ما هو التصوير المقطعي؟

التصوير المقطعي أو التصوير المقطعي المحوسب (CT أو CT) هو أسلوب تصوير يمكن من خلاله ملاحظة الأجزاء الداخلية المختلفة من الجسم. وهي تستخدم أساسا للكشف عن الحالات الشاذة في بنية الكائن الحي وإجراء التشخيصات.

إنه يعمل عبر مجموعة من صور الأشعة السينية المأخوذة من زوايا مختلفة. يتم معالجتها لاحقًا بواسطة أجهزة الكمبيوتر لإنشاء صور عرضية (محورية) للجسم.

الأشعة السينية هي أشعة كهرومغناطيسية تمر عبر الأجسام المعتمة للضوء ، وتنتج صورًا وراءها. تُظهر صور الأشعة السينية الجزء الداخلي من الجسم بألوان سوداء وبيضاء ، لأن كل نوع من الأنسجة يمتص كميات مختلفة من الإشعاع.

مع التصوير المقطعي المحوسب يتم الحصول على صور أكثر تفصيلا للهياكل الداخلية. يسمح هذا للعامل في الرعاية الصحية بالبحث داخل الجسم ، مثل تفاحة عندما نقطعها إلى نصفين.

لا تؤدي آلات TC الأولى سوى قطعًا واحدًا في كل مرة ، ولكن معظم الماسحات الضوئية الحديثة تعمل في وقت واحد. هذا يمكن أن تختلف من 4 إلى 320 تخفيضات. يمكن أن تصل إلى أحدث الآلات 640 تخفيضات.

يعني هذا الإجراء حدوث ثورة حقيقية في التشخيص الإشعاعي منذ اكتشاف الأشعة السينية ، حيث يمكن ملاحظة الأنسجة الرخوة والأوعية الدموية والعظام في مناطق مختلفة من الجسم.

تم تطوير التصوير المقطعي بواسطة المهندس البريطاني جودفري هونسفيلد والمهندس الأمريكي ألان كورماك. لقد حصلوا على جائزة نوبل في الفسيولوجيا أو الطب في عام 1979.

أصبحت هذه التقنية ركيزة أساسية في تشخيص الأمراض الطبية. مع ذلك يمكنك الحصول على صور من الرأس والظهر والحبل الشوكي والقلب والبطن والركبتين والصدر ... من بين أمور أخرى.

استفادت جميع مجالات الطب تقريبًا من تطبيق هذه التقنية ، وتمكنت من التخلي عن الإجراءات المزعجة والخطيرة والمؤلمة. قبل كل شيء ، عندما يتم التحقق من أن التصوير المقطعي المحوسب يوفر تشخيصًا أكثر أمانًا وبساطة وأقل تكلفة.

واحدة من المناطق التي يكون فيها التصوير المقطعي المحوسب أكثر انعكاسًا في استكشافات الجهاز العصبي. قبل بضع سنوات كانت إمكانية الحصول على صور للدماغ بهذه الدقة غير واردة.

وقد أتاح هذا تقدمًا كبيرًا في المعرفة الحالية حول أداء الدماغ.

ما هي آلية التصوير المقطعي؟

تم إجراء أول جهاز تصوير مقطعي محوسب يعمل بفعالية وكان له تطبيق سريري بواسطة Hounsfield في عام 1967. عمل هذا المهندس لشركة EMI ، التي كانت مكرسة لإنتاج السجلات والأجهزة الموسيقية.

أراد Hounsfield إعادة بناء الكثافة الإشعاعية لجسم الإنسان ، من خلال عدد من القياسات القادمة من إرسال شعاع ضوء الأشعة السينية.

كان قادرًا على إثبات أن هذا ممكن باستخدام جرعات معتدلة من الإشعاع. هذا يمكن أن يحقق دقة 0.5 ٪ ، والتي كانت أعلى بكثير من الإجراءات الإشعاعية العادية.

تم تثبيت أول جهاز في مستشفى أتكينسون مورلي في عام 1971. بينما في عام 1974 ، في جامعة جورج تاون ، تم الحصول على أول جهاز تصوير مقطعي كامل الجسم.

منذ ذلك الحين ، لقد تم تحسين واليوم هناك العديد من الشركات المصنعة. تكلف الأجهزة الحالية ما بين 250.000 إلى 800000 يورو تقريبًا.

تمر الأشعة السينية عبر المواد ، وتعتمد الصور الناتجة على المادة والحالة المادية للمواد. هناك أنسجة مشعة ، أي أنها تسمح للأشعة السينية بالمرور وتبدو سوداء. في حين أن المواد المعتمّة للراديو ، تمتص الأشعة السينية وتبدو بيضاء.

في جسم الإنسان يمكن ملاحظة 4 كثافات. لوحظ كثافة الهواء (انخفاض ضغط الدم) أسود. لوحظ كثافة الدهون (isodense) رمادية. تبدو كثافة العظم (الكثافة المفرطة) بيضاء. يمكن رؤية كثافة الماء باللون الأسود الرمادي ، على الرغم من أنك إذا أضفت وسيط تباين ، فإنها تبدو بيضاء.

وسيط التباين عبارة عن مادة يتم بلعها أو حقنها بحيث يتم رؤية الهياكل التي سيتم استكشافها بشكل أفضل.

يتم قياس مستويات الكثافة الإشعاعية للأنسجة البشرية بمقاييس وحدات Hounsfield (HU) ، كتقدير لمبدعها.

يعتمد التصوير المقطعي على ترتيب حزم الأشعة السينية المختلفة في زوايا مختلفة والتي يتم تطبيقها على المنطقة المراد ملاحظتها.

عناصر التصوير المقطعي

تتألف المعدات المستخدمة في التصوير المقطعي المحوسب من ثلاثة أنظمة:

نظام جمع البيانات

إنها العناصر المستخدمة في استكشاف المريض. وهي تتألف من مولد الجهد العالي مماثلة لتلك المستخدمة في الأشعة التقليدية. هذا يسمح باستخدام أنابيب الأشعة السينية التي تدور بسرعة عالية.

من الضروري أيضًا الوقوف ، أي نقالة حيث يوجد المريض والآليات التي تحركه. هذه النقالة ضرورية لأنها تسمح للمريض بالراحة وعدم التحرك.

يجب ألا تتداخل مادة النقالة مع الأشعة السينية ، ولهذا يتم استخدام ألياف الكربون. محركها دقيق وسهل للغاية ، بحيث لا يشع مرتين في نفس المنطقة.

عنصر آخر هو أنبوب الأشعة السينية الذي يولد الإشعاعات المؤينة ، على غرار الصور الشعاعية التقليدية. هناك أيضًا أجهزة الكشف عن الإشعاع التي تحول الأشعة السينية إلى إشارات رقمية يمكن لجهاز الكمبيوتر ترجمتها. وهي تقع في شكل تاج ، حول الحفرة التي يوضع فيها المريض.

نظام معالجة البيانات

يتكون بشكل أساسي من الكمبيوتر والعناصر المستخدمة للتواصل معه (الشاشة ، لوحة المفاتيح ، الطابعة ، إلخ.)

يقوم الكمبيوتر ، من الإشارات التي تم جمعها ، بإجراء العمليات الحسابية الرياضية المخزنة. وهذا يسمح التصور والتعديل اللاحق.

في الاختبارات الأولى التي أجراها هونسفيلد ، استغرقت الأجهزة حوالي 80 دقيقة لإعادة بناء كل صورة. حاليًا ، اعتمادًا على تنسيق الصورة ، يحل الكمبيوتر حوالي 30000 معادلة في وقت واحد لإعادة بناء الصورة. لهذا السبب تحتاج معدات قوية.

وقد مكنت هذه التكنولوجيا لإجراء عملية إعادة بناء صورة في حوالي 1 ثانية.

نظرًا لأن أجهزة الكمبيوتر الحالية رقمية ، لكي تعمل مع صورة ، يجب تقليلها إلى مجموعة من الأرقام التي تحتوي على أقصى قدر ممكن من المعلومات. لتحقيق ذلك ، يتم تقسيم الصورة إلى مربعات صغيرة لإنشاء مصفوفة.

كل مربع يسمى "بكسل" ، والمعلومات لكل منها قيمة عددية. يحتوي على أرقام تمثل موقعه على المحور X وعلى المحور Y للمصفوفة. أيضا من المحور الثالث الذي يشير إلى مستوى الرمادي.

وبالتالي ، من الممكن تقليل المعلومات الموجودة على الصورة إلى أرقام. أصغر المربعات المصفوفة وكلما زاد عدد الرمادي ، كلما كانت المعلومات المقدمة أكثر تفصيلاً ، وسوف تشبه الصورة الفعلية أكثر.

في التصوير المقطعي المحوسب ، فإن المصفوفات الأكثر استخدامًا هي 256 × 256 و 512 × 512 بكسل. المربعات التي تشكل المصفوفة عديدة. على سبيل المثال ، في مصفوفة 256 × 256 ، سيكون لدينا 65.536 بكسل.

عرض البيانات ونظام التخزين

يتم عرض البيانات على الشاشات. لدى بعض الفرق فريقان ، أحدهما للفني الذي يقوم بإجراء الاختبار والآخر للطبيب الذي يدرس أو يعدل الصورة التي تم الحصول عليها.

كما تستخدم آليات مختلفة لتسجيل الصور وحفظها. يمكن طباعة الأشعة السينية بطريقة مماثلة لإجراءات التطوير التقليدية.

تطور

التصوير المقطعي يحل بعض مشاكل التصوير الشعاعي التقليدي. في حين أنه من الممكن التمييز بين 4 مستويات من الكثافة في الصور (الهواء والماء والدهون والكالسيوم) ، إلا أنه يمكن الحصول على ما يصل إلى 2000 كثافة من الرمادي على التصوير المقطعي.

في الأشعة التقليدية ، يتم الحصول على صورة مع ثلاثة محاور في الفضاء على فيلم ثنائي الأبعاد. هذا يعني تراكب العناصر التي تم الأشعة السينية. في التصوير المقطعي ، يتم الحصول على صورة أكثر دقة للمحاور الثلاثة ، مما يلغي التراكب.

كلما زادت عمليات المسح الاستكشافية التي يقوم بها النظام ، زادت البيانات وأكثر وفاءً للواقع. ومع ذلك ، فإن عدد عمليات الفحص محدود بالوقت اللازم لصنعها ، وكذلك بسبب تعرض المريض للإشعاع. لأنه أمر ضار لاستقباله لفترة طويلة.

بسبب كل هذا ، تتحسن أنظمة التصوير المقطعي المحوسب في كل مرة ، من خلال العمليات التالية:

الجيل الأول

يتكون الجيل الأول من التصوير المقطعي من شعاع رفيع وضيق من الإشعاع مع كاشف واحد. كانت عمليات المسح واسعة واستغرق الاستكشاف ما يزيد قليلاً عن 4 دقائق.

بعد تحريك أنبوب الكاشف ، تم إجراء عملية مسح أخرى لتغطية المنطقة بأكملها. تم تخزين هذه البيانات في الكمبيوتر.

الجيل الثاني

يتميز الجيل الثاني بسبب وجود عدد أكبر من أجهزة الكشف (30 أو أكثر). سمح هذا مرات الترجمة 18 ثانية ، والتي يمكن أن تحصل على نتائج جيدة.

الجيل الثالث

طور الجيل الثالث تاج كاشفات ثابتة. يتكون من قوس بأكثر من 40 درجة.

حركات ترجمة الأنبوب يتم قمعها وتدور فقط. مع هذا التطور ، تم تحقيق أوقات من 4 ثوان.

اليوم تم تطوير التصوير المقطعي الحلزوني ، حيث هناك تعرض مستمر من خلال العديد من أجهزة الكشف. يتحرك المريض أيضًا بدقة عالية.

هذا يجعل من الممكن في بضع ثوان إجراء تخفيضات تصويرية لكامل الجمجمة أو الصدر. بالإضافة إلى ذلك ، تسمح أنظمة الكمبيوتر المتقدمة بمعالجة هذه البيانات على الفور تقريبًا.

تتيح أحدث المقطوعات التصويرية توليد صور ثلاثية الأبعاد من المعلومات المستخرجة من الشرائح المقطعية ثنائية الأبعاد.

كيف يتم ذلك؟

لتنفيذ هذا الإجراء ، يجب على المريض إزالة أي عناصر معدنية أو عناصر أخرى قد تتداخل مع الفحص ، مثل النظارات أو الأطراف الصناعية.

قد يوفر أخصائي الرعاية الصحية للمريض صبغة خاصة تسمى وسط التباين. يساعد على اكتشاف البنى الداخلية بشكل أكثر وضوحًا بواسطة الأشعة السينية.

تبدو مادة التباين بيضاء في الصور ، مما يسمح بتسليط الضوء على الأوعية الدموية أو الأنسجة أو الهياكل الأخرى. يمكن توفير وسيط التباين على شكل مشروب أو حقنه في الذراع. بشكل استثنائي ، يتم استخدام الوذمات التي يجب إدخالها في المستقيم.

يجب على المريض الاستلقاء على نقالة. يوجد الأطباء والفنيون في غرفة مجاورة ، غرفة التحكم. في ذلك هو الكمبيوتر والشاشات. يمكن للمريض التواصل معهم من خلال الاتصال الداخلي.

تنزلق النقالة برفق داخل الماسحة الضوئية وتدور آلة الأشعة السينية حول المريض. كل دوران يولد العديد من الصور من التخفيضات من الجسم.

يمكن أن يستمر الإجراء من 20 دقيقة إلى 1 ساعة. من الضروري أن يكون المريض لا يزال كاملاً حتى لا تؤثر الحركة على الاستكشاف.

بعد ذلك ، سيقوم اختصاصي الأشعة بفحص الصور. هذا الطبيب متخصص في تشخيص وعلاج الأمراض من تقنيات التصوير.

تطبيقات

يحتوي التصوير المقطعي على العديد من التطبيقات في جميع مجالات الطب تقريبًا ، كما أنه مفيد أيضًا في علم الأعصاب.

يستخدم بشكل خاص لاستكشاف الرقبة والعمود الفقري والبطن والحوض والذراعين والساقين ، إلخ.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن الحصول على صور للأعضاء الداخلية للجسم مثل الكبد والبنكرياس والأمعاء والكلى والمثانة والغدد الكظرية والرئتين والقلب والدماغ ، وما إلى ذلك. يمكن أيضًا تحليل الأوعية الدموية والحبل الشوكي.

التطبيقات الرئيسية للتصوير المقطعي هي:

- التصوير المقطعي للصدر: يمكنه اكتشاف مشاكل في الرئتين أو القلب أو المريء أو الشريان الأبهر أو أنسجة مركز الصدر. وبهذه الطريقة يمكنك العثور على الالتهابات وسرطان الرئة والانسداد الرئوي وتمدد الأوعية الدموية.

- البطن المقطعي: باستخدام هذا الإجراء ، يمكنك العثور على الخراجات والأورام والتهابات والغدد الليمفاوية المتضخمة والأجسام الغريبة والنزيف والتهاب الزائدة الدودية والتهاب الرتج ، إلخ.

- التصوير المقطعي للقناة البولية: التصوير المقطعي للكلى والحالب والمثانة يسمى التصوير البولي. باستخدام هذه التقنية ، يمكنك العثور على حصوات في الكلى أو حصى في المثانة أو عوائق في المسالك البولية.

التصوير الشعاعي الوريدي (IVP) هو نوع من التصوير المقطعي المحوسب الذي يستخدم وسيلة تباين للبحث عن العوائق ، العدوى ، أو غيرها من الأمراض في المسالك البولية.

- التصوير المقطعي للكبد: وبهذه الطريقة يمكنك أن تجد أورامًا ونزيفًا أو أمراضًا أخرى في الكبد.

- البنكرياس CT: يستخدم لإيجاد أورام في البنكرياس أو التهاب البنكرياس (التهاب البنكرياس).

- CT من المرارة والقنوات الصفراوية: قد يكون من المفيد العثور على حصاة المرارة ، على الرغم من أن الموجات فوق الصوتية تستخدم بشكل عام.

- الحوض CT: للكشف عن المشاكل في الأعضاء الموجودة في هذا المجال. عند النساء يتم استخدامه لاستكشاف الرحم والمبيض وأنابيب فالوب. بالنسبة للرجل والبروستاتا والحويصلة المنوية.

- TC الذراع أو الساق: مع هذا يمكنك اكتشاف مشاكل في الكتف والكوع واليد والورك والركبة والكاحل والقدم. هذا يمكن تشخيص اضطرابات العضلات والعظام كسور.

- من ناحية أخرى ، التصوير المقطعي دليل أساسي للتخطيط للجراحات أو العلاج الإشعاعي.

- من المفيد أيضًا التحكم في فعالية العلاجات التي يتم تنفيذها.

- يعمل التصوير المقطعي المحوسب للدماغ على اكتشاف النزيف أو إصابات الدماغ أو الكسور في الجمجمة. يستخدم لتشخيص تمدد الأوعية الدموية ، جلطات الدم ، السكتات الدماغية ، الأورام ، استسقاء الرأس ، وكذلك التشوهات أو الأمراض في الجمجمة.

المخاطر

هناك عدد قليل جدًا من المخاطر المتعلقة بالتصوير المقطعي. ومع ذلك ، يمكن زيادة خطر الإصابة بالسرطان لأنه في هذا الإجراء يكون هناك التعرض للإشعاع المؤين أعلى من الإشعاعات التقليدية.

هذا الخطر منخفض جدًا إذا كان هناك استكشاف واحد فقط. يزداد الخطر بالنسبة للأطفال ، خاصة إذا تم ذلك في الصدر والبطن.

قد تحدث تفاعلات حساسية تجاه وسط التباين أيضًا ؛ أساسا لمكون محدد ، اليود. في أي حال ، فإن معظم ردود الفعل خفيفة للغاية ويمكن أن تؤدي إلى طفح جلدي أو حكة. لمواجهة هذا ، قد يصف الطبيب دواء للحساسية أو المنشطات.

لا يُشار إلى هذا المسح بالنسبة للنساء الحوامل لأنه يمكن أن يسبب ضررًا للطفل. في هذه الحالات ، قد يوصى بإجراء اختبار آخر ، مثل التصوير بالموجات فوق الصوتية أو الرنين المغناطيسي.