wysokie parametry nowoczesne co to znaczy

Co to jest Wysokie parametry i nowoczesne technologie. Co znaczy: parametry i nowoczesne.

Czy przydatne?

Wysokie parametry i nowoczesne technologie definicja

Co znaczy:

Najnowsze rozwiązania w tomografach 16-rzędowych



Wysokie parametry i nowoczesne technologie





Dwadzieścia lat temu dwurzędowy tomograf komputerowy był szczytem marzeń najbogatszych szpitali. Oferował nowoczesną diagnostykę i nierzadko był przyczynkiem do zmian procedur terapeutycznych. Dzisiaj - standardem w każdym powiatowym szpitalu rozpoczyna być tomograf szesnastorzędowy.






A tomografia wciąż się rozwija. I można odnieść wrażenie, iż jej aktualny postęp jest jeszcze bardziej burzliwy niż w ostatnim dziesięcioleciu.

Tradycyjnie głównym wyzwaniem dla tomografii komputerowej był zakres obrazowania. Zaraz po nim była poprawiana jakość obrazu i zmniejszana dawka absorbowana poprzez pacjenta. Nareszcie zauważono, iż ekspertów radiologów jest niewiele i efektywność pracy lekarza, czas poświęcany na przygotowanie opisu jest równie istotny jak problemy techniczne.

Coraz więcej rzędów

Od przeszło dziesięciu lat producenci zwiększali liczbę rzędów detektora starając się tym samym zwiększyć zasięg obrazowania. To wymusiło powiększenie mocy lampy, by równomiernie naświetlić cały region detektora (na przykład 128 rzędów i więcej) i wywołało, iż aparaty emitują coraz większe dawki promieniowania. To na pewno problem etyczny, lecz pojawia się również problem logistyczny. powiększenie liczby rzędów detektora proporcjonalnie wiąże się ze zwiększeniem wagi podzespołów i całego tomografu. Czy tj. tylko problem logistyczny ? Otóż największe tomografy przestały się pochylać powodując ((na przykład naświetlenie oczodołów pacjenta w trakcie badania głowy albo uniemożliwiając diagnostykę przestrzeni międzykręgowych w trybie aksjalnym. Oczywiście tego typu badania można wykonać techniką spiralną, ale wiąże się to z następnym wzrostem dawki, jaką musi pochłonąć pacjent w trakcie badania. Decydując się na powiększenie zakresu obrazowania przez dodawanie następnych rzędów detektora musimy to powiększenie dawki zaakceptować, lecz również zaakceptować powiększony pobór energii czy wydatki poniesione w związku ze zwiększeniem wytrzymałości podłoża.

Alternatywą wydają się tomografy 64-rzędowe, które są zaopatrzone w inteligentne mechanizmy kierowania ruchem stołu. To pozwala na powiększenie zakresu obrazowania w badaniach dynamicznych do kilkudziesięciu cm albo w badaniach perfuzyjnych do kilkunastu cm. Tym samym można wykonać badanie perfuzji dowolnego narządu, (((na przykład całej wątroby w jednej iniekcji środka cieniującego. Takie zakresy badań były dotychczas osiągalne wyłącznie dla tomografów 320-rzędowych.

Parametry elektryczne

Jakość obrazu poprawiano przez powiększenie parametrów elektrycznych tomografu jest to mocy generatora, napięcia na lampie czy natężenia prądu anody. Można ryzykować stwierdzenie, iż było to rozwiązanie „siłowe”, które wspólnie z poprawą jakości obrazu zwiększało dawkę pochłanianą poprzez pacjenta. Ten sposób wiązał się ze zwiększeniem pojemności termicznej lampy RTG, która musiała pochłonąć wielkie ilości ciepła generowanego w trakcie emisji promieniowania. Prawie 99% energii lampy przekształca się w ciepło, a tylko 1% jest używany do emisji promieniowania rentgenowskiego. Niestety jedynym znanym metodą podwyższenia rozdzielczości niskokontrastowej było zwiększanie mocy tomografu. Otóż każdy z tomografów korzystał z wymyślonego 30 lat temu algorytmu rekonstrukcyjnego FBP (Filtered Back Projection), który przetwarzał dane surowe i umożliwiał wyświetlanie obrazów. Algorytm FPB był dostosowany do możliwości obliczeniowych komputerów z ubiegłego wieku i musiał upraszczać sporo zjawisk związanych z emisją i detekcją promieniowania.

Obniżenie mocy

Przełomowym momentem w uzyskiwaniu obrazów o wysokiej jakości było wprowadzenie w 2008 roku nowych iteracyjnych algorytmów rekonstrukcyjnych, które pozwoliły na kilkukrotnie obniżenie mocy bez straty jakości obrazu. Rekonstrukcja iteracyjna, wielokrotnie przetwarzająca te same dane surowe i uwzględniająca zjawiska rozpraszania promieniowania czy schemat szumu od obiektu skanowanego, pozwoliła osiągnąć obrazy o niespotykanej dotąd jakości. Umiejętność rozróżniania zmian o niskim kontraście przy wykorzystaniu takiego algorytmu wzrasta prawie podwójnie. Iteracje danych surowych w przeciwieństwie od filtrów iteracyjnych pracujących na danych zrekonstruowanych nie upraszczają obrazu i nie wywołują maskowania szczegółów anatomicznych. Następną istotną zaletą wykorzystania iteracji danych surowych jest wielka zredukowanie dawki promieniowania. Do uzyskania obrazów o wysokiej jakości nie potrzeba już tak wysokich prądów lampy.

zredukowanie dawki

następnym krokiem jest wprowadzenie algorytmów, które prócz zjawisk statystycznych i modelu szumu będą analizowały geometrię mechanizmu optycznego lampa-detektor. Nowe algorytmy wezmą pod uwagę między innymi: rzeczywiste rozmiary ogniska i przedmiotów detekcyjnych (dzisiaj są redukowane do jednego punktu) czy kształt wiązki promieniowania. Pozwoli to na uzyskanie obrazów o kilkukrotnie lepszej jakości i rozdzielczości, przy emisji promieniowania na niespotykanym niskim poziomie. Okazuje się, iż można wykonać diagnostyczne badanie klatki piersiowej naświetlając pacjenta dawką poniżej 0,1 mSv, porównywalną do dawki z tła pochłanianej w trakcie tygodniowych wczasów w górach czy nad morzem. Należy pamiętać, iż jeszcze dwa lata temu takie badanie wiązało się z dawką od 5 do 9 mSv. A to znaczy prawie 100-krotną redukcję dawki. Takie badanie nie wymaga już ogromnych mocy generatora i lampy.

Pierwszy algorytm tego typu był prezentowany w trakcie ostatniego zjazdu RSNA i jest już popularny w sprzedaży. Moc generatora, natężenie promieniowania i pojemność cieplna lampy zaczęły mieć coraz mniejsze znaczenie.

Tomografia wieloenergetyczna

Najnowszym kierunkiem rozwoju tomografii, jaki obserwujemy aktualnie, jest tomografia wieloenergetyczna. Aparaty tego typu skanują pacjenta równocześnie niską i wysoką energią, wykorzystując do tworzenia obrazów różny stopień pochłaniania promieniowania rentgenowskiego przy różnych energiach ekspozycji. by wyemitować wiązki promieniowania o różnej energii stosuje się układy z dwiema lampami RTG albo mechanizmy jednolampowe z szybkim przełączaniem energii promieniowania.

Z danych uzyskanych przy zastosowaniu wysokiej i niskiej energii, tworzone są obrazy w oparciu o krzywą pochłaniania wody (Water Atenuation Curve) i o krzywą pochłaniania jodu (Iodinum Atenuation Curve). Sumowanie obrazów stworzonych w ten sposób umożliwia rekonstruowanie obrazów monoenergetycznych, tj. obrazów, które otrzymalibyśmy skanując pacjenta wiązką o jednej energii. Obrazy uzyskane dla niskiej energii mają wysoki kontrast, lecz także wysoki poziom szumu. Z kolei obrazy uzyskane dla wysokiej energii mają bardzo niski poziom szumu, ale minimalizuje się ich kontrastowość.

Ta nowa metoda skanowania otwiera przed nami nowe, nie znane do chwili obecnej możliwości diagnostyki i umożliwia uzupełnienie metod aktualnie służących. Porównując obrazy rekonstruowane dla różnych energii uzyskuje się sukces podobny do tego, jaki osiągamy w trakcie skanowania wielofazowego badanego obszaru i obserwacji stopnia jego wysycania środkiem cieniującym w okresie. Teraz ten sam sukces możemy uzyskać w czasie jednego skanowania, co pozwala na skrócenie czasu badania z kilkunastu do kilku min. i na znaczące obniżenie dawki.

Obrazy monoenergetyczne

Obrazy monoenergetyczne rozszerzają możliwości w diagnostyce zatorowości płucnej, guzów płuca w chorobach wątroby i nerek. Możemy stworzyć wirtualną fazę badania bez kontrastu, co umożliwia diagnostykę zwapnień, ukrywających się na tle środka cieniującego ((((na przykład w trakcie badania nerek albo w badaniach naczyniowych.

Nakładanie obrazów z całego spektrum energii umożliwia usunięcie różnego rodzaju artefaktów związanych z implantami, metalowymi protezami, klipsami, stentami czy także artefaktów związanych z tak zwany utwardzaniem wiązki promieniowania przy przechodzeniu poprzez obszary o dużej gęstości.

Niestety, prawie wszystkie tomografy wieloenergetyczne (dwu energetyczne) oferują wyżej opisane możliwości diagnostyczne. Powodem może być zbyt niska rozdzielczość czasowa skanu, dla różnych energii. To skutkuje powstawanie artefaktów ruchowych, a nałożenie obrazów z obu energii staje się niemożliwe.

Wybór tomografu

Tak, więc decydując się na zakup nowoczesnego tomografu należy zadać sobie pytanie, czy wybierać mechanizmy o dużej liczbie rzędów i wysokich parametrach elektrycznych, czy mechanizm, który będzie zaopatrzony w nowoczesne technologie pozyskiwania i rekonstrukcji obrazu. Trzeba również dokonać wyboru między dawką a rozdzielczością, nie zapominając przy tym o złotej zasadzie ALARA (As low As Reasonably Achievable) Najnowsze, wyżej opisane rozwiązania były do chwili obecnej dostępne wyłącznie w najdroższych tomografach, ale coraz częściej są już dostępne w tomografach 16-rzędowych.





dr nauk medycznych Adam Zapaśnik, przewodniczący Sekcji Tomografii Komputerowej i Rezonansu Magnetycznego Polskiego Lekarskiego Towarzystwa Radiologicznego















Czym jest Wysokie parametry i znaczenie w Leczenie W .