Inventarea tomografiei computerizate

Tomografia computerizată le-a permis medicilor să observe pentru prima dată ţesuturile moi din interiorul corpului. Această invenţie a reprezentat un progres fenomenal faţă de radiografierea cu raze X, care a precedat-o. Această metodă permitea doar observarea conturului oaselor şi a organelor. Scanarea tomografică computerizată, cunoscută şi sub numele de „tomografie axială computerizată” (CAT), utilizează un computer pentru producerea unor imagini de secţiune detaliate ale corpului uman. În acest fel medicii pot examina succesiv „felii” subţiri ale corpului pentru a identifica zonele specifice care-i interesează.

Computerul tomograf (CT) a fost inventat în 1972 de inginerul britanic Godfrey Hounsfield de la Laboratoarele EMI din Anglia şi independent de fizicianul de origine sud-africană Allan Cormack de la Universitatea Tufts. Primele CT-uri au fost instalate între 1974-1976. Sistemele iniţiale erau proiectate pentru scanarea exclusivă a capului. Sistemele pentru întregul corp au devenit disponibile începând cu 1976.

Primul CT construit de Hounsfield avea nevoie de câteva ore pentru achiziţionarea datelor brute pentru o singură scanare sau „felie”, iar reconstituirea unei singure imagini din aceste date dura câteva zile. CT-urile moderne pot să realizeze până la patru imagini obţinute prin prelucrarea unui număr de milioane de date în mai puţin de o secundă. În cazul celor mai avansate aparate de acest tip, se poate scana întregul torace al unui pacient într-un interval de 5-10 secunde, folosindu-se cel mai avansat sistem multisecţiune.

De-a lungul istoriei computerului tomograf s-au efectuat multe îmbunătăţiri pentru sporirea confortului pacientului, scanându-se o zonă anatomică mai amplă într-un interval mai scurt şi cu o calitate superioară a imaginii. Cercetările recente s-au concentrat în direcţia furnizării unei calităţi excelente a imaginii pentru o cât mai mare precizie a diagnosticului şi a scăderii până la o valoare minimă a dozei de radiaţie X. Astfel, pacientului i s-a oferit o imagine de calitate superioară cu un risc minim de expunere la radiaţii potenţial nocive.

CT-ul funcţionează pe principiul radiaţiei X. Când razele X parcurg organismul uman, ele sunt absorbite în mod diferit, creând astfel o matrice sau un profil de raze X cu diferite intensităţi. Acest profil radiologie este înregistrat pe film, producând o imagine. În cazul imaginilor tomografice, filmul este înlocuit de un detector în formă de banană, care măsoară profilul radiaţiilor X. Din exterior, un CT seamănă cu un pătrat gigantic.

Deschiderea prin care este introdus pacientul are un diametru care variază între 60-70 cm. În interiorul aparatului există un cadru rotativ cu un tub de raze X montat într-o parte şi cu un detector în formă de banană în partea opusă. În timp ce cadrul roteşte tubul de raze X şi detectorul în jurul pacientului, se creează o rază de radiaţie X în formă de evantai. De fiecare dată când cuplul tub de raze X-detector realizează o rotaţie completă de 360°, imaginea sau felia este concentrată la o grosime specifică, prin intermediul unor obturatoare de plumb din dreptul tubului de raze X şi al detectorului.

În timp ce cadrul realizează o rotaţie completă, detectorul înregistrează un număr mare de profile ale radiaţiei captate, în jur de o mie de astfel de seturi de date. Fiecare profil este divizat spaţial de detector, distribuit prin aproximativ 700 de canale individuale şi reconstruit de un computer specializat sub forma unei imagini bidimensionale a feliei scanate. Pentru a se putea controla întreaga scanare sunt folosite computere multiple.

Asemenea unui dans cu mai mulţi parteneri, computerul „gazdă” conduce şi orchestrează operarea întregului sistem. În sistem este integrat şi computerul specializat care reconstruieşte imaginea din datele brute furnizate de CT. Postul de lucru îi permite unui tehnician să supravegheze examenul. Computerele tomograf posedă microprocesoare multiple ce controlează rotaţia „cadrului”, mişcarea mesei, precum şi alte funcţii, cum ar fi deschiderea şi închiderea fluxului de raze X.

Diferenţa crucială dintre scanarea CT şi radiografiere constă în faptul că tomografia permite achiziţionarea directă de imagini şi diferenţierea structurilor ţesuturilor moi, precum ficatul, ţesutul pulmonar şi grăsimea. Metoda este foarte folositoare pentru identificarea leziunilor, tumorilor şi metastazelor. Pentru a asista diagnosticarea unui asemenea ţesut, CT-ul dezvăluie prezenţa, dimensiunea, localizarea spaţială şi întinderea acestuia. Un alt exemplu al beneficiilor aduse de scanarea tomografică este achiziţionarea de imagini ale capului şi creierului prin care se pot detecta tumori, cheaguri de sânge, defecte vasculare, ventriculi măriţi şi alte anomalii, printre care cele ale nervilor şi muşchilor oculari.

Datorită timpilor scurţi de scanare, CT-ul poate fi utilizat pentru toate regiunile anatomice. Unele dintre acestea includ structuri osoase, cum ar fi discurile vertebrale, articulaţiile complexe, printre care cea a umărului sau a şoldului ca unităţi funcţionale, şi fracturile, în special cele care afectează coloana vertebrală. Beneficiile tomografiei computerizate pot fi observate în camerele de urgenţă, deoarece aceasta permite observarea în timp scurt a patologiei potenţial letale şi-i ajută pe medici şi chirurgi să ia decizii rapide, dar în acelaşi timp corecte în privinţa tratamentului optim. Odată cu apariţia computerului tomograf spiral, dobândirea continuă de informaţii complete furnizate de CT poate fi folosită pentru diagnosticarea vaselor de sânge prin angiografie tomografică.

Check Also

Inventarea telefonului

Inventarea telefonului Inventarea telefonului, Invenţii, Telefon În mod ironic, inventarea telefonului a fost marcată de o lipsă …

Inventarea tancului

Ca armă militară, tancul a schimbat pentru totdeauna aspectul bătăliilor terestre. Acesta a apărut ca …

Inventarea şurubului

Se spune că în timpul unei vizite în Egipt, filozoful grec Arhimede ar fi realizat un …

Inventarea submarinului

Nu este nevoie să ne gândim prea mult pentru a putea aprecia efectul submarinului asupra …

Inventarea stetoscopului

La începutul secolului al XIX-lea, medicul Rene Laennec lucra în spitalul Neck din Paris, încercând …