Komputertomográfia

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
A CT rövidítés ide irányít; további jelentéseihez lásd az egyértelműsítő lapot.

A komputertomográfia (Computed [Axial] Tomography, CT vagy CAT) a szakirodalomban gyakran számítógépes tomográfia a radiológiai diagnosztika egyik ága. A tomográfia szó a szeletelésre utal. A tomográfiás felvételeken a vizsgálat tárgya képzeletbeli szeletekre bontva látható.

1979-ben Allan M. Cormack és Godfrey N. Hounsfield orvosi Nobel-díjat kaptak a komputertomográfia kifejlesztésért.

1. Ábra
2. Ábra
3. Ábra

Működése[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A komputertomográfia a hagyományos Röntgen-átvilágítási technika szellemes továbbfejlesztése. A tomográfiás felvétel esetében vékony, síkszerű röntgensugár-nyalábbal világítják át a vizsgált objektumot. Az objektum mögött elhelyezett detektor egy vonal mentén érzékeli, hogy a sugárnyalábból hol és mennyi nyelődött el. Az 1. ábrán egy tojásdad, kisebb áteresztőképességű maggal bíró testet világít át a síkszerű röntgensugár-nyaláb. A háttérben a detektor által észlelt intenzitás görbéje látható. A sugárnyalábbal ugyanebben a síkban több irányból is átvilágítják a testet, és a mért intenzitásgörbékből kibontakozik az adott síkban (szeletben) elhelyezkedő részletek rajza. A síkot ezután arrébb tolják és újra körbeforgatják. Az eljárás befejeztével a vizsgált test térbeli szerkezete feltérképezhető. „Szerkezeten” itt a röntgensugáráteresztő-képesség szempontjából megkülönböztethető részletek elrendeződése értendő.

A modern CT berendezések egy körülfordulás alatt egyszere több (akár 128) szeletet térképeznek fel, és egy vizsgálat a szükséges számítások elvégzésével együtt néhány perc alatt elvégezhető.

Számítási szükségletek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A komputertomográfia matematikai háttere könnyen megérthető. Az 2. ábrán egy 5×5 négyzetre osztott szeletet látunk. Az egyes négyzetekbe az ott elméletben mérhető áteresztőképességet írtuk. Ha ezt a szeletet különbőző (fekete, piros, kék) irányokból átvilágítjuk, akkor a megfelelő színnel jelölt összegzett értékeket mérhetjük. A valóságban maguk az értékek nem, csak a különböző irányokból mért összegek mérhetők közvetlenül. A 3. ábra már azt mutatja, hogy a 25 ismeretlenre egyenletek írhatók fel. Ha az adott síkban a vizsgáló sugár elforgatásával 25 összeget felírunk, akkor 25 egyenletet kapunk. Az egyenletrendszert megoldva a cellák áteresztőképessége rekonstruálható. A való életben egy szelet helyreállításához több százezer ismeretlent kell meghatározni több százezer egyenletből. Egy sorozat pedig több száz szeletből is állhat. Egy átlagos felvétel mérete a 10 – 100 Mbyte-os nagyságrendbe esik.

Egy CT gép részei[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  • Röntgencső: A test körül forgó röntgencsőrendszer számos röntgensugarat bocsát a testre. A röntgensugarak keresztülhatolnak a testen, majd a detektorhoz érkeznek
  • Automatikusan mozgatható ágy: Az ágy előre-hátra mozgatható, annak megfelelően, hogy mely testrészt kívánják megvizsgálni.
  • Szkennerdob: Az egyes rétegfelvételek elkészítésekor a szkennerdob 360°-os fordulatot végez. A szkennerdob dőlésszöge a különböző rétegek esetében változtatható.
  • Detektor: A detektorban röntgenérzékeny kristályok helyezkednek el, melyek azután a röntgensugárzás hatására elektromos jelet bocsátanak ki magukból a számítógép felé.

A CT alkalmazása[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A 4. ábrán egy emberi koponyáról készült szeletsorozat egy eleme látható. A teljes sorozatból kiemelhetőek az azonos áteresztőképességű alakzatok. A 5. ábrán az arckoponya térbeli rekonstrukciója látható. Kontrasztanyag befecskendezésével elérhető, hogy a vérrel teli erek csontszerű képet mutassanak. Egy ilyen kiemelés látható a 6. ábrán. A 4. ábrán nyilak jelölik a kontrasztanyag hatására a csonttal közel azonos árnyalatban megjelenő erekből az adott szeletben kimetszett részleteket.

A komputertomográfia nem csak a humán diagnosztika eszköze. Az állattenyésztében például a tenyészállat leölése nélkül is kimérhetőek a tenyésztő számára fontos adatok tomográfiás eljárásokkal. A komputer tomográfiát a geológia is használja kőzetminták roncsolásmentes vizsgálatára.

A komputertomográfia mint művészet[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A komputertomográfiával érdekes képi hatások érhetők el.

Michelangelo álma

További információk[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Kapcsolódó szócikkek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A radiológiai diagnosztika rokon területei: