In vergelijking met conventionele röntgenstralen is de methode van computertomografie (ook: computertomografie; CT) is relatief jong, maar het is moeilijk om een klinische routine zonder dit voor te stellen. Zijn veelzijdigheid en snelle technische ontwikkelingen maken het onmisbaar voor een breed scala aan problemen in bijna alle delen van het lichaam. Kunnen röntgenmetingen uit verschillende projectierichtingen zo worden gecombineerd dat ze een compleet, superpositievrij beeld geven van een lichaamslaag - vergelijkbaar met een legpuzzel?
Röntgenfoto's: afbeelding van het interieur
Bij conventionele röntgenstralen worden de stralen door het lichaam gestuurd en bereiken ze - afhankelijk van hoeveel ze door verschillende weefsels worden overgedragen - de andere kant. Daar worden ze vastgelegd door een soort fotografische plaat. Er wordt een tweedimensionaal beeld verkregen, vergelijkbaar met een silhouet op de muur, waarin de verschillende structuren over elkaar heen worden gelegd.
Wat verloren gaat, is de informatie op welke diepte ze zich bevinden. Dit is een crux die deels kan worden opgelost door beelden te maken in verschillende projectievlakken - bijvoorbeeld van voor naar achter en van links naar rechts. Computertomografie maakt ook gebruik van röntgenstraling, maar lost dit probleem op een andere manier op.
Hoe werkt computertomografie (CT)?
Het verschil tussen CT en traditionele beeldvorming is dat CT het lichaam in dunne plakjes afbeeldt. Elk van deze plakjes, die slechts enkele millimeters dik zijn, kan aan precies één plek in het lichaam worden toegewezen - alsof het duizend keer kruiselings met een scherp mes is doorgesneden.
Maar het apparaat kan nog meer: de beelden kunnen nabewerkt, vergroot, gemeten, opgeslagen en bekeken worden vanuit verschillende hoeken. En - bijzonder nuttig - indien nodig kan uit de doorsnedebeelden een ruimtelijk beeld worden samengesteld dat van alle kanten kan worden bekeken en waarmee artsen structuren en hun omgeving nauwkeurig kunnen toewijzen en uitbreiden, bijvoorbeeld ter voorbereiding op een operatie. Om zulke dunne plakjes te krijgen, wordt een fijne bundel röntgenstralen door het lichaam gestuurd en opgevangen door detectoren aan de andere kant.
Verschillende soorten CT
De truc is dat de CT-machine tijdens het onderzoek één keer om de patiënt heen draait, waarbij veel metingen worden verricht. Deze worden naar de computer gestuurd, die ze aan elkaar hecht - afhankelijk van de verschillen tussen de intensiteit van de uitgezonden stralen en de intensiteit van de ontvangen stralen - om een beeld in dwarsdoorsnede met verschillende grijstinten te creëren.
Het apparaat wordt vervolgens over een kleine afstand langs de patiënt bewogen en het proces wordt laag voor laag herhaald totdat het gewenste gebied is gescand. Deze conventionele techniek staat ook bekend als incrementele CT. Tijdens de scans moet de patiënt stil blijven liggen en zijn of haar bijstellen ademhaling bewegingen volgens de instructies van het personeel, zodat het beeld niet wazig wordt.
De nieuwere machines werken nog efficiënter door de buis continu in een spiraalvorm rond de patiënt te laten bewegen (spiraal-CT), waarbij vaak meerdere units worden afgevuurd. Röntgenstraal bundels opgevangen door meerdere rijen detectoren (multi-detector CT = multi-slice CT). Hierdoor kunnen grote delen van het lichaam zeer snel en met hoge resolutie worden gescand, wat vooral een voordeel is voor bewegende constructies zoals de hart-.
Geschiedenis van computertomografie
De wiskundige Radon stelde al in 1917 een theorie voor, en het omgekeerde stelde de natuurkundige Cormack in staat om in het begin van de jaren zestig een computationele oplossing voor dit probleem te vinden. De elektrotechnisch ingenieur Hounsfield profiteerde van deze vondst en ontwikkelde een machine waarmee hij vanaf 1960 de hersenen van varkens en ossen scande. hersenen van een mens werd voor het eerst onderzocht en de triomfantelijke mars van computertomografie begon. Cormack en Hounsfield ontvingen in 1979 de Nobelprijs voor de geneeskunde voor hun baanbrekende werk.
Het eerste prototype van een computertomograaf had nog negen dagen nodig om te verkrijgen en twee uur om 28,000 metingen te berekenen. De apparaten van vandaag slagen erin om honderdduizenden metingen in slechts enkele seconden te verwerken, en het duurt tussen de twee en tien minuten om de hoofdBijvoorbeeld.
