Computertomografie (synoniemen: CT-scan, computer axiale tomografie – van het Oudgrieks: boekdeel: de snede; grafein: schrijven) is een beeldvormende methode van radiologische diagnostiek. Met behulp van de toepassing van CT is het voor het eerst mogelijk geworden een creatie van axiale superpositievrije doorsnedebeelden van de verschillende lichaamsgebieden. Om dit te bereiken, Röntgenstraal radiologische beelden uit verschillende richtingen worden door de computer verwerkt, zodat een driedimensionaal doorsnedebeeld kan worden gemaakt. Verder is het mogelijk om onderscheid te maken tussen structuren met een hogere straling absorptie en een verbrede laagdikte. Terwijl het nog steeds het geval was met een Röntgenstraal beeld dat de mate van verdikking van een weefsel niet precies kon worden bepaald, omdat geen driedimensionaal onderzoek een sterk gedifferentieerde beoordeling van weefsels mogelijk maakte, biedt de toepassing van CT nu een oplossing voor dit probleem. Het bekijken van het object in drie dimensies zorgt echter niet alleen voor een nauwkeurige beoordeling van de volume structuur, maar elimineert ook de noodzaak voor het middelen van doorsnedebeelden. De absorptie coëfficiënt (dempingscoëfficiënt) gedefinieerd in de Hounsfield-schaal weerspiegelt de reproductie van de weefsels in de individuele grijsniveaus. de graad van absorptie kan worden geïllustreerd door de waarden van lucht (absorptiewaarde van -1,000), water (absorptiewaarde 0) en de verschillende metalen (absorptiewaarden van ruim boven de 1,000). De weergave van de weefsels wordt in de geneeskunde beschreven met de termen hypodensiteit (lage absorptiewaarde) en hyperdensiteit (hoge absorptiewaarde). Deze diagnostische procedure is in de jaren zestig ontwikkeld door natuurkundige Allan M. Cormack en elektrotechnisch ingenieur Godfrey Hounsfield, die voor hun onderzoek de Nobelprijs voor de geneeskunde kregen. Maar zelfs vóór de laatste ontwikkelingen van computertomografie waren er pogingen om ruimtelijke beelden te maken van radiologische secties, waardoor het middelingsproces van Röntgenstraal afbeeldingen. Al in de jaren twintig werden de eerste onderzoeksresultaten over tomografie gepresenteerd door de Berlijnse arts Grossmann.
De procedure
Het principe van de computertomograaf is het vermijden van superpositie van wazige vlakken, zodat een hogere contrastgeneratie kan worden bereikt. Op basis hiervan is het ook mogelijk om zachte weefsels te onderzoeken met de computertomografiescanner. Dit heeft geresulteerd in de vestiging van CT in zorginstellingen, waar CT wordt gebruikt als de diagnostische beeldvormingsmodaliteit bij uitstek voor beeldvorming van organen. Sinds de ontwikkeling van de tomograaf zijn er verschillende technologieën geweest voor het uitvoeren van de diagnostische procedure. Sinds 1989 is spiraal-CT, ontwikkeld door de Duitse natuurkundige Kalendar, de primaire methode om dit uit te voeren. Spiral CT is gebaseerd op het principe van sleepringtechnologie. Hierdoor is het mogelijk om de patiënt in een spiraalvorm te scannen, aangezien de röntgenbuis constant van energie wordt voorzien en zowel de energietransmissie als de datatransmissie volledig draadloos kan verlopen. De technologie van CT is als volgt:
- De moderne CT-scanner bestaat telkens uit een front-end, dat is de eigenlijke scanner, en het back-end, dat bestaat uit een bedieningsconsole en een zogenaamd kijkstation (controlestation).
- Aangezien de hart- van de tomograaf omvat het front-end onder meer de benodigde röntgenbuis, het filter en de verschillende openingen, een detectorsysteem, een generator en een koelsysteem. In de röntgenbuis wordt straling in het golflengtegebied van 10-8 tot 10-18 m gegenereerd door het binnendringen van snelle elektronen in een metaal.
- Voor het uitvoeren van diagnostiek is het nodig om een versnellende spanning te leveren, die de energie van het röntgenspectrum bepaalt. Bovendien kan de stroom van de anode worden gebruikt om de intensiteit van het röntgenspectrum te bepalen.
- De al genoemde versnelde elektronen gaan door de anode, waardoor ze zowel afgebogen als afgeremd worden door de wrijving op de atomen van de anode. Het remmende effect vormt een elektromagnetische golf die het mogelijk maakt het weefsel in beeld te brengen via het genereren van fotonen. Beeldvorming vereist echter een interactie van straling en materie, waardoor de eenvoudige detectie van röntgenstralen niet voldoende is voor beeldvorming.
- Naast de röntgenbuis speelt ook het detectorsysteem een cruciale rol in de functie van de CT-scanner.
- Bovendien maakt ook de motorunit inclusief besturingseenheid en mechanica deel uit van de front-end.
Om de ontwikkeling van de computertomograaf door de decennia heen te illustreren, volgen hier de apparaatgeneraties die vandaag de dag nog steeds relevant zijn voor bepaalde problemen:
- Apparaten van de eerste generatie: dit apparaat is een translatie-rotatiescanner waarbij er een mechanische verbinding is tussen de röntgenbuis en de bundeldetector. Een enkele röntgenstraal wordt gebruikt om een enkel röntgenbeeld te maken door dit apparaat te roteren en te vertalen. Het gebruik van computertomografiescanners van de eerste generatie begon in 1962.
- Apparaten van de tweede generatie: ook dit is een translatie-rotatiescanner, maar de toepassing van de procedure is uitgevoerd met behulp van meerdere röntgenfoto's.
- Apparaten van de derde generatie: als voordeel van deze verdere ontwikkeling is de emissie van bundels als ventilator, waardoor een translatiebeweging van de buis niet meer nodig is.
- Apparaten van de laatste generatie: in dit type apparaat worden verschillende elektronenkanonnen in een cirkel gebruikt om op een tijdbesparende manier een totaaloverzicht van het weefsel te garanderen.
Als momenteel het meest moderne type toestel wordt de dual-source CT verhandeld. In deze nieuwe ontwikkeling die Siemens in 2005 presenteerde, worden twee röntgenstralingstralers gelijktijdig gebruikt die in een rechte hoek zijn verschoven om de belichtingstijd te verkorten. Tegenover elke röntgenbron bevindt zich een detectorsysteem. Dual-source CT heeft uitstekende voordelen, met name bij de beeldvorming van het hart:
- Beeldvorming van de hart- met een hartslag-onafhankelijke temporele resolutie van enkele milliseconden.
- Eliminatie van de noodzaak om bètablokkers toe te dienen om de beeldvorming te verbeteren.
- Bovendien zorgt deze vooruitgang voor een hogere mate van gedenkplaat differentiatie en een nauwkeurigerstent in beeld brengen.
- Zelfs bij patiënten met aritmieën is beeldvorming gegarandeerd die gelijkwaardig is aan die van patiënten zonder polsafwijkingen.
Dual-source CT kan ook worden gebruikt voor problemen buiten de cardiologie. Met name de oncologie is gebaat bij een verbeterde tumorkarakterisering en een nauwkeurigere differentiatie van weefselvloeistoffen. CT kan voor veel verschillende klachten of ziekten worden gebruikt. De volgende CT-onderzoeken komen veel voor:
- Abdominale CT (beeldvorming van de buikholte en zijn organen).
- Angio-CT (beeldvorming van bloed schepen).
- Pelvic CT (beeldvorming van het bekken en zijn organen).
- CCT (Cranial CT) (beeldvorming van de schedel en hersenen).
- Extremiteiten CT (armen en benen).
- Nek CT van zacht weefsel (beeldvorming van de keelholte, basis van de tong, speekselklieren en strottehoofd).
- Thoracale CT (beeldvorming van de borst om de longen te beoordelen, hart- en botten).
- Virtuele colonoscopie (colonoscopie).
- Spinale CT
Naast al deze diagnostische mogelijkheden kan CT ook worden gebruikt om puncties en biopsieën uit te voeren.
Mogelijke gevolgen
- Dosisafhankelijke toename van het risico op kanker; patiënten die CT's hadden:
- Had een 2.5-voudig verhoogd risico op schildklierkanker en het risico op leukemie was met iets meer dan 50% verhoogd; de risicoverhoging was het meest uitgesproken bij vrouwen tot 45 jaar
- Voor niet-Hodgkin-lymfoom (NHL), een verhoging van het risico kon alleen worden aangetoond tot de leeftijd van 45 jaar; op leeftijden jonger dan 35 jaar was CT geassocieerd met een 2.7-voudige toename van het risico op ziekte; in de leeftijd van 36 tot 45 jaar, met een 3.05-voudige toename van het risico
