Oto wszystko, co musisz wiedzieć o obrazowaniu CT i MRI

Obrazowanie medyczne rozwinęło się dziś do tego stopnia, że nie można myśleć o prowadzeniu placówki opieki zdrowotnej bez użycia kilku różnych metod obrazowania. Aby zmaksymalizować korzyści płynące z obrazowania medycznego, konieczne jest zrozumienie podstaw różnego rodzaju medycznych skanów obrazowych. W tym artykule, omówimy dwa główne rodzaje skanowania medycznego i technologii obrazowania, które za nimi stoją.

Co to jest obrazowanie CT?

CT oznacza tomografii komputerowej. W obrazowaniu medycznym, TK jest jednym z najczęściej wykonywanych skanów do celów diagnostycznych. Mówiąc prościej, tomografia komputerowa wykorzystuje obracający się aparat rentgenowski, który jest w stanie robić zdjęcia ciała pod kilkoma różnymi kątami. Podobnie jak promienie rentgenowskie, wykorzystuje energię promieniowania, która jest pochłaniana i odbijana w różnym stopniu przez różne struktury ciała.

Jak powstaje obraz tomografii komputerowej?

Maszyna CT składa się z okrągłego urządzenia w kształcie pączka, zwanego suwnicą. Pacjent kładzie się na stole obrazowym, który następnie powoli przechodzi przez tę suwnicę. Istnieje zmotoryzowane źródło promieniowania rentgenowskiego, które obraca się na całym obwodzie suwnicy, emitując kilka wąskich wiązek promieni rentgenowskich. Gdy konkretna część ciała przecina tunel, promienie rentgenowskie dostają się do ciała we wszystkich kierunkach. Gdy promienie rentgenowskie przechodzą przez ciało, są one odbierane przez specjalne cyfrowe detektory rentgenowskie, a nie filmy. Detektor rentgenowski w skanerze CT jest bardziej czuły niż tradycyjny film rentgenowski i może odbierać kilka stopni gęstości dystrybucji.

Dane z detektora są następnie przesyłane do komputera. Dane uzyskane z jednego pełnego obrotu źródła promieniowania rentgenowskiego są rekonstruowane przy użyciu technik matematycznych. Zrekonstruowany obraz pojawia się jako dwuwymiarowy, przekrojowy obraz „plasterka” części ciała. Każdy plasterek może mieć grubość od 1 mm do 10 mm, w zależności od rodzaju używanej maszyny. Następny obrót źródła wydobywa inny kawałek ciała. Występuje kilka takich obrotów, aż do uzyskania serii plasterków reprezentujących całą część ciała. Te plasterki mogą być ułożone razem, aby uzyskać trójwymiarowy obraz części ciała.

Jak czytać obrazy tomografii komputerowej?

Czytanie obrazów tomografii komputerowej wymaga dobrej znajomości anatomii i rozsądnego wyczucia orientacji różnych struktur ciała. Wymaga kilku lat szkolenia i nauki, aby dowiedzieć się, jak prawidłowo interpretować tomografię komputerową i postawić na jego podstawie diagnozę kliniczną. Jednak zawsze warto pamiętać o następujących wskazówkach podczas interpretacji tomografii komputerowej:

Większość obrazów CT jest prezentowana w przekroju poprzecznym lub osiowym. Wyobraź sobie ciało pacjenta jako podzielone na kilka plasterków, używając tarczy tnącej, która jest równoległa do powierzchni ziemi. Patrzyłbyś na jeden z tych plasterków, jakbyś leżał na podłodze, wpatrując się w górę.

Aby uzyskać orientację, przytrzymaj folię przed sobą i zacznij od części obrazu, która leży w pozycji godziny 9. To prawda, godzina 12 jest przednia, godzina trzecia jest w lewo, a godzina szósta to tylna część przekroju.

Gdy zorientujesz się na płaszczyznę i kierunek, rozpocznij identyfikację różnych struktur obecnych w jednym przekroju poprzecznym. Znajomość „koloru”, który nabiera dana struktura, jest pomocna podczas identyfikacji. Różne tkanki w ciele pochłaniają różne ilości promieniowania i emitują resztę. Ilość pochłoniętego promieniowania mierzy się jako jednostki Hounsfield (HU). Tkanki z większą liczbą jednostek Hounsfield wydają się bielsze niż pozostałe, podczas gdy tkanki o niższej wartości HU wydają się czarniejsze. Na przykład powietrze nie pochłania żadnego promieniowania (-1000 HU), a więc wydaje się całkowicie czarne. Z drugiej strony kość całkowicie pochłania promieniowanie (1000 HU) i wydaje się całkowicie biała. Woda (0 HU) jest szara. Tłuszcz jest ciemniejszym odcieniem szarości niż woda (-70 HU), podczas gdy krew jest jaśniejszym odcieniem szarości w porównaniu z wodą (70 HU).

Co to jest obrazowanie MRI? Jak produkowane są obrazy MRI?

MRI oznacza obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego. Jest to forma obrazowania medycznego, która nie wymaga użycia promieniowania. Zamiast tego wykorzystuje połączenie potężnych pól magnetycznych, fal radiowych i skomputeryzowanej technologii, aby stworzyć szczegółowy obraz struktur ciała.

MRI działa na zasadzie, że twoje ciało składa się w dużej mierze z wody. Woda składa się z atomów wodoru i tlenu. Atom wodoru, który składa się z pojedynczego protonu i elektronu, reaguje na proces zastosowany podczas skanowania MRI.

Urządzenie MRI składa się z zamkniętej rurki podobnej do tunelu, w której pacjent leży podczas zabiegu. Ta rura mieści potężny elektromagnes. Gdy pacjent leży w polu elektromagnetycznym, atomy wodoru wewnątrz ciała pacjenta mają tendencję do wyrównywania się równolegle do tego pola magnetycznego. Następnie fale radiowe o wysokiej częstotliwości są stosowane w polu magnetycznym. Kiedy te fale radiowe uderzają w atomy wodoru, protony są podekscytowane i zaczynają się kręcić, tracąc wyrównanie. Kiedy fale radiowe są wyłączone, protony próbują ponownie wyrównać się do pola magnetycznego. W ten sposób protony wydzielają nadmiar energii, którą uzyskali w postaci sygnału elektrycznego. Jest to odbierane przez czujnik MRI i przetwarzane w celu utworzenia cyfrowego obrazu na komputerze.

Jak wygląda obraz MRI? Co to są obrazy ważone T1 i T2 w MRI?

Kiedy czytasz o obrazach maszyn MRI, być może słyszałeś o terminach sekwencje ważone T1 i sekwencje ważone T2. Ta terminologia pochodzi od rodzaju sekwencji impulsów MRI stosowanych do fal o częstotliwości radiowej, które są używane do tworzenia obrazów MRI. Sekwencje te faktycznie określają, jak wygląda obraz MRI. W sekwencji impulsów różne parametry mogą się różnić. Niektóre z tych parametrów obejmują:

• Czasna powtórzenie lub TR: Jest to czas potrzebny od zastosowania jednego impulsu wzbudzenia do następnego impulsu wzbudzenia. Jeśli TR jest długi, protony mają wystarczająco dużo czasu, aby się zrelaksować i ponownie wyrównać do pola magnetycznego. Jeśli TR jest krótki, protony nie rozluźniają się całkowicie, a uwalniany przez nich sygnał elektryczny zostanie zmniejszony.

• Czasna echo lub TE: Jest to czas, w którym mierzy się sygnał elektryczny uwalniany z wirujących protonów. Im dłuższy TE, tym bardziej prawdopodobne jest, że sygnał elektryczny zostanie zmniejszony, ponieważ protony wróciłyby do swojego wyrównania.

Sekwencje ważone T1 są najczęściej stosowane w protokołach MRI. Sekwencje te mają krótkie TE i krótkie TR. Sekwencje ważone T1 tworzą obrazy, które są łatwe do interpretacji anatomicznej. W sekwencjach ważonych T1 różne tkanki przybierają różne wyglądy, w następujący sposób:

• Tłuszcz ma wysoką intensywność sygnału i wydaje się biały.

• Płyny (takie jak płyn mózgowo-rdzeniowy i mocz) mają niskie natężenie sygnału i wydają się czarne.

• Mięsień ma pośrednie natężenie sygnału i wydaje się szary.

• Mózg: Szara istota ma pośrednie natężenie sygnału i wygląda na szarą. Biała istota ma nieco większą intensywność sygnału i wydaje się białawo-szara.

• Paramagnetyczneśrodki kontrastowe, takie jak gadolin, wydają się białe. Podczas stosowania kontrastu gadolinu w MRI możliwe jest użycie sekwencji T1 „tłumionej tłuszczu”, tak aby materiał kontrastowy można łatwo odróżnić od tłuszczu, ponieważ oba wydają się białe.

Sekwencjeważone T2 mają długie TRs i długie TE. W sekwencjach ważonych T2 tkanki mają następujący wygląd:

• Płyny (takie jak płyn mózgowo-rdzeniowy i mocz) mają wysoką intensywność sygnału i wydają się białe.

• Mięsień ma pośrednie natężenie sygnału i wydaje się szary.

• Tłuszcz ma wysoką intensywność sygnału, a także wydaje się biały, ale jest mniej biały w porównaniu do wyglądu na zdjęciach T1.

• Mózg: Szara istota ma pośrednie natężenie sygnału i wygląda na szarą. Biała istota ma nieco mniejsze natężenie sygnału i ma ciemniejszy szary kolor.

Sekwencje ważone T2 można również przyjmować w trybie tłumienia tłuszczu. Pozwala to na wykrycie obrzęku lub płynu zapalnego w tkankach tłuszczowych. Oprócz tego istnieje inny tryb zwany trybem „tłumienia płynu”. W tym trybie sygnał pochodzący z normalnych płynów ustrojowych jest tłumiony. Jest to przydatne w wykrywaniu obrzęku mózgu, gdzie sygnał pochodzący z płynu mózgowo-rdzeniowego zostałby stłumiony.

Specjalna forma sekwencjonowania T2 jest stosowana w cholangiopankreatografii rezonansu magnetycznego (MRCP), w której TE jest wyjątkowo długi. Pozwala to na utratę sygnału z większości tkanek i wykryte zostaną tylko tkanki, które zatrzymują sygnał przez długi czas, takie jak struktury wypełnione płynem. Zwykle dzieje się tak w przypadku struktur w jamie brzusznej, które wydają się bardziej hiperintensywne niż otaczające struktury, a to pozwala na ich łatwe rozróżnienie.

Różnice między obrazowaniem CT i MRI

Obrazowanie CT i MRI to najczęściej stosowane metody obrazowania, a pacjenci, a także pracownicy służby zdrowia mogą czasami mieć trudności z wyborem między nimi. Są to jednak różne opcje obrazowania. Niektóre znaczące cechy mówią nam, jak odróżnić obrazy MRI i CT:

Wyżej wymienione cechy wyróżniające powinny pomóc lekarzowi wybrać bardziej odpowiednią metodę obrazowania w konkretnej sytuacji klinicznej.

Zastosowania obrazowania medycznego CT

Obrazowanie CT jest przydatne w diagnostyce punktowej oraz w nagłych wypadkach. Niektóre z typowych zastosowań obrazowania CT są wyróżnione poniżej:

• Złamaniakości i inne problemy: tomografia komputerowa może być używana do wykrywania linii złamań w kości oraz do wykrywania erozji kości za pomocą struktur anatomicznych lub patologicznych.

• Zmianypatologiczne: CT jest przydatna do wykrywania patologicznych anomalii, takich jak torbiele i guzy. Może wykryć stopień inwazji nowotworów złośliwych.

• Krwawieniai zmiany naczyniowe: CT może wykrywać krwawienia wewnętrzne, takie jak krwotok wewnątrzczaszkowy lub podpajęczynówkowy. Może być również stosowany do identyfikacji tętniaków i zmian miażdżycowych. Jest to przydatne w sytuacjach awaryjnych, takich jak udar, gdzie wymagane jest natychmiastowe zarządzanie.

Zastosowania obrazowania medycznego MRI

W obrazowaniu medycznym rezonans magnetyczny jest bardziej przydatny, gdy potrzebne są wyraźniejsze obrazy i muszą być wizualizowane większe szczegóły. Niektóre z typowych zastosowań obrazowania MRI są wyróżnione poniżej:

• Obrazowaniestawów: MRI może być używany do przeglądania przemieszczeń dysków stawowych. Mogą również wykrywać łzy i oderwania więzadeł lub ścięgien.

• Obrazowaniemózgu i rdzenia kręgowego: MRI może wykryć przepuklinę dysków kręgosłupa, stwardnienie rozsiane, i inne schorzenia mózgu.

• Obrazowaniejelit i jamy brzusznej: MRI może być stosowany do stanów obrazu, takich jak nieswoiste zapalenie jelit i marskość wątroby.

Jak otwierać obrazy tomografii komputerowej? Jak przeglądać obrazy MRI? Jak je przechowywać?

Obrazy CT i MRI są pozyskiwane w specjalnym formacie cyfrowym, zwanym formatem DICOM. DICOM zapewnia zachowanie wysokiej jakości obrazów. Każdy tomografia komputerowa lub MRI zawiera wiele obrazów w formacie DICOM, które muszą być przechowywane w bezpieczny sposób.

Aby przechowywać tak dużą ilość obrazów medycznych, każdy szpital zwykle ma serwer PACS. PACS (Picture Archiving and Communication System) to centralny serwer, na którym przechowywane są obrazy i z którego można je pobierać w razie potrzeby. Zazwyczaj szpitale mają samodzielny PACS na miejscu i inwestują dużo pieniędzy w zwiększanie pojemności pamięci PACS, gdy się zapełni. Kopie zapasowe mogą pochodzić z wyższymi kosztami.

Rozwiązania PACS oparte na chmurze PostDICOM oferują wygodną, zewnętrzną pamięć masową obrazów DICOM. Ponieważ pliki DICOM są hostowane w Internecie, są bezpieczne przed utratą danych i można uzyskać do nich dostęp z dowolnego urządzenia. Oparty na chmurze PACS ma trzy warstwy zabezpieczeń, dzięki czemu dane pacjenta pozostają poufne.

PACS oparty na chmurze PostDICOM jest znacznie bardziej ekonomiczny niż samodzielne rozwiązania PACS! Kiedy się zarejestrujesz, możesz mieć okres próbny i korzystać z pamięci masowej w chmurze całkowicie za darmo. Dodatkową przestrzeń dyskową można kupić za nominalne koszty, a subskrypcję można uaktualnić lub obniżyć w dowolnym momencie, w zależności od potrzeb związanych z pamięcią masową. PostDICOM umożliwia również bezpłatne przeglądanie przechowywanych plików DICOM, korzystając z naszej internetowej przeglądarki obrazów DICOM o zerowej powierzchni. Więc, jak najlepiej wykorzystaj obrazowanie CT i MRI, rejestrując się już dziś w rozwiązaniu PostDICOM do przechowywania danych w chmurze!