El examen por TC se ha convertido en una "rutina", pero ¿lo sabes?
La invención de 1. CT es inseparable del físico alemán Röntgen.
Cuando se trata de TC, hay una persona que no puede superarla. Esta persona es el físico alemán Wilhelm Roentgen (1845-1923). Sin su descubrimiento de los rayos X, no habría invención de la TC. La TC se inventó sobre la base de los rayos X.
El 8 de octubre de 1895, 165438+ Roentgen descubrió los rayos X. El 22 de febrero de 1895 se tomó la primera película de rayos X médica de la historia de la humanidad. La tecnología de diagnóstico por rayos X se convirtió en la primera tecnología de examen no invasivo del mundo, por lo que Roentgen fue honrado como el "Padre de la Radiología Diagnóstica".
Debido a que la densidad del tejido humano es diferente, la tasa de absorción de los rayos X también es diferente. De esta manera, cuando los rayos X atraviesan el tejido humano, habrá diferentes grados de atenuación y la cantidad de exposición en la película también será diferente, lo que provocará cambios en la escala de grises, formando así una imagen. A partir de esta imagen podemos diagnosticar qué parte tiene la enfermedad.
Con el fin de conmemorar permanentemente a este gran científico que impulsó el progreso de la civilización humana, la Sociedad Radiológica Europea, la Sociedad Radiológica de América del Norte y la Sociedad Radiológica Americana decidieron conjuntamente designar la fecha en que Roentgen descubrió X- rayos como "Día Mundial de la Radiación". Roentgen también está en la "Lista de las 100 personas más influyentes de la historia" cuidadosamente compilada por el científico estadounidense Mike H. Hart. Su puesto en la lista es 71.
2. El médico estadounidense Oldendorf creó la teoría de la TC.
Los lectores se preguntarán: "CT" no es más que dos letras extranjeras. ¿Qué significa?
"CT" es la abreviatura de "tomografía computarizada", que significa "tomografía computarizada". Como se mencionó anteriormente, la base de la tecnología CT son los rayos X, por lo que el nombre más completo de esta tecnología es "CT de rayos X".
Ya en 1959, el neurocirujano estadounidense Willem Henry Oldendorf (1925-1992) tuvo la idea de utilizar rayos X para escanear la cabeza de las personas. En la tomografía de rayos X, el receptor convierte los rayos X atenuados en señales eléctricas, luego convierte las señales eléctricas en señales digitales y las envía a la computadora para su cálculo, y luego realiza la operación inversa y luego convierte las señales digitales calculadas por la computadora en señales eléctricas y luego convierte las señales eléctricas en imágenes para que las lesiones cerebrales puedan examinarse a través de las imágenes reconstruidas. Este es el principio básico de la CT.
En 1961, Oldendorf desarrolló en casa un prototipo de TC muy tosco. La mayoría de las piezas del prototipo procedían de chatarra doméstica, como trenes de juguete de su hijo, tocadiscos de gramófono, despertadores y más. Publicó un artículo sobre esta investigación y solicitó una patente ante la Oficina de Patentes de Estados Unidos. En junio de 1963, la Oficina de Patentes de Estados Unidos aprobó la patente CT de Oldendorf.
Más tarde, Alan McLeod Cormack (1924-1998), profesor de la Universidad de Tufts en Massachusetts, se interesó por la teoría de la TC de Oldendorf y propuso nuevos algoritmos informáticos, porque eran la clave para traducir la TC de la teoría a la aplicación clínica. son las matemáticas.
Oldendorf encontró varias empresas que producían TC, pero ninguna estaba dispuesta a invertir porque el coste de producir una máquina de este tipo era demasiado alto y mucha gente en ese momento creía que esta máquina tenía poco uso clínico. Al no poder encontrar un fabricante, Oldendorf abandonó la idea de seguir comercializando la TC y se dedicó a otras investigaciones científicas. Desafortunadamente, Oldendorf está sólo a un paso de llevar la TC al uso clínico.
Para conmemorar la destacada contribución de Oldendorf a la creación de la teoría de la TC, la Asociación Estadounidense de Neuroimagen creó el Premio Oldendorf, que se otorga una vez al año a aquellos en diagnóstico clínico de TC, RM y contribuyentes distinguidos a campos como el escaneo fotónico y el escaneo electrónico.
Godfrey Newbold Huntsfield, el inventor de la TC clínica
3 La discográfica británica EMI desarrolla la TC clínica.
Godfrey Newbold Huntsfield, un ingeniero de EMI (que también fabricaba electrónica) desarrolló el primer TC clínico del mundo en septiembre de 1971 y lo instaló en el Hospital Atkinson-Morley de Wimbledon, cerca de Londres. El 65438 de junio + 1 de octubre de ese año, él y un médico del departamento de radiología operaron esta tomografía computarizada, realizaron una tomografía computarizada de la cabeza a un paciente con tumor cerebral y obtuvieron una imagen de la cabeza.
En el primer examen clínico por TC del mundo, los rayos X escanearon el cráneo en ángulos de 180 grados (a intervalos de 1 grado). Cada escaneo tomó aproximadamente 5 minutos, pero la computadora tardó 2,5 horas en realizarlo. reconstruir la imagen. Se puede ver que el rápido desarrollo de la TC se benefició posteriormente del desarrollo de las computadoras, porque dependía de la velocidad de computación de las computadoras.
El TC clínico desarrollado por EMI Records tuvo éxito y rápidamente se puso en producción en masa en el mercado. La primera generación de TC se denominó "escáner de registro EMI". En 1973, EMI Records ganó el "Premio de la Reina a la Invención Técnica" por el desarrollo de la TC clínica.
Algunas personas creen que la capacidad de EMI para producir CT se atribuye a los Beatles (también conocidos como "The Beatles") en la década de 1960, porque EMI ganó mucho dinero con la distribución de los discos de los Beatles. , hay fondos suficientes para invertir en investigación y desarrollo de CT y su posterior comercialización. Algunas personas dicen: "La TC fue cantada por los Beatles".
Huntsfield y Cormac, como co-inventores de la TC clínica, ganaron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1979. Sin embargo, este Premio Nobel es bastante controvertido porque Oldendorf, el fundador de la teoría CT, no logró ganar el premio y mucha gente escribió artículos para él.
4.CT se actualiza constantemente.
Como se mencionó anteriormente, las tomografías computarizadas iniciales fueron muy lentas y básicamente solo se usaron para escaneos cerebrales. En 1974, Robert Steven Ledley (1926-2012), profesor de la Facultad de Medicina de la Universidad de Georgetown en Washington, D.C., desarrolló una TC de cuerpo completo. Desde entonces, la TC puede examinar cualquier parte del cuerpo humano.
En 1989 apareció la TC en espiral y la velocidad de exploración mejoró enormemente. La TC espiral de cuatro cortes nació en 1998, lo que significa que el tubo de rayos X puede obtener cuatro imágenes tomográficas al mismo tiempo cuando recorre el cuerpo, mejorando aún más la velocidad y la precisión del escaneo.
La TC en espiral se compara con la TC convencional. El tubo de rayos X de la TC convencional se mueve hacia adelante y hacia atrás dentro del marco de exploración, es decir, el tubo de rayos X gira para explorar una sección a la vez y luego avanza una distancia determinada para explorar la siguiente sección, y así sucesivamente. hasta que se complete la pieza a escanear, utilizando un cable de alimentación, fácil de enrollar, difícil de aumentar la velocidad de escaneo. La TC en espiral es diferente. El tubo de rayos X gira continuamente en el marco de escaneo y avanza mientras gira, formando un movimiento en espiral, como apretar una tuerca en un tornillo, lo que aumenta considerablemente la velocidad de escaneo. Al mismo tiempo, el CT en espiral es accionado por un anillo colector, por lo que no hay problema de enrollado del cable.
En 2007, Toshiba Corporation de Japón desarrolló un TC espiral de 320 cortes, que se actualizó a 640 cortes en 2010. Una tomografía computarizada se puede completar en un segundo, realizando una exploración de volumen. Después de la TC en espiral, la TC de Yuan Shuang y la TC del espectro de energía también se actualizan constantemente.
En la actualidad, los principales fabricantes de CT del mundo incluyen Philips de los Países Bajos, Siemens de Alemania, General Electric de los Estados Unidos, Toshiba e Hitachi de Japón.
La TC es un instrumento de precisión. En los equipos de TC, el error de precisión de posicionamiento de la plataforma de exploración más simple no debe exceder los 0,1 mm. El voltaje CA trifásico requerido por el CT es de 380 voltios, con un error positivo y negativo que no excede los 38 voltios, la frecuencia es de 50 Hz y el error positivo y negativo no excede los 2,5 Hz; La temperatura de la sala de ordenadores es de 18 a 22 °C y la humedad es del 40 % al 60 %.
La TC es ahora muy inteligente. El operador ingresa parámetros básicos en la computadora, que controla automáticamente el escaneo y la reconstrucción de imágenes sin intervención manual. Incluso si hay una falla general en el CT, el sistema de autocomprobación computarizada la eliminará automáticamente. Si el sistema de autocomprobación no puede eliminar automáticamente la falla, se conectará al centro de mantenimiento a través de Internet, y el centro de mantenimiento diagnosticará y eliminará la falla de forma remota.
Angiografía por TC (VR) de cabeza y cuello
¿Cómo se realiza el nº 5.5? ¿Tomografías computarizadas e imágenes?
Las radiografías ordinarias son fotografías en perspectiva de órganos y tejidos humanos superpuestos entre sí, lo que trae ciertas dificultades al diagnóstico de determinadas lesiones. La TC es una exploración tomográfica sin superposición de tejidos humanos, alta resolución de imagen, diagnóstico conveniente y amplia aplicación clínica.
La TC consta de tres sistemas: sistema de escaneo, sistema informático y sistema de visualización y almacenamiento de imágenes. El sistema de escaneo es el más complejo y sus componentes incluyen tubos de rayos X, generadores de alto voltaje, detectores, colimadores, filtros, sistemas de adquisición de datos, marcos de escaneo, camas de escaneo, etc.
Durante la tomografía computarizada, una determinada sección del cuerpo humano se divide en varias unidades de imágenes y los rayos X giran alrededor de esta sección. El detector en el otro extremo recibirá los rayos X atenuados en cada unidad de imágenes y los convertirá en señales actuales. Estas señales eléctricas luego se convertirán en señales digitales para que la computadora calcule el valor de atenuación de los rayos X en cada unidad. . Luego, a su vez, la señal digital calculada por la computadora se convierte en una señal eléctrica y luego la señal eléctrica se convierte en una señal óptica. Estas señales de luz forman píxeles con diferentes niveles de gris y estos píxeles se organizan en una matriz para formar una imagen de TC. Las imágenes de TC se pueden almacenar en medios de almacenamiento como discos duros, discos USB y discos ópticos y, por supuesto, también se pueden imprimir mediante láser.
Cuanto más grande sea la matriz, más pequeña será el área de un solo píxel segmentada, más detallada será la imagen y más fácil será el diagnóstico.
El lector se preguntará ¿cómo se calcula la atenuación de los rayos X?
Los coeficientes de atenuación de los rayos X que atraviesan diferentes materiales son diferentes. El coeficiente de atenuación de rayos X del agua es 1 y el coeficiente de atenuación de rayos X del aire es cercano a 0. Para facilitar la operación en la exploración por TC, la unidad de coeficiente de atenuación utilizada en la TC es la "unidad Hounz" (llamada así en honor a Hu, el inventor de la TC clínica), denominada "valor de TC". El valor CT del agua es 0 unidades Hounsfield, el valor CT del aire es -1000 unidades Hounsfield, el valor CT del hueso denso es +1000 unidades Hounsfield y el valor CT del tejido humano oscila entre -1000 unidades Hounsfield y +1000 Hounsfield unidades, con una extensión de 2000 unidades Hounsfield.
Cuanto mayor es la densidad del tejido humano, más rayos X se absorben, mayor es el valor de la TC y la imagen reconstruida aparece blanca. Por el contrario, cuanto menor es la densidad del tejido humano, menor es la absorción de rayos X, menor es el valor de la TC y más oscura es la imagen reconstruida. Podemos ver en las imágenes de TC que el tejido óseo es blanco y el tejido hueco es negro.
6.CT tiene una variedad de métodos de escaneo y puede obtener imágenes tridimensionales.
El escaneo CT es como tomar fotografías con un teléfono inteligente, hay muchos modos para elegir. Por ejemplo, el modo "Std" se utiliza principalmente para exploraciones de rutina del tórax, el abdomen y la pelvis; el modo "suave" se utiliza principalmente para explorar órganos con densidades similares; el modo "pulmón" se utiliza principalmente para exploraciones pulmonares; y el modo "detalle" se utiliza principalmente para el escaneo de la médula espinal; el modo "Bone" se usa principalmente para el escaneo de detalles óseos; el modo "Edge" se usa principalmente para escanear huesos pequeños de la cabeza; se utiliza principalmente para escanear detalles de la cabeza; el modo "CE" se utiliza principalmente para el contraste de los vasos sanguíneos.
Dado que la TC es una exploración tomográfica, existe el problema de seleccionar el grosor del corte. Cuanto más fino sea el grosor del corte, mejor será la continuidad longitudinal de la imagen y mayor será la resolución espacial longitudinal. Sin embargo, esto no significa que cuanto más fina sea la porción escaneada, mejor. Esto depende principalmente del área que se examina y de la naturaleza de la lesión, porque si el corte es demasiado delgado, el detector recibirá menos fotones de rayos X, lo que reducirá la resolución. El espesor de la falla generalmente se establece entre unas pocas décimas de milímetro y unos pocos milímetros. Cuanto más pequeño sea el órgano escaneado, menor será el grosor del corte; por el contrario, cuanto más grande sea el órgano escaneado, mayor será el grosor del corte;
Los lectores pueden imaginar que aunque la TC es una tomografía, si estas imágenes tomográficas se superponen una tras otra se puede obtener una imagen tridimensional, que es la llamada "exploración de volumen". Con la exploración de volumen, se pueden lograr imágenes simuladas, es decir, las condiciones internas de los órganos humanos se pueden observar claramente mediante TC sin un endoscopio.
7.El examen por TC tiene ciertos riesgos.
El daño que causan los exámenes de TC a los pacientes proviene principalmente de los rayos X, que pueden causar cáncer, y los exámenes de TC tienen la dosis más alta de rayos X entre varios exámenes de imágenes. La dosis de rayos X de una tomografía computarizada en modo estándar es 700 veces mayor que la de una radiografía de tórax, lo que equivale a la suma de la dosis de rayos X absorbida por una persona en el entorno natural durante dos años. Cuanto más frecuentes sean las tomografías computarizadas, mayor será la probabilidad de cáncer.
2065438+En marzo de 2003, el sitio web de la Facultad de Medicina de Harvard publicó un documento que afirmaba que cada año se realizan 70 millones de exámenes clínicos por TC en los Estados Unidos, muchos de los cuales son innecesarios. El artículo recomienda que los pacientes intenten evitar los exámenes de TC y elijan métodos de examen alternativos si es posible.
El Colegio Americano de Radiología recomienda que la dosis de exámenes médicos de rayos X de por vida de una persona no debe exceder los 100 milisieverts, lo que equivale aproximadamente a 25 exámenes de TC en modo estándar. Al realizar pruebas como el tratamiento del cáncer, la dosis de rayos X de una tomografía computarizada excederá los 100 milisieverts, lo que significa que mientras se intenta tratar cánceres existentes, también se induce la formación de nuevos cánceres.
Por supuesto, debido a que se necesita un cierto período de tiempo para desarrollar cáncer después de la exposición a los rayos X, cuanto más joven sea, mayor será la posibilidad de desarrollar cáncer después de un examen por tomografía computarizada. Es extremadamente improbable que las personas mayores de 65 años padezcan cáncer después de una tomografía computarizada, porque los rayos X tardan unos 20 años en inducir el cáncer. Si no se hacen una tomografía computarizada hasta los 65 años, tendrán que esperar 20 años para contraer cáncer. Tenían 85 años en ese momento y es posible que hayan muerto antes incluso de padecer cáncer.
La dosis de rayos X es proporcional a la calidad de la imagen, lo que requiere un compromiso entre la dosis de rayos X y la calidad de la imagen. No debemos perseguir ciegamente la calidad de la imagen y aumentar la dosis de rayos X, causando daños innecesarios a la salud de los pacientes.
Durante el examen por TC, también se debe prestar atención a la protección de las gónadas, la tiroides y los ojos. Las mujeres embarazadas y los bebés no deben someterse a un examen por TC.
Además, durante la tomografía computarizada mejorada, algunos pacientes tendrán reacciones alérgicas al agente de contraste, y el agente de contraste también puede causar daño a los riñones.
En vista de los ciertos riesgos que implican los exámenes de TC, el público debe comprender estos sentidos comunes. Los médicos tienen la responsabilidad de explicar los pros y los contras de los exámenes de TC a los pacientes, evitar el abuso de los exámenes de TC y. reducir la carga financiera y los riesgos para la salud de los pacientes.
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