Tomografia rentgenowska - Polski Serwis Naukowy

Tomografia rentgenowska - klasa technik badań radiologicznych, których wspólną cechą jest ruch lampy rentgenowskiej. Ruch ten pozwala uzyskać wyraźny obraz struktur wewnątrz ciała pacjenta. Urządzenie wykonujące badanie nazywamy tomografem, a uzyskany obraz, tomogramem. Słowo tomografia pochodzi od greckich słów tomos (warstwa) i graphia (opisywać). Nazwa ta została przyjęta w 1962 przez International Commission on Radiologic Units and Measurements jako określenie wszystkich technik radiograficznych wykonujących zdjęcia warstwowe. Innymi funkcjonującymi nazwami są: planigrafia, stratygrafia, laminografia.

Stomatologia, dentystyka (z łac. stoma - jama ustna) - dział medycyny, dziedzina zajmująca się funkcjonowaniem, patologiami i leczeniem zębów, przyzębia, błony śluzowej jamy ustnej, stawu skroniowo-żuchwowego człowieka. Przed wejściem Polski do Unii Europejskiej używano tytułu lekarz stomatolog, potem lekarz dentysta, jednakże Naczelna Izba Lekarska dopuszcza możliwość używania obydwu tytułów. W Polsce tytuł lekarza dentysty uzyskuje się po 5 latach studiów, odbyciu stażu podyplomowego i zdaniu Lekarsko-Dentystycznego Egzaminu Państwowego (LDEP).

Lampa rentgenowska - sztuczne źródło promieniowania rentgenowskiego, bańka próżniowa posiadająca zatopione elektrody: anodę i katodę w postaci wolframowej spirali (w tzw. jonowej lampie rentgenowskiej bańka wypełniona jest gazem pod ciśnieniem rzędu 10-3 Tr). Wysokie napięcie przyłożone do elektrod przyspiesza dodatnie jony (jonowa lampa rentgenowska) lub elektrony – które odrywają się z katody (elektronowa lampa rentgenowska), cząstki te bombardując elektrodę (odpowiednio: katodę - jonowa lampa rentgenowska lub anodę - elektronowa lampa rentgenowska) emitują promieniowanie hamowania, będące strumieniem kwantów promieniowania X o ciągłym widmie energetycznym.

Tomografia planarna (tzw. zdjęcia warstwowe)

Rys. 1 Idea tomografii planarnej. Lampa może poruszać się ruchem liniowym lub po łuku. Opis w tekście.

Jest to jedna z najstarszych i najprostszych technik tomograficznych. Pierwsze urządzenia do realizacji tej techniki opatentował już w roku 1939 Jean Kieffer. Ruch lampy rentgenowskiej wokół punktu zainteresowania rozmywa na zdjęciu struktury znajdujące się pod i nad tym punktem. Obiekt znajdujący się dokładnie w punkcie zainteresowania zarejestrowany zostaje wyraźnie. Na Rysunku 1: synchroniczny ruch lampy rentgenowskiej i filmu powoduje, że obrazy punktów A i C są rzutowane w różne miejsca filmu (odcinki a i c różne od f). Tylko obraz punktu B, znajdujący się w płaszczyźnie obrotu lampy, jest rzutowany zawsze w to samo miejsce filmu (odcinek b równy f). Dzięki temu unika się, typowego dla normalnego zdjęcia rentgenowskiego, nakładania wszystkich struktur organizmu na jedną płaszczyznę zdjęcia. Wszystko dookoła punktu zainteresowania będzie rozmyte i niewyraźne, ale sam punkt będzie zobrazowany wyraźnie i nie będą go zasłaniały żadne struktury znajdujące się powyżej i poniżej niego. Należy podkreślić, że technika ta w żaden sposób nie poprawia jakości obrazu. W technice tej nie ma ściśle zdefiniowanej grubości zobrazowanej warstwy. Możemy mówić tylko o warstwie zobrazowanej z zadaną ostrością. Jej grubość przyjmuje się jako odwrotnie proporcjonalną do kąta zakreślanego przez ruchomą lampę rentgenowską. Gdy zakreślany kąt jest większy od 10°, mówimy o tomografii szerokokątnej. Poniżej 10°, o wąskokątnej, tzw. zonografii.

Tomografia komputerowa, TK (ang. Computed Tomography – CT) jest rodzajem tomografii rentgenowskiej, metodą diagnostyczną pozwalającą na uzyskanie obrazów tomograficznych (przekrojów) badanego obiektu. Wykorzystuje ona złożenie projekcji obiektu wykonanych z różnych kierunków do utworzenia obrazów przekrojowych (2D) i przestrzennych (3D). Urządzenie do TK nazywamy tomografem, a uzyskany obraz tomogramem. Tomografia komputerowa jest szeroko wykorzystywana w medycynie i technice.

Radiologia - dziedzina medycyny oraz samodzielna specjalizacja lekarska zajmująca się obrazowaniem ciała człowieka, z wykorzystaniem promieniowania rentgenowskiego (tradycyjna rentgenografia, tomografia komputerowa, angiografia), pola magnetycznego - tomografia magnetycznego rezonansu jądrowego oraz ultradźwięków (ultrasonografia). Obecnie rozwija się również radiologia zabiegowa (interwencyjna, inwazyjna), której przedmiotem jest dokonywanie małoinwazyjnych zabiegów leczniczych np. angioplastyki, obliteracji guzów, celowanego podawania leków. Istotnym przełomem było wprowadzenie radiografii cyfrowej, tj. zastosowania w pełni cyfrowej linii diagnostycznej (obejmującej akwizycję obrazu, jego przetwarzanie i archiwizację, ang. PACS).

Zaawansowane techniki tomograficzne wykorzystują ruch lampy rentgenowskiej nie tylko po linii prostej, ale także ruch kołowy (tomografia kołowa), po elpisie, hipocykloidzie, spirali, ósemce, sinusoidzie, a nawet w sposób losowy. Wybór złożonego toru ruchu pozwala na uniknięcie sytuacji, w której pewne krawędzie obrazowanego ciała są zgodne z ruchem lampy, co powoduje nierównomierne rozmycie obrazu i różną grubość warstwy w różnych częściach obrazu.

Pantomografia

Rys. 1 Zasada działania pantomografii. Opis w tekście.

Rysunek pantomografu z amerykańskiego wniosku patentowego złożonego przez Paatero.

Nazywana również ortopantomografią i radiografią obrotową. Nazwa pochodzi od złożenia słów panoramic i tomography. Odmiana tomografii używana głównie w dentystyce. Została stworzona przez Yrjö Veli Paatero w 1947 roku. W powszechnym użyciu od 1982 roku. Pozwala uzyskać panoramiczne zdjęcie rentgenowskie zakrzywionej powierzchni, np. uzębienia. Zasadę działania przedstawia Rysunek 2. Pacjent usadowiony jest na stołku i pozostaje w bezruchu przez czas trwania badania. Lampa rentgenowska i kontener z kliszą, nieprzezroczysty dla promieni X, obraca się synchronicznie wokół pewnego punktu. Film jest naświetlany wyłącznie przez wąską szczelinę w kontenerze. Film przesuwa się przez kontener, dzięki czemu w trakcie obrotu poszczególne partie szczęki są rzutowane na kolejne odcinki filmu.

Otrzymane zdjęcie nazywamy pantogramem lub ortopantogramem.

Tomografia komputerowa

Najnowsza i najbardziej znana technika tomograficzna, w której proces uzyskiwania obrazu zaangażowano komputery. Choć w tej technice również najistotniejszą rolę odgrywa ruch lampy rentgenowskiej, wykorzystuje ona zupełnie inne metody do odtworzenia obrazu. Jej podstawy matematyczne przedstawiono już w 1917 roku. Tomografię komputerową wymyślono w 1971.

Osobny artykuł: tomografia komputerowa.

Linki zewnętrzne

Wniosek patentowy Jeana Kieffera dotyczący tomografii planarnej

Wniosek patentowy Y. V. Paatero dotyczący pantomografii