化できるため、患者をらせん状にスキャンすることができます。 CTの技術は次のとおりです。

  • 最新のCTスキャナーは、それぞれ実際のスキャナーであるフロントエンドと、コントロールコンソールといわゆるビューイングステーション（コントロールステーション）で構成されるバックエンドで構成されています。
  • として ハート トモグラフのフロントエンドには、とりわけ、必要なX線管、フィルターとさまざまな開口部、検出器システム、発電機、冷却システムが含まれます。 X線管では、金属への高速電子の侵入により、10-8〜10-18mの波長範囲の放射線が発生します。
  • 診断を実行するには、X線スペクトルのエネルギーを決定する加速電圧を提供する必要があります。 さらに、アノードの電流を使用して、X線スペクトルの強度を決定することができます。
  • すでに述べた加速電子はアノードを通過するため、アノードの原子の摩擦により、電子は偏向され、ブレーキがかけられます。 ブレーキ効果は電磁波を形成し、光子の生成を介して組織のイメージングを可能にします。 しかし、イメージングには放射線と物質の相互作用が必要であり、X線の単純な検出だけではイメージングには不十分であるという事実が生じます。
  • X線管に加えて、検出器システムはCTスキャナーの機能においても重要な役割を果たします。
  • さらに、コントロールユニットとメカニックを含むモーターユニットもフロントエンドの一部です。

何十年にもわたるコンピューター断層撮影の発展を説明するために、今日でも特定の問題に関連しているデバイス世代を以下に示します。

  • 第1962世代のデバイス：このデバイスは、X線管とビーム検出器の間に機械的な接続がある並進回転スキャナーです。 このユニットを回転および平行移動することにより、単一のX線ビームを使用して単一のX線画像を撮影します。 第XNUMX世代のコンピューター断層撮影スキャナーの使用はXNUMX年に始まりました。
  • 第XNUMX世代のデバイス：これも並進回転スキャナーですが、手順の適用は複数のX線の助けを借りて実行されました。
  • 第XNUMX世代のデバイス：このさらなる開発の利点として、ファンとしてのビームの放出があり、チューブの並進運動はもはや必要ありません。
  • 最終世代のデバイス：このタイプのデバイスでは、時間を節約する方法で組織の全体像を確保するために、さまざまな電子銃が円形に使用されます。

現在最も近代的なタイプのデバイスは、取引されているデュアルソースCTです。 2005年にSiemensによって発表されたこの新しい開発では、直角にオフセットされたXNUMXつのX線エミッターを同時に使用して露光時間を短縮します。 検出器システムは、各X線源の反対側に配置されています。 デュアルソースCTには、特に心臓のイメージングにおいて優れた利点があります。

  • のイメージング ハート また、 心拍数-数ミリ秒の独立した時間分解能。
  • 制圧 イメージングを強化するためにベータ遮断薬を投与する必要性の。
  • さらに、この進歩により、より高度な プラーク 差別化を実現し、より正確なステント イメージング。
  • 不整脈のある患者でも、脈拍異常のない患者と同等の画像が保証されます。

デュアルソースCTは、外部の問題にも使用できます 心臓病学。 特に腫瘍学は、腫瘍の特徴づけの改善と組織液のより正確な分化から恩恵を受けます。 CTは、さまざまな苦情や病気に使用できます。次のCT検査は非常に一般的です。

これらすべての診断機能に加えて、CTを使用して穿刺や生検を行うこともできます。

後遺症の可能性

  • がんリスクの用量依存的な増加; CTを持っていた患者：
    • 甲状腺がんのリスクが2.5倍に増加し、白血病のリスクが50％強増加しました。 リスクの増加は45歳までの女性で最も顕著でした
    • 非ホジキンリンパ腫 （NHL）、リスクの増加は45歳までしか証明できませんでした。 35歳未満の年齢では、CTは疾患のリスクの2.7倍の増加と関連していた。 36〜45歳で、リスクが3.05倍に増加