Computed tomography: konvensional, CT scan spiral

Computed tomography adalah jenis pemeriksaan sinar-X khusus yang dilakukan dengan mengukur secara tidak langsung pelemahan atau pelemahan sinar-X dari berbagai posisi yang ditetapkan di sekitar pasien yang sedang diperiksa. Pada dasarnya, yang kita ketahui adalah:

• apa yang keluar dari tabung sinar-x,
• yang mencapai detektor dan
• Dimana letak tabung sinar X dan detektor pada setiap posisi.

Segala sesuatu yang lain mengikuti dari informasi ini. Sebagian besar bagian CT berorientasi vertikal relatif terhadap sumbu tubuh. Mereka biasanya disebut bagian aksial atau melintang. Untuk setiap bagian, tabung sinar-X berputar di sekitar pasien, ketebalan bagian tersebut dipilih terlebih dahulu. Sebagian besar pemindai CT beroperasi berdasarkan prinsip rotasi konstan dengan divergensi sinar berbentuk kipas. Dalam hal ini, tabung sinar-X dan detektor digabungkan secara kaku, dan gerakan rotasinya di sekitar area yang dipindai terjadi bersamaan dengan emisi dan penangkapan sinar-X. Dengan demikian, sinar-X, yang melewati pasien, mencapai detektor yang terletak di sisi yang berlawanan. Divergensi berbentuk kipas terjadi dalam kisaran 40 ° hingga 60 °, tergantung pada desain perangkat, dan ditentukan oleh sudut mulai dari titik fokus tabung sinar-X dan meluas dalam bentuk sektor ke batas luar deretan detektor. Biasanya, gambar terbentuk dengan setiap rotasi 360 °, data yang diperoleh cukup untuk ini. Selama pemindaian, koefisien redaman diukur di banyak titik, membentuk profil redaman. Faktanya, profil redaman tidak lebih dari sekumpulan sinyal yang diterima dari semua saluran detektor dari sudut tertentu dari sistem tabung-detektor. Pemindai CT modern mampu mentransmisikan dan mengumpulkan data dari sekitar 1400 posisi sistem tabung-detektor pada lingkaran 360°, atau sekitar 4 posisi per derajat. Setiap profil redaman mencakup pengukuran dari 1500 saluran detektor, yaitu sekitar 30 saluran per derajat, dengan asumsi sudut divergensi berkas 50°. Pada awal pemeriksaan, saat meja pasien bergerak dengan kecepatan konstan ke dalam gantry, radiografi digital diperoleh ("scanogram" atau "topogram"), yang nantinya dapat direncanakan bagian-bagian yang diperlukan. Untuk pemeriksaan CT tulang belakang atau kepala, gantry diputar pada sudut yang diinginkan, sehingga mencapai orientasi bagian-bagian yang optimal).

Tomografi terkomputasi menggunakan pembacaan kompleks dari sensor sinar-X yang berputar di sekitar pasien untuk menghasilkan sejumlah besar gambar kedalaman-spesifik (tomogram) yang berbeda, yang didigitalkan dan diubah menjadi gambar penampang melintang. CT memberikan informasi 2 dan 3 dimensi yang tidak mungkin diperoleh dengan sinar-X biasa dan pada resolusi kontras yang jauh lebih tinggi. Hasilnya, CT telah menjadi standar baru untuk pencitraan sebagian besar struktur intrakranial, kepala dan leher, intratoraks, dan intraabdomen.

Pemindai CT awal hanya menggunakan satu sensor sinar-X, dan pasien bergerak melalui pemindai secara bertahap, berhenti untuk setiap gambar. Metode ini sebagian besar telah digantikan oleh CT heliks: pasien bergerak terus-menerus melalui pemindai, yang berputar dan mengambil gambar secara terus-menerus. CT heliks sangat mengurangi waktu pencitraan dan mengurangi ketebalan pelat. Penggunaan pemindai dengan beberapa sensor (4-64 baris sensor sinar-X) semakin mengurangi waktu pencitraan dan memungkinkan ketebalan pelat kurang dari 1 mm.

Dengan begitu banyak data yang ditampilkan, gambar dapat direkonstruksi dari hampir semua sudut (seperti yang dilakukan dalam MRI) dan dapat digunakan untuk membuat gambar 3 dimensi sambil mempertahankan solusi pencitraan diagnostik. Aplikasi klinis meliputi angiografi CT (misalnya, untuk mengevaluasi emboli paru) dan pencitraan jantung (misalnya, angiografi koroner, mengevaluasi pengerasan arteri koroner). CT berkas elektron, jenis lain dari CT cepat, juga dapat digunakan untuk mengevaluasi pengerasan arteri koroner.

Pemindaian CT dapat dilakukan dengan atau tanpa kontras. CT nonkontras dapat mendeteksi perdarahan akut (yang tampak putih terang) dan mengkarakterisasi fraktur tulang. CT kontras menggunakan kontras IV atau oral, atau keduanya. Kontras IV, serupa dengan yang digunakan dalam sinar-X biasa, digunakan untuk mencitrakan tumor, infeksi, peradangan, dan cedera jaringan lunak serta untuk mengevaluasi sistem vaskular, seperti pada kasus dugaan emboli paru, aneurisma aorta, atau diseksi aorta. Ekskresi kontras melalui ginjal memungkinkan evaluasi sistem genitourinari. Untuk informasi tentang reaksi kontras dan interpretasinya, lihat:

Kontras oral digunakan untuk mencitrakan area perut; ini membantu memisahkan struktur usus dari struktur di sekitarnya. Kontras oral standar, barium iodin, dapat digunakan jika diduga terjadi perforasi usus (misalnya, akibat trauma); kontras osmolar rendah harus digunakan jika risiko aspirasi tinggi.

Paparan radiasi merupakan masalah penting saat menggunakan CT. Dosis radiasi dari pemindaian CT abdomen rutin 200 hingga 300 kali lebih tinggi daripada dosis radiasi yang diterima dari rontgen dada biasa. CT sekarang menjadi sumber radiasi buatan yang paling umum bagi sebagian besar populasi dan mencakup lebih dari dua pertiga dari total paparan radiasi medis. Tingkat paparan manusia ini bukanlah hal yang sepele; risiko paparan radiasi seumur hidup bagi anak-anak yang terpapar radiasi CT saat ini diperkirakan jauh lebih tinggi daripada orang dewasa. Oleh karena itu, kebutuhan pemeriksaan CT harus dipertimbangkan secara cermat terhadap potensi risiko untuk setiap pasien.

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

Tomografi komputer multislice

Tomografi terkomputasi spiral multidetektor (tomografi terkomputasi multiiris)

Pemindai CT dengan detektor multibaris merupakan pemindai generasi terbaru. Di seberang tabung sinar-X, terdapat bukan hanya satu, tetapi beberapa baris detektor. Hal ini memungkinkan pengurangan waktu pemeriksaan yang signifikan dan resolusi kontras yang lebih baik, yang memungkinkan, misalnya, visualisasi pembuluh darah yang dikontraskan menjadi lebih jelas. Baris detektor sumbu-Z yang berseberangan dengan tabung sinar-X memiliki lebar yang berbeda: baris terluar lebih lebar daripada baris terdalam. Hal ini memberikan kondisi yang lebih baik untuk rekonstruksi gambar setelah pengumpulan data.

[ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]

Perbandingan tomografi terkomputasi tradisional dan spiral

Pemindaian CT konvensional memperoleh serangkaian gambar berurutan dengan jarak yang sama melalui bagian tubuh tertentu, seperti perut atau kepala. Jeda singkat setelah setiap irisan diperlukan untuk memajukan meja dengan pasien ke posisi yang telah ditentukan sebelumnya. Ketebalan dan jarak tumpang tindih/antaririsan telah ditentukan sebelumnya. Data mentah untuk setiap level disimpan secara terpisah. Jeda singkat di antara irisan memungkinkan pasien yang sadar untuk mengambil napas, sehingga menghindari artefak pernapasan kasar pada gambar. Namun, pemeriksaan dapat memakan waktu beberapa menit, tergantung pada area pemindaian dan ukuran pasien. Penting untuk mengatur waktu akuisisi gambar setelah IV CS, yang terutama penting untuk menilai efek perfusi. CT adalah metode pilihan untuk mendapatkan gambar aksial 2D lengkap dari tubuh tanpa gangguan tulang dan/atau udara seperti yang terlihat pada radiografi konvensional.

Dalam tomografi terkomputasi spiral dengan susunan detektor baris tunggal dan multibaris (MSCT), akuisisi data pemeriksaan pasien terjadi secara terus-menerus selama meja bergerak ke gantry. Tabung sinar-X menggambarkan lintasan heliks di sekitar pasien. Gerakan meja dikoordinasikan dengan waktu yang dibutuhkan tabung untuk berputar 360° (jarak spiral) - akuisisi data terus berlanjut secara penuh. Teknik modern seperti itu secara signifikan meningkatkan tomografi, karena artefak pernapasan dan kebisingan tidak memengaruhi set data tunggal secara signifikan seperti dalam tomografi terkomputasi tradisional. Basis data mentah tunggal digunakan untuk merekonstruksi irisan dengan ketebalan dan interval yang berbeda. Tumpang tindih sebagian bagian meningkatkan kemampuan rekonstruksi.

Pengumpulan data untuk pemindaian abdomen lengkap memerlukan waktu 1 hingga 2 menit: 2 atau 3 spiral, masing-masing berlangsung selama 10 hingga 20 detik. Batas waktu ini dikarenakan kemampuan pasien untuk menahan napas dan kebutuhan untuk mendinginkan tabung sinar-X. Diperlukan waktu tambahan untuk merekonstruksi gambar. Saat menilai fungsi ginjal, diperlukan jeda singkat setelah pemberian zat kontras untuk memungkinkan ekskresi zat kontras.

Keuntungan penting lain dari metode spiral adalah kemampuan untuk mendeteksi formasi patologis yang lebih kecil dari ketebalan irisan. Metastasis hati kecil mungkin terlewatkan jika tidak jatuh ke dalam irisan karena kedalaman pernapasan pasien yang tidak merata selama pemindaian. Metastasis mudah dideteksi dari data mentah metode spiral saat merekonstruksi irisan yang diperoleh dengan potongan yang tumpang tindih.

[ 8 ]

Resolusi spasial

Rekonstruksi gambar didasarkan pada perbedaan kontras struktur individual. Atas dasar ini, matriks gambar area visualisasi 512 x 512 atau lebih elemen gambar (piksel) dibuat. Piksel muncul di layar monitor sebagai area dengan berbagai corak abu-abu tergantung pada koefisien redamannya. Faktanya, ini bukan persegi genap, tetapi kubus (voxel = elemen volumetrik) yang memiliki panjang sepanjang sumbu tubuh, yang sesuai dengan ketebalan irisan.

Kualitas gambar membaik dengan voksel yang lebih kecil, tetapi ini hanya berlaku untuk resolusi spasial; penipisan irisan lebih lanjut mengurangi rasio sinyal terhadap derau. Kerugian lain dari irisan tipis adalah peningkatan dosis radiasi pada pasien. Namun, voksel kecil dengan dimensi yang sama di ketiga dimensi (voksel isotropik) menawarkan keuntungan yang signifikan: rekonstruksi multiplanar (MPR) dalam proyeksi koronal, sagital, atau lainnya disajikan pada gambar tanpa kontur berundak). Penggunaan voksel dengan dimensi yang tidak sama (voksel anisotropik) untuk MPR menyebabkan munculnya kekasaran pada gambar yang direkonstruksi. Misalnya, mungkin sulit untuk mengecualikan fraktur.

[ 9 ], [ 10 ]

Langkah spiral

Pitch spiral mencirikan derajat gerakan meja dalam mm per putaran dan ketebalan potongan. Gerakan meja yang lambat membentuk spiral yang terkompresi. Percepatan gerakan meja tanpa mengubah ketebalan potongan atau kecepatan putaran menciptakan ruang antara potongan pada spiral yang dihasilkan.

Paling sering, pitch spiral dipahami sebagai rasio pergerakan (umpan) meja selama rotasi gantry, dinyatakan dalam mm, terhadap kolimasi, yang juga dinyatakan dalam mm.

Karena dimensi (mm) dalam pembilang dan penyebut seimbang, helix pitch adalah kuantitas tak berdimensi. Untuk MSCT, yang disebut helix pitch volumetrik biasanya dianggap sebagai rasio umpan meja terhadap irisan tunggal, bukan terhadap jumlah total irisan sepanjang sumbu Z. Untuk contoh yang digunakan di atas, helix pitch volumetrik adalah 16 (24 mm / 1,5 mm). Namun, ada kecenderungan untuk kembali ke definisi pertama helix pitch.

Pemindai baru menawarkan opsi untuk memilih perluasan kraniokaudal (sumbu Z) dari area studi pada topogram. Selain itu, waktu rotasi tabung, kolimasi irisan (irisan tipis atau tebal) dan waktu studi (interval menahan napas) disesuaikan sesuai kebutuhan. Perangkat lunak seperti SureView menghitung pitch spiral yang sesuai, biasanya menetapkan nilai antara 0,5 dan 2,0.

[ 11 ], [ 12 ]

Kolimasi Irisan: Resolusi sepanjang sumbu Z

Resolusi gambar (sepanjang sumbu Z atau sumbu tubuh pasien) juga dapat disesuaikan dengan tugas diagnostik tertentu menggunakan kolimasi. Irisan setebal 5 hingga 8 mm sepenuhnya konsisten dengan pemeriksaan abdomen standar. Namun, pelokalan tepat fragmen fraktur tulang kecil atau penilaian perubahan paru-paru yang halus memerlukan penggunaan irisan tipis (0,5 hingga 2 mm). Apa yang menentukan ketebalan irisan?

Istilah kolimasi didefinisikan sebagai memperoleh irisan tipis atau tebal sepanjang sumbu longitudinal tubuh pasien (sumbu Z). Dokter dapat membatasi divergensi berbentuk kipas dari berkas radiasi dari tabung sinar-X dengan kolimator. Ukuran bukaan kolimator mengatur lintasan sinar yang mengenai detektor di belakang pasien dalam aliran lebar atau sempit. Mempersempit berkas radiasi meningkatkan resolusi spasial sepanjang sumbu Z pasien. Kolimator dapat ditempatkan tidak hanya tepat di pintu keluar tabung, tetapi juga langsung di depan detektor, yaitu "di belakang" pasien saat dilihat dari sisi sumber sinar-X.

Sistem yang bergantung pada apertur kolimator dengan satu baris detektor di belakang pasien (irisan tunggal) dapat menghasilkan irisan berukuran 10 mm, 8 mm, 5 mm, atau bahkan 1 mm. Pemindaian CT dengan irisan yang sangat tipis disebut "CT resolusi tinggi" (HRCT). Jika ketebalan irisan kurang dari satu milimeter, disebut "CT resolusi sangat tinggi" (UHRCT). UHRCT, yang digunakan untuk memeriksa tulang petrosus dengan irisan sekitar 0,5 mm, memperlihatkan garis fraktur halus yang melewati dasar tengkorak atau tulang-tulang pendengaran di rongga timpani). Untuk hati, resolusi kontras tinggi digunakan untuk mendeteksi metastasis, yang memerlukan irisan dengan ketebalan yang agak lebih besar.

[ 13 ], [ 14 ], [ 15 ]

Skema penempatan detektor

Pengembangan lebih lanjut dari teknologi spiral irisan tunggal menghasilkan pengenalan teknik irisan ganda (multi-spiral), yang menggunakan bukan hanya satu tetapi beberapa baris detektor yang terletak tegak lurus terhadap sumbu Z yang berlawanan dengan sumber sinar-X. Hal ini memungkinkan pengumpulan data secara bersamaan dari beberapa bagian.

Karena divergensi radiasi berbentuk kipas, baris detektor harus memiliki lebar yang berbeda. Skema pengaturan detektor dibuat sedemikian rupa sehingga lebar detektor bertambah dari bagian tengah ke tepi, yang memungkinkan berbagai kombinasi ketebalan dan jumlah irisan yang diperoleh.

Misalnya, studi 16 irisan dapat dilakukan dengan 16 irisan tipis beresolusi tinggi (untuk Siemens Sensation 16, ini adalah teknik 16 x 0,75 mm) atau dengan 16 bagian dengan ketebalan dua kali lipat. Untuk angiografi CT iliofemoral, lebih baik untuk memperoleh irisan volume dalam satu siklus sepanjang sumbu Z. Dalam kasus ini, lebar kolimasi adalah 16 x 1,5 mm.

Pengembangan pemindai CT tidak berhenti pada 16 irisan. Pengumpulan data dapat dipercepat dengan menggunakan pemindai dengan 32 dan 64 baris detektor. Namun, tren irisan yang lebih tipis menyebabkan dosis radiasi yang lebih tinggi bagi pasien, yang memerlukan tindakan tambahan yang sudah dapat dilakukan untuk mengurangi paparan radiasi.

Saat memeriksa hati dan pankreas, banyak spesialis lebih suka mengurangi ketebalan irisan dari 10 menjadi 3 mm untuk meningkatkan ketajaman gambar. Namun, hal ini meningkatkan tingkat kebisingan sekitar 80%. Oleh karena itu, untuk mempertahankan kualitas gambar, perlu untuk meningkatkan kekuatan arus pada tabung, yaitu meningkatkan kekuatan arus (mA) sebesar 80%, atau meningkatkan waktu pemindaian (produk mAs meningkat).

[ 16 ], [ 17 ]

Algoritma rekonstruksi gambar

Spiral CT memiliki keuntungan tambahan: selama proses rekonstruksi gambar, sebagian besar data sebenarnya tidak diukur dalam irisan tertentu. Sebaliknya, pengukuran di luar irisan tersebut diinterpolasi dengan sebagian besar nilai di dekat irisan dan menjadi data khusus irisan. Dengan kata lain: hasil pemrosesan data di dekat irisan lebih penting untuk merekonstruksi gambar bagian tertentu.

Fenomena menarik muncul dari sini. Dosis pasien (dalam mGy) didefinisikan sebagai mAs per rotasi dibagi dengan pitch heliks, dan dosis per gambar sama dengan mAs per rotasi tanpa memperhitungkan pitch heliks. Misalnya, jika pengaturannya adalah 150 mAs per rotasi dengan pitch heliks 1,5, maka dosis pasien adalah 100 mAs, dan dosis per gambar adalah 150 mAs. Oleh karena itu, penggunaan teknologi heliks dapat meningkatkan resolusi kontras dengan memilih nilai mAs yang tinggi. Hal ini memungkinkan untuk meningkatkan kontras gambar, resolusi jaringan (kejernihan gambar) dengan mengurangi ketebalan irisan dan memilih panjang interval pitch dan heliks sehingga dosis pasien berkurang! Dengan demikian, sejumlah besar irisan dapat diperoleh tanpa meningkatkan dosis atau beban pada tabung sinar-X.

Teknologi ini terutama penting saat mengubah data yang diperoleh menjadi rekonstruksi 2 dimensi (sagital, lengkung, koronal) atau 3 dimensi.

Data pengukuran dari detektor dilewatkan, profil demi profil, ke perangkat elektronik detektor sebagai sinyal listrik yang sesuai dengan redaman sinar-X yang sebenarnya. Sinyal listrik didigitalkan dan kemudian dikirim ke prosesor video. Pada tahap rekonstruksi gambar ini, metode "pipeline" digunakan, yang terdiri dari praproses, penyaringan, dan rekayasa balik.

Prapemrosesan mencakup semua koreksi yang dilakukan untuk menyiapkan data yang diperoleh untuk rekonstruksi gambar. Misalnya, koreksi arus gelap, koreksi sinyal keluaran, kalibrasi, koreksi lintasan, pengerasan radiasi, dll. Koreksi ini dilakukan untuk mengurangi variasi dalam pengoperasian tabung dan detektor.

Penyaringan menggunakan nilai negatif untuk mengoreksi keburaman gambar yang melekat dalam rekayasa balik. Misalnya, jika phantom air berbentuk silinder dipindai dan direkonstruksi tanpa penyaringan, tepinya akan sangat buram. Apa yang terjadi ketika delapan profil redaman ditumpangkan untuk merekonstruksi gambar? Karena beberapa bagian silinder diukur dengan dua profil yang ditumpangkan, gambar berbentuk bintang diperoleh, bukan silinder sungguhan. Dengan memperkenalkan nilai negatif di luar komponen positif dari profil redaman, tepi silinder ini menjadi tajam.

Rekayasa balik mendistribusikan ulang data pindaian yang dikonvolusikan ke dalam matriks gambar 2 dimensi, yang menampilkan irisan yang rusak. Hal ini dilakukan profil demi profil hingga proses rekonstruksi gambar selesai. Matriks gambar dapat dianggap sebagai papan catur, tetapi terdiri dari elemen berukuran 512 x 512 atau 1024 x 1024, yang umumnya disebut "piksel." Rekayasa balik menghasilkan setiap piksel yang memiliki kerapatan yang tepat, yang pada layar monitor muncul sebagai berbagai corak abu-abu, dari terang hingga gelap. Semakin terang area layar, semakin tinggi kerapatan jaringan di dalam piksel (misalnya, struktur tulang).

[ 18 ], [ 19 ]

Pengaruh tegangan (kV)

Bila daerah anatomi yang diperiksa memiliki kapasitas penyerapan tinggi (misalnya CT kepala, korset bahu, tulang belakang toraks atau lumbar, panggul atau pasien obesitas), sebaiknya gunakan tegangan yang lebih tinggi atau, sebagai alternatif, nilai mA yang lebih tinggi. Dengan memilih tegangan tinggi pada tabung sinar-X, Anda meningkatkan kekerasan radiasi sinar-X. Dengan demikian, sinar-X menembus daerah anatomi dengan kapasitas penyerapan tinggi dengan lebih mudah. Sisi positif dari proses ini adalah komponen radiasi berenergi rendah yang diserap oleh jaringan pasien berkurang tanpa memengaruhi perolehan gambar. Untuk pemeriksaan anak-anak dan saat melacak bolus KB, sebaiknya gunakan tegangan yang lebih rendah daripada pengaturan standar.

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

Arus tabung (mAs)

Arus listrik, yang diukur dalam satuan miliampere detik (mAs), juga memengaruhi dosis radiasi yang diterima pasien. Pasien yang bertubuh besar memerlukan arus listrik yang lebih tinggi di dalam tabung untuk memperoleh gambar yang baik. Dengan demikian, pasien yang lebih gemuk menerima dosis radiasi yang lebih tinggi daripada, misalnya, anak-anak dengan ukuran tubuh yang jauh lebih kecil.

Area dengan struktur tulang yang menyerap dan menyebarkan radiasi lebih banyak, seperti korset bahu dan panggul, memerlukan arus tabung yang lebih tinggi daripada, misalnya, leher, perut orang kurus, atau kaki. Ketergantungan ini secara aktif digunakan dalam perlindungan radiasi.

Waktu pemindaian

Waktu pemindaian sesingkat mungkin harus dipilih, terutama di bagian perut dan dada, di mana kontraksi jantung dan peristaltik usus dapat menurunkan kualitas gambar. Kualitas pencitraan CT juga ditingkatkan dengan mengurangi kemungkinan gerakan pasien yang tidak disengaja. Di sisi lain, waktu pemindaian yang lebih lama mungkin diperlukan untuk mengumpulkan data yang cukup dan memaksimalkan resolusi spasial. Terkadang pilihan waktu pemindaian yang diperpanjang dengan arus yang dikurangi sengaja digunakan untuk memperpanjang umur tabung sinar-X.

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

Rekonstruksi 3D

Karena tomografi spiral mengumpulkan data untuk seluruh bagian tubuh pasien, visualisasi fraktur dan pembuluh darah telah meningkat secara signifikan. Beberapa teknik rekonstruksi 3D yang berbeda digunakan:

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

Proyeksi Intensitas Maksimum (MIP)

MIP adalah metode matematika yang digunakan untuk mengekstraksi voksel hiperintens dari kumpulan data 2D atau 3D. Voksel dipilih dari kumpulan data yang diperoleh pada sudut yang berbeda, kemudian diproyeksikan sebagai gambar 2D. Efek 3D diperoleh dengan mengubah sudut proyeksi dalam langkah-langkah kecil, kemudian memvisualisasikan gambar yang direkonstruksi secara berurutan dengan cepat (misalnya, dalam mode tampilan dinamis). Metode ini sering digunakan dalam pencitraan pembuluh darah dengan kontras yang ditingkatkan.

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

Rekonstruksi Multiplanar (MPR)

Teknik ini memungkinkan untuk merekonstruksi gambar dalam proyeksi apa pun, baik itu koronal, sagital, atau lengkung. MPR merupakan alat yang berharga dalam diagnostik fraktur dan ortopedi. Misalnya, irisan aksial tradisional tidak selalu memberikan informasi lengkap tentang fraktur. Fraktur yang sangat tipis tanpa perpindahan fragmen dan gangguan pada pelat kortikal dapat dideteksi dengan lebih efektif menggunakan MPR.

[ 41 ], [ 42 ]

Tampilan Permukaan Berbayang, SSD

Metode ini merekonstruksi organ atau permukaan tulang yang didefinisikan di atas ambang batas tertentu dalam satuan Hounsfield. Pilihan sudut pencitraan, serta lokasi sumber cahaya hipotetis, merupakan kunci untuk memperoleh rekonstruksi yang optimal (komputer menghitung dan menghilangkan area bayangan dari gambar). Permukaan tulang dengan jelas menunjukkan fraktur radius distal yang ditunjukkan oleh MPR.

SSD 3D juga digunakan dalam perencanaan pembedahan, seperti pada kasus fraktur tulang belakang traumatis. Dengan mengubah sudut gambar, fraktur kompresi tulang belakang toraks dapat dideteksi dengan mudah dan kondisi foramen intervertebralis dapat dinilai. Foramen intervertebralis dapat diperiksa dalam beberapa proyeksi berbeda. MPR sagital menunjukkan fragmen tulang yang bergeser ke kanal tulang belakang.

Aturan dasar untuk membaca CT scan

• Orientasi anatomi

Gambar pada monitor bukan hanya representasi 2 dimensi dari struktur anatomi, tetapi berisi data tentang penyerapan jaringan rata-rata sinar-X, yang direpresentasikan oleh matriks 512 x 512 elemen (piksel). Irisan tersebut memiliki ketebalan tertentu (d _S ) dan merupakan jumlah elemen kuboid (voxel) dengan ukuran yang sama, yang digabungkan menjadi matriks. Fitur teknis ini adalah dasar dari efek volume parsial, yang dijelaskan di bawah ini. Gambar yang diperoleh biasanya dilihat dari bawah (dari sisi kaudal). Oleh karena itu, sisi kanan pasien berada di sebelah kiri pada gambar dan sebaliknya. Misalnya, hati, yang terletak di bagian kanan rongga perut, direpresentasikan di sisi kiri gambar. Dan organ yang terletak di sebelah kiri, seperti lambung dan limpa, terlihat pada gambar di sebelah kanan. Permukaan anterior tubuh, dalam hal ini direpresentasikan oleh dinding perut anterior, didefinisikan di bagian atas gambar, dan permukaan posterior dengan tulang belakang berada di bagian bawah. Prinsip pembentukan gambar yang sama digunakan dalam radiografi konvensional.

• Efek Volume Parsial

Ahli radiologi menentukan ketebalan irisan (d _S ). Untuk pemeriksaan rongga toraks dan abdomen, biasanya dipilih ketebalan 8-10 mm, dan untuk tengkorak, tulang belakang, rongga mata, dan piramida tulang temporal - ketebalan 2-5 mm. Oleh karena itu, struktur dapat menempati seluruh ketebalan irisan atau hanya sebagian saja. Intensitas pewarnaan voxel pada skala abu-abu bergantung pada koefisien redaman rata-rata untuk semua komponennya. Jika struktur memiliki bentuk yang sama di seluruh ketebalan irisan, struktur tersebut akan tampak jelas, seperti pada kasus aorta abdominal dan vena cava inferior.

Efek volume parsial terjadi ketika struktur tidak menempati seluruh ketebalan irisan. Misalnya, jika irisan hanya mencakup sebagian badan vertebra dan sebagian diskus, konturnya tidak jelas. Hal yang sama diamati ketika organ menyempit di dalam irisan. Inilah alasan mengapa kutub ginjal, kontur kantong empedu, dan kandung kemih tidak jelas.

• Perbedaan antara struktur nodular dan tubular

Penting untuk dapat membedakan kelenjar getah bening yang membesar dan berubah secara patologis dari pembuluh dan otot yang termasuk dalam penampang melintang. Hal ini dapat sangat sulit dilakukan hanya dari satu bagian, karena struktur-struktur ini memiliki kepadatan yang sama (dan corak abu-abu yang sama). Oleh karena itu, selalu perlu untuk menganalisis bagian-bagian yang berdekatan yang terletak lebih ke arah kranial dan kaudal. Dengan menentukan di berapa banyak bagian struktur tertentu terlihat, adalah mungkin untuk menyelesaikan dilema apakah kita melihat kelenjar getah bening yang membesar atau struktur tubular yang lebih atau kurang panjang: kelenjar getah bening akan ditentukan hanya dalam satu atau dua bagian dan tidak akan divisualisasikan di bagian-bagian yang berdekatan. Aorta, vena cava inferior, dan otot-otot, seperti iliaka-lumbal, terlihat di seluruh rangkaian gambar kraniokaudal.

Jika ada kecurigaan adanya pembentukan nodul yang membesar pada satu bagian, dokter harus segera membandingkan bagian-bagian yang berdekatan untuk menentukan dengan jelas apakah "pembentukan" ini hanyalah pembuluh darah atau otot pada penampang melintang. Taktik ini juga bagus karena memungkinkan pembentukan efek volume pribadi dengan cepat.

• Densitometri (pengukuran kepadatan jaringan)

Jika tidak diketahui, misalnya, apakah cairan yang ditemukan di rongga pleura adalah efusi atau darah, pengukuran kepadatannya memudahkan diagnosis diferensial. Demikian pula, densitometri dapat digunakan untuk lesi fokal di parenkim hati atau ginjal. Namun, tidak disarankan untuk menarik kesimpulan berdasarkan penilaian satu voksel, karena pengukuran tersebut tidak terlalu dapat diandalkan. Untuk keandalan yang lebih besar, perlu untuk memperluas "wilayah minat" yang terdiri dari beberapa voksel dalam lesi fokal, struktur atau volume cairan apa pun. Komputer menghitung kepadatan rata-rata dan deviasi standar.

Perhatian khusus harus diberikan agar tidak melewatkan artefak pengerasan atau efek volume parsial. Jika lesi tidak meluas ke seluruh ketebalan irisan, pengukuran kepadatan mencakup struktur yang berdekatan. Kepadatan lesi hanya akan diukur dengan benar jika mengisi seluruh ketebalan irisan (dS ₎. Dalam kasus ini, kemungkinan besar pengukuran akan melibatkan lesi itu sendiri daripada struktur yang berdekatan. Jika dS lebih besar dari diameter lesi, seperti lesi kecil, ini akan menghasilkan efek volume parsial pada setiap tingkat pemindaian.

• Tingkat kepadatan berbagai jenis kain

Perangkat modern mampu mencakup 4096 tingkat skala abu-abu, yang mewakili berbagai tingkat kepadatan dalam satuan Hounsfield (HU). Kepadatan air secara acak diambil sebagai 0 HU, dan udara sebagai - 1000 HU. Layar monitor dapat menampilkan maksimal 256 tingkat abu-abu. Akan tetapi, mata manusia hanya dapat membedakan sekitar 20. Karena spektrum kepadatan jaringan manusia meluas lebih luas daripada batas yang agak sempit ini, maka dimungkinkan untuk memilih dan menyesuaikan jendela gambar sehingga hanya jaringan dengan rentang kepadatan yang diinginkan yang terlihat.

Tingkat kerapatan jendela rata-rata harus ditetapkan sedekat mungkin dengan tingkat kerapatan jaringan yang sedang diperiksa. Paru-paru, karena udaranya yang meningkat, paling baik diperiksa di jendela dengan pengaturan HU rendah, sedangkan untuk jaringan tulang, tingkat jendela harus ditingkatkan secara signifikan. Kontras gambar bergantung pada lebar jendela: jendela yang menyempit lebih kontras, karena 20 tingkat abu-abu hanya mencakup sebagian kecil skala kerapatan.

Penting untuk dicatat bahwa tingkat kepadatan hampir semua organ parenkim terletak dalam batas sempit antara 10 dan 90 HU. Paru-paru merupakan pengecualian, jadi seperti yang disebutkan di atas, parameter jendela khusus harus ditetapkan. Mengenai perdarahan, harus diperhitungkan bahwa tingkat kepadatan darah yang baru saja menggumpal kira-kira 30 HU lebih tinggi daripada darah segar. Kepadatan kemudian turun lagi di area perdarahan lama dan di area lisis trombus. Eksudat dengan kandungan protein lebih dari 30 g/L tidak mudah dibedakan dari transudat (dengan kandungan protein di bawah 30 g/L) dengan pengaturan jendela standar. Selain itu, harus dikatakan bahwa tingkat tumpang tindih kepadatan yang tinggi, misalnya pada kelenjar getah bening, limpa, otot dan pankreas, membuat tidak mungkin untuk menetapkan identitas jaringan berdasarkan penilaian kepadatan saja.

Sebagai kesimpulan, perlu dicatat bahwa nilai kepadatan jaringan normal juga bervariasi di antara individu dan berubah di bawah pengaruh zat kontras dalam darah yang bersirkulasi dan dalam organ. Aspek terakhir ini sangat penting untuk studi sistem genitourinari dan menyangkut pemberian zat kontras intravena. Dalam kasus ini, zat kontras dengan cepat mulai dikeluarkan oleh ginjal, yang menyebabkan peningkatan kepadatan parenkim ginjal selama pemindaian. Efek ini dapat digunakan untuk menilai fungsi ginjal.

• Mendokumentasikan penelitian di berbagai jendela

Setelah gambar diperoleh, gambar tersebut perlu dipindahkan ke film (dibuat dalam bentuk cetak) untuk mendokumentasikan pemeriksaan. Misalnya, saat menilai kondisi mediastinum dan jaringan lunak dada, jendela ditetapkan sehingga otot dan jaringan lemak terlihat jelas dalam nuansa abu-abu. Dalam kasus ini, jendela jaringan lunak dengan pusat 50 HU dan lebar 350 HU digunakan. Hasilnya, jaringan dengan kepadatan dari -125 HU (50-350/2) hingga +225 HU (50+350/2) ditampilkan dalam warna abu-abu. Semua jaringan dengan kepadatan lebih rendah dari -125 HU, seperti paru-paru, tampak hitam. Jaringan dengan kepadatan lebih tinggi dari +225 HU berwarna putih, dan struktur internalnya tidak terdiferensiasi.

Jika perlu memeriksa parenkim paru, misalnya, ketika pembentukan nodular disingkirkan, pusat jendela harus dikurangi menjadi -200 HU, dan lebarnya ditingkatkan (2000 HU). Saat menggunakan jendela ini (jendela paru), struktur paru berdensitas rendah dapat dibedakan dengan lebih baik.

Bahasa Indonesia: Untuk mencapai kontras maksimum antara materi abu-abu dan putih otak, jendela otak khusus harus dipilih. Karena kepadatan materi abu-abu dan putih hanya sedikit berbeda, jendela jaringan lunak harus sangat sempit (80 - 100 HU) dan kontras tinggi, dan bagian tengahnya harus berada di tengah nilai kepadatan jaringan otak (35 HU). Dengan pengaturan seperti itu, tidak mungkin untuk memeriksa tulang tengkorak, karena semua struktur yang lebih padat dari 75 - 85 HU tampak putih. Oleh karena itu, bagian tengah dan lebar jendela tulang harus jauh lebih tinggi - masing-masing sekitar + 300 HU dan 1500 HU. Metastasis di tulang oksipital divisualisasikan hanya saat menggunakan jendela tulang, tetapi bukan jendela otak. Di sisi lain, otak praktis tidak terlihat di jendela tulang, jadi metastasis kecil di materi otak tidak akan terlihat. Kita harus selalu mengingat detail teknis ini, karena dalam kebanyakan kasus gambar di semua jendela tidak ditransfer ke film. Dokter yang melakukan pemeriksaan melihat gambar di layar di semua jendela agar tidak melewatkan tanda-tanda patologi yang penting.

[ 43 ], [ 44 ], [ 45 ]