Kompuutertomograaf

Allikas: Vikipeedia
Kaasaegne kompuutertomograaf

Kompuutertomograaf (edaspidi KT, ingl. keeles computer tomography (CT)), algselt ka computed axial tomography (CAT) on meditsiiniseade, mis kombineerib erinevate nurkade alt tehtud röntgeni pildid, mida hiljem arvutiprogrammidega töödeldakse selliselt, et saada ristlõiked luudest, veresoontest ning pehmetest kudedestinimese kehas. Kompuutertomograafi eeliseks on, et pildid edastavad üksikasjalikumat teavet kui harilik röntgeni pilt.

Kompuutertomograafil on erinevaid kasutusviise, kuid on eelkõige mõeldud selleks, et võimalikult kiirelt tuvastada inimeste sisemisi vigastusi, mis on põhjustatud avariidest või muudest traumadest. Kompuutertomograafi võib kasutada peaaegu kõikide kehaosade visualiseerimiseks. Lisaks haiguste ja vigastuste diagnoosimisele, on see kasutusel ka kirurgilise- või kiiritusravi planeerimiseks.[1]

Tänapäeval on üle maailma kasutusel ligikaudu 30 000 kompuutertomograafi.

Ajalugu[muuda | muuda lähteteksti]

Godfrey Hounsfieldi meeskonna poolt ehitatud kompuutertomograaf
KT prototüüp

1960ndate lõpus arendasid Ameerika füüsik Alan Cormack ja Inglise elektriinsener Godfrey Hounsfield välja tehnoloogia, mille abil on võimalik teha kolmemõõtmelisi kujutisi inimese kehaosadest, kombineerides erinevaid röntgeni ristlõikeid. Kompuutertomograafi leiutamist peeti niivõrd oluliseks sündmuseks, et 1979 Nobeli meditsiinipreemia anti just neile kahele teadlasele.[2]

Cormack suutis esimesena ehitada masina, mis väljastas kahemõõtmelist pilti kujutades ristlõiget kolmemõõtmelisest objektist. Tema esimene mudel kasutas röntgenkiiri, mis olid suunatud inimese kehale erinevate nurkade alt. Paraku polnud tal sellist süsteemi, mis töötleks kõiki andmeid, mida kompuutertomograaf väljastab. Selle probleemi lahenduseks oli arvuti olemasolu. Hounsfield alustas 1967. aastal samuti kompuutertomograafi ehitamisega. Tema süsteem oli analoogne Cormackiga, kuid ta kasutas koheselt ka arvuti abi. Arvuti abil oli võimalik sorteerida kogu röntgeni andmeid ning luua sellest pilt. Esimese arvuti abil oli võimalik saada täiuslik pilt säilinud inimajust, kuid selle visualiseerimiseks kulus 9 päeva. Enne seda, kui aparaati sai kasutada patsientide peal, tuli Hounsfieldil seda täiustada. Hilisemad mudelid vajasid tööks üheksa tundi ning lõpuks üheksa minutit. Viimane aparaat vajas tööks pildi kokkupanemiseks vaid viis minutit. Esimene kliiniline kompuutertomograafia uuring toimus Inglismaal, Londonis 1. oktoobril 1971. aastal Atkinson Morley’i haiglas. Patsiendiks oli daam, kellel kahtlustati otsmikusagara kasvajat. Teda skaneeriti prototüüpse tomograafiga, mis oli välja töötatud Godfrey Hounsfieldi ja tema meeskonna poolt lääne Londonis, Hayes’i EMI Kesk Teaduslaboris (EMI Central Research Laboratories). Tomograaf tootis pildi 80 x 80 maatriksiga ning skanneeringu läbiviimiseks kulus ca viis minutit. Umbes sama kaua aega võttis ka kujutise töötlemine.[3]

Tänapäeva kompuutertomograaf lõpetab skaneerimise paari minutiga ja suudab toota pilte 1024 x 1024 maatriksiga, omandades andmeid vähem kui 0,3 sekundiga. Umbes 30 minuti jooksul on võimalik kogu uuring salvestada arvuti kettale. Kompuutertomograafi skaneeritud andmed saab edastada kaasaegse tehnika abil teistesse meditsiiniasutustesse ning seeläbi on eriarstide vaheline infovoog suhteliselt lihtsaks ja kiireks muutunud.[2]

KT kasutamine meditsiinis[muuda | muuda lähteteksti]

Koonus-kiirtevihuga KT[muuda | muuda lähteteksti]

Koonus-kiirtevihuga KT

Koonus-kiirtevihuga kompuutertomograafi kasutatakse eriolukordades, kus harilikust röntgeniaparaatidest ei piisa. Seda tüüpi kompuutertomograafi kasutatakse võimalikult harva, kuna kiirituse tase on oluliselt suurem võrreldes hariliku röntgeniga. Koonus-kiirtevihuga KT kasutab spetsiaalset tehnoloogiat, et luua ühe skaneeringuga kolmemõõtmelised (3D) pildid hamba struktuurist, pehmetest kudedest, närviteedest ja näo piirkonnas olevast luudest. Pildid, mis on tehtud kasutades koonus-kiirtevihuga kompuutertomograafi, võimaldavad patsiendi paremat ravi planeerimist.

Koonus-kiirtevihuga kompuutertomograafi kasutatakse ka keerulistemaks juhtumiteks, näiteks:

Selgroo KT[muuda | muuda lähteteksti]

Selgroo kompuutertomograafia uuring on diagnostiline test,  mida kasutatakse, et välistada või diagnoosida lülisamba kahjustust patsientidel. See on kiire, valutu ja skaneeringut teostades ei tungita kudedesse. Hädaolukorras on sellega võimalik kiiresti paljastada sisemisi vigastusi ja verejookse, mis lõpptulemusena võib päästa patsientide elusid.

Selgroo kompuutertomograafia uuringut viiakse läbi ka selleks, et:

  • Hinnata lülisammast enne ja pärast operatsiooni
  • Mõõta selgroo luutihedust
  • Hinnata kaasasündinuid selja või skolioosi anomaaliaid
  • Avastada erinevaid selgroo kasvajaid [5]

KT kolonoskoopia/kolonograafia[muuda | muuda lähteteksti]

Kompuutertomograafia kolonograafia või kolonoskoopia uuring kasutab erilisi röntgeni seadmeid, et uurida jämesoole vähki ja kasvajaid, mida nimetatakse polüübideks. Vähesed polüübid võivad kasvada ja muutuda vähiks. Uuringu ajal sisestatakse väike toru pärasoolde, seejärel lastakse pärasoolde väike kogus õhku ning samal ajal tehakse ka pildid käärsoolest ja pärasoolest.

Uuringu eesmärgiks on leida kasvaja varajases staadiumis, et seda oleks võimalik eemaldada enne, kui kasvaja on nii kaugele arenenud, et selle meditsiiniline eemaldamine enam võimalik ei ole. [6]


Südame KT[muuda | muuda lähteteksti]

Südame KT, kus on näha mukokutaanset lümfadenopaatilist sündroomi ehk Kawasaki sündroomi

Südame kompuutertomograafia ehk südame KT, on valutu test, mille käigus tehakse detailseid pilte südamest kasutades röntgeniaparaati. Protseduuri ajal liigub röntgeniaparaat ümber patsiendi keha ringi. Uuringu käigus tehakse iga nurga all südamest pilte. Seejärel pakib arvuti need pildid kokku ning loob kolmemõõtmelise (3D) pildi südamest. Aeg-ajalt süstitakse veeni joodi baasil kontrastvärvi, mis kuvab pärgartereid röntgeni pildil. Seda tüüpi uuringut kutsutakse ka kompuuterangiograafiaks.

Südame kompuutertomograafiaga võib tuvastada või hinnata:


Kõhu- ja vaagnapiirkonna KT[muuda | muuda lähteteksti]

Nahaalune emfüseem vaagnapiirkonnas

Kõhu- ja vaagnapiirkonna kompuutertomograafia on diagnostiline uuring, mille abil on võimalik avastada haigusi peensooles, jämesooles ja muudes siseorganites, mis põhjustavad valu. See on kiire, valutu ja skaneeringut teostades ei tungita kudedesse.

Seda uuringut viiakse läbi selleks, et diagnoosida järgmisi nähtusi:

KT eelised[muuda | muuda lähteteksti]

Meditsiiniliste uuringute järgi on kompuutertomograaf viie kõige parema meditsiinilise avastuse hulgas viimase 40 aasta jooksul. [9] Kompuutertomograaf suudab pakkuda detailseid andmeid, et diagnoosida haigusi, planeerida ravi ning hinnata täiskasvanute või laste siseorganite, luude jms seisundit. Lisaks sellele võib KT uuringu abil välistada mõningaid operatsioone. [10]

Kiirus[muuda | muuda lähteteksti]

Osalised skaneeringuid võtavad aega mõned sekundid ning keha täielik skaneering umbes 30 minutit. See kiirus aitab leida sisemisi vigastusi ja sisemist verejooksu piisavalt kiiresti, et päästa elusid. [11]

Piirangud[muuda | muuda lähteteksti]

MRT[muuda | muuda lähteteksti]

Magnetresonantstomograaf

Kompuutertomograafil on vähem piiranguid kui magnetresonantstomograafil (MRT). KT skaneeringu käigus on võrreldes MRT-ga liikumine küll piiratud, kuid mitte keelatud. Samuti ei ole erinevalt MRT-st keelatud siirdatud meditsiiniseadmed. [11]

Röntgen[muuda | muuda lähteteksti]

Kõige suurem eelis kompuutertomograafil röntgeniaparaadi ees on andmete kogus. Nimelt kompuutertomograafi abil on ühe skaneeringu abil võimalik saada uuritavast objektist kolmemõõtmelise (3D) vaate, kuid röntgeni puhul on selleks vaja teha mitmeid eri nurga alt skaneeringuid. [12]

KT puudused[muuda | muuda lähteteksti]

Kiirgus[muuda | muuda lähteteksti]

Kompuutertomograafid kiirgavad röntgenikiirgust. Erinevad koetüübid neelavad röntgenikiirgust erinevates kogustes. Neeldunud kiirgus võib lõhkuda keemilisi sidemeid kudedes ning vabastada laetuid ioone, mis võivad kahjustada DNA-d ja toota vähirakke. [13]

Kompuutertomograafist saadud kiiritusdoos on igal patsiendil erinev. Kõik sõltub uuritava kehaosa suurusest, protseduuri tüübist ning tehnikast, mida uuringu käigus kasutatakse. [14]

Kontrastaine:[muuda | muuda lähteteksti]

Kompuutertomograaf teostab pildid hallides toonides ning aeg-ajalt on need toonid sarnased, mis muudab probleemsed alad raskesti uuritavaks. Selleks, et probleemi lahendada, kasutatakse kontrastainet. Seedetrakti uurimiseks kasutatakse baariumit. Veenisiseset kontrastainet kasutatakse arterite kujutamiseks pildil. Viimasel on aga oht, et võib tekkida anafülaksia ning süvenenud neerukahjustus, kuna kontrastaine on joodi baasil. [15]

KT tüübid[muuda | muuda lähteteksti]

T: Röntgentoru D: Andurid X: Röntgenkiir R: Gantry

Elektronkiir-kompuutertomograafia[muuda | muuda lähteteksti]

Elektronkiir-kompuutertomograafiat esitles 1980. aastate alguses meditsiinifüüsik Andrew Castagnini kui meetodit, mille abil on võimalik parandada kompuutertomograafide lahutusvõimet. Kuna röntgenitoru peab pildistamiseks pöörama 180 kraadi, ei suuda tehnika jäädvustada dünaamilisi sündmusi ega liikumisi, mis on kiiremad kui pöörlemise kiirus.

Selle asemel, et pöörelda ümber patsiendi, on elektronkiir-kompuutertomograafil suur vaakumtoru, kus elektronkiired on elektromagnetiliselt suunatud volframi röntgenkiirte anoodide hulga poole, mis paiknevad ringikujuliselt ümber patsiendi. Iga anood saab löögi elektronkiirelt ja kiirgab röntgenkiiri, mis on paralleelsed ning tuvastatavad konventsionaalse kompuutertomograafi poolt. Liikuvate osade puudumise tõttu on võimalik teostada kiireid skaneeringuid, omandades ühe viilu 50-100ms ning muutes meetodit ideaalseks südame pildistamiseks. Elektronkiir-kompuutertomograafi kastutatakse eelkõige pärgarteri kaltsiumi sisalduse hindamiseks, mille abil on võimalik prognoosida pärgarteri haigusi. [16]

Kahe röntgentoruga kompuutertomograaf[muuda | muuda lähteteksti]

Siemens tutvustas 2005. aastal Radiological Society of North America (RSNA) meditsiinilisel koosolekul kompuutertomograafi, mis oli kahe röntgentoruga ning 32 andurist koosneva kahekordse massiiviga. Kaks röntgentoru suurendasid ajalist lahutusvõimet, vähendades kogu pildiks vajalikku pöördenurka, võimaldades sellega viia läbi südame uuringuid ilma südame löögisagedust vähendavate ravimitega ning lubades süstolis oleva südame kujutamist. Kahe röntgenitoru kasutamine võimaldas kahe energiaga röntgenkuvamise. Selle abil sai eristada kaltsiumit joodist või titaanist, mis muul juhul oleks olnud võimatu. Samuti edendab see ka kudede kirjeldust, mis võimaldab paremini eristada kasvajat. [16]

Inimajust tehtud KT, mis on esitatud eraldi viiludena

Spiraal kompuutertomograafia[muuda | muuda lähteteksti]

1990-ndate lõpuni saadi kompuutertomograafi pilte ühe viilu korraga, samal ajal kui patsiendilaud liikus läbi gantry. Selline uuring võttis aega 30 või 45 minutit ning iga viilu teostamisel pidi patsient hinge kinni hoidma. Tänapäeval teostatakse kogu protseduur ühe hingetõmbega ja saadakse koed, mis on läbinud röntgeni samal hetkel kui patsientlaud läbib gantry. Kogu uuring tehakse ära alla viie minuti. Spiraal KT ja kiire kujutise omandamise tulekuga on kompuutertomograafist saanud peamine diagnostiline vahend radioloogia osakonnas. [17]

Konventsionaalne kompuutertomograafia[muuda | muuda lähteteksti]

Konventsionaalset kompuutertomograafiat sooritatakse suunates röntgenkiiri kõhu mitmetesse erinevatesse nurkadesse ja tasemetesse. Selleks, et organid oleksid röntgenfilmil nähtavad, antakse patsiendile kas veenisiseselt või suu kaudu kontrastainet. Seejärel töötleb arvuti röntgenilt saadud informatsiooni ning koostab KT pilte kõhust, tavaliselt umbes ½ tollise ristlõikega. Tänu spiraal kompuutertomograafiale ja arenenud pilditöötluse meetoditele on nüüd võimalik toota detailseid kolmemõõtmelisi pilte. Kui patsient on õigesse asendisse paigutatud, siis kasutades seda meetodit lülitatakse paariks sekundiks röntgenkiired sisse. Peale seda muudetakse patsiendilaua asendit ning lülitakse röntgenkiired uuesti sisse. Kuna see meetod on suhteliselt aeglane, siis ajastus, mil kontrastaine on pildistamiseks optimaalne, ei pruugi kokku langeda ning saadud pilt ei pruugi olla adekvaatne. [18]

Vaata ka[muuda | muuda lähteteksti]


Viited[muuda | muuda lähteteksti]

  1. Mayo Clinic Staff. Tests and procedures - CT scan. 25. märts 2015. Kasutatud 23. aprill 2016. (inglise keeles)
  2. 2,0 2,1 Medical Discoveries - Thomson Gale. Computerized Axial Tomography. 1997. Kasutatud 23. aprill 2016. (inglise keeles)
  3. Impact Scan. CT History. Kasutatud 23. aprill 2016. (inglise keeles)
  4. Radiologyinfo.org. Dental Cone Beam CT. 17. juuli 2015. Kasutatud 23. aprill 2016. (inglise keeles)
  5. Radiologyinfo.org. Computed Tomography (CT) - Spine. 5. juuni 2015. Kasutatud 23. aprill 2016. (inglise keeles)
  6. Radiologyinfo.org. CT Colonography. 17. märts 2016. Kasutatud 23. aprill 2016. (inglise keeles)
  7. National Heart, Lung and Blood Institute. Explore Cardiac CT. 29. veebruar 2012. Kasutatud 23. aprill 2016. (inglise keeles)
  8. Radiologyinfo.org. Computed Tomography (CT) - Abdomen and Pelvis. 13. august 2014. Kasutatud 23. aprill 2016. (inglise keeles)
  9. Radiologyinfo.org. What are the benefits of CT scans?. 19. august 2011. Kasutatud 23. aprill 2016. (inglise keeles)
  10. U.S. Food and Drug Administration. Radiation-Emitting Products. 08. juuli 2014. Kasutatud 23. aprill 2016. (inglise keeles)
  11. 11,0 11,1 David B. Ryan. Advantages & Disadvantages of a CAT Scan. 11. mai 2015. Kasutatud 23. aprill 2016. (inglise keeles)
  12. University Diagnostic Institute. Frequently Asked Questions About MRI. Kasutatud 23. aprill 2016. (inglise keeles)
  13. Charles W. Schmidt. CT Scans: Balancing Health Risks and Medical Benefits. 01. märts 2012. Kasutatud 23. aprill 2016. (inglise keeles)
  14. U.S. Food and Drug Administration. What are the Radiation Risks from CT?. 25. märts 2016. Kasutatud 23. aprill 2016. (inglise keeles)
  15. Dr. Colin Tidy. Computerised Tomography (CT) Scans. 8. juuli 2015. Kasutatud 23. aprill 2016. (inglise keeles)
  16. 16,0 16,1 New World Encyclopedia. Computed tomography. 11. juuni 2013. Kasutatud 23. aprill 2016. (inglise keeles)
  17. MedicineNet. Definition of Helical CAT scan. 30. oktoober 2013. Kasutatud 23. aprill 2016. (inglise keeles)
  18. Johns Hopkins Medicine - Pathology. CAT Scan (computerized axial tomography). Kasutatud 23. aprill 2016. (inglise keeles)