سی تی اسکن (CT-SCAN) چیست؟

ریشه لغوی

این شیوه تصویر برداری در حقیقت به معنی تصویر گیری مقطعی و عرضی از اعضای بدن می‌باشد. اما دارای اسامی مختلفی است که از آن جمله می‌توان به CAT مخفف کلمات Computerized Axial Tomography به معنی توموگرافی کامپیوتری محوری می‌باشد. CTAT مخفف کلمات Computerized trans Axial Tomography به معنی توموگرافی کامپیوتری عرضی محوری می‌باشد. CTR مخفف کلمات computerized trans Recanstration ، CDT مخفف کلمات computerized Digital Tomography به معنی توموگرافی دیجیتالی کامپیوتری می‌باشد. اما نام ترجیحی آن که در کتابها و کاربردهای پزشکی بکار می‌رود کلمه CT اسکن مخفف کلمات computerized tomography scan می‌باشد که کلمه scan اسکن به معنی تقطیع کردن و واژه توموگرافی از Tomo به معنی برش یا قطعه و graphy به معنی شکل و ترسیم است، گرفته شده است. در اصل به معنی تصویرگیری از برشهای قطع شده از یک عضو به صورت کامپیوتری می‌باشد.

اگر با یک درخواست سی‌تی اسکن ، به بخش سی‌تی اسکن یک بیمارستان مراجعه کرده باشید، شاید برای شما این سوال پیش آمده باشد که فرو رفتن در یک دستگاه تونل مانند و بی حرکت ماندن برای مدتی در داخل آن شما را دچار دلهره می‌کند یا نه. آیا با توجه به اخبارهای رادیو و تلویزیون راجع به خطرات اشعه ایکس خطری شما را تهدید می‌کند یا نه؟ یا اینکه چگونه یک کارشناس رادیولوژی بعد از قرار دادن شما در داخل دستگاه خود به اتاق دیگری رفته و از پشت یک شیشه بزرگ و یک کامپیوتر چه کاری انجام می‌دهد و با بلندگو با شما صحبت می‌کند؟

تاریخچه

در سال 1917 میلادی یک ریاضیدان اتریشی به نام رادون (J.Radon) ثابت کرد که یک شیئی دو یا سه بعدی را می‌توان با گرفتن بی‌نهایت عکس از آن در جهات مختلف به تصویر کشید که پایه‌ای برای سی‌تی اسکن محسوب می‌شد. در سال 1956 دانشمندی به نام بارسول (Barcewell) نقشه خورشیدی از تصاویر شعاع‌ها درست کرد. در سال 1961 الدندرف (oldendorf) و در سال 1963 آلن کورمارک (Allencormarck) اندیشه‌هایی از سی‌تی اسکن را فهمیده و مدلهایی در حد آزمایشگاهی ساخته‌اند. در سال 1968 کول (kuhl) و ادواردز (Edwords) یک دستگاه اسکن مکانیکی برای تصویری از هسته ساخته‌اند که موفق بودند. اما نتوانستند کار خود را در حد رادیولوژی تشخیصی ، توسعه دهند. تا اینکه در سال 72-1970 اصول ریاضی گفته ‌شده توسط ریاضیدان انگلیسی (God feryhaunsfield) بکار گرفته شد و توانست یک دستگاه سی‌تی اسکن را بسازد و جهت مصرف بالینی معرفی کند. در سال 1979 جایزه نوبل بطور مشترک به پروفسور آلن کورمارک و گاد فری هانسفیلد تعلق گرفت.

سیر تحولی و رشد

مانند تمام رشته‌های تصویر گیری پزشکی (رادیولوژی) دستگاه‌های سی‌تی اسکن بطور مداوم تغییر کرده و بوسیله کارخانه‌ها و سازندگان مختلف پیش رفته است. دستگاه اولیه که بوسیله هانسفیلد و توسط شرکت EMI ساخته شده بود، فقط برای ارزیابی مغز طراحی شده بود، که دستگاه نسل اول یا EMI نام داشت. مدت‌ زمان کوتاهی نگذشت که نسل دوم دستگاه‌های سی‌تی اسکن با امکانات بیشتر به بازار آمد و نسل سوم این دستگاه‌ها با امکاناتی از جمله کم شدن زمان تصویر گیری معرفی شد. هم ‌اکنون نسل چهارم با سرعت خیلی بالا و امکانات بهینه و نتایج عالی موجود می‌باشد.

ساختمان یک دستگاه سی‌تی اسکن

یک دستگاه اسکن توموگرافی کامپیوتری از یک میز برای قرار گرفتن بدن بیمار ، یک گانتری که سر بیمار در آن قرار می‌گیرد، یک منبع تولید اشعه ایکس ، سیستمی برای آشکار کردن تشعشع خارج ‌شده از بدن ، یک ژنراتور اشعه ایکس ، یک کامپیوتر برای بازسازی تصویر و کنسول عملیاتی که تکنولوژیست رادیولوژی بر آن قرار می‌گیرد، تشکیل شده است.

اصول کار دستگاه سی‌تی اسکن

پس از اینکه بدن بیمار بر روی میز و سر آن در گانتری قرار گرفت و شرایط دستگاه بر حسب ناحیه مورد تصویر برداری تنظیم شد، یک دسته پرتو ایکس توسط کولیماتور (محدودکننده دسته اشعه) به صورت یک باریکه در آمده و از بدن بیمار رد می‌شود (پالس می‌شود). مقداری از انرژی اشعه هنگام عبور از بدن جذب و باقیمانده اشعه با عنوان پرتو خروجی که از بدن بیمار عبور می‌کند توسط آشکار سازی که مقابل دسته پرتو ایکس قرار دارد، اندازه ‌گیری شده و بعد از تبدیل به زبان کامپیوتری در حافظه کامپیوتر ذخیره می‌شود. بلافاصله پس از اینکه اولین پالس اشعه بطرف بیمار فرستاده و اندازه‌گیری شد و لامپ اشعه ایکس یک حرکت چرخشی بسیار کم انجام داد، دسته پرتو ایکس دوباره پالس شده ، مجددا اندازه‌گیری می‌شود و در حافظه کامپیوتر ذخیره می‌گردد.

این مرحله چند صد یا چند هزار بار بسته به نوع دستگاه تکرار می‌شود تا تمام اطلاعات مربوط به عضو مورد نظر در حافظه کامپیوتر ذخیره شود. کامپیوتر میزان اشعه‌ای را که هر حجم معینی از بافت جذب می‌کند، اندازه ‌گیری می‌کند. این حجم بافتی را واکسل (Voxel) می‌نامند که مشابه چند میلیمتر مکعب از بافت بدن می‌باشد. در سی ‌تی ‌اسکن یک لایه مقطعی از بدن به این واکسلهای ریز تقسیم می‌شود، که با توجه به مقدار جذب اشعه‌ای که توسط هر کدام از این واکسلها صورت می‌گیرد، یک شماره نسبت داده می‌شود. این شماره‌ها نیز بر روی تصویر که بر صفحه تلویزیون مانند کامپیوتر می‌افتد، یک چگالی با معیار خاکستری (از سفید تاسیاه) اختصاص داده می‌‌شود.

نمایش هر کدام از واکسلها را بر روی مونیتور یک پیکسل (Pixl) می‌گویند. یعنی واکسلها حجم سه بعدی و پیکسلها دو بعدی می‌باشند و هر چه تعداد پیکسلها بر روی مونیتور بیشتر باشد تصویر واضح‌تر و قابل تفکیک‌تر است. اعدادی که با توجه به مقدار جذب اشعه به هر بافت اختصاص داده می‌شود، را اعداد سی ‌تی یا اعداد هانسفیلد می‌نامند. بطور مثال بافت چربی کمتر از بافت عضلانی و بافت عضلانی کمتر از بافت استخوانی اشعه را جذب می‌کند. بنابراین بطور مثال استخوان 400+ ، آب صفر و چربی 50 و هوا 500 می‌باشد که هر چه مقدار این اعداد کمتر باشد، بر روی فیلم سی‌تی اسکن آن قسمت طبق معیار خاکستری بیشتر به سمت سیاهی تمایل دارد و برعکس هرچه عدد سی‌ تی مثل استخوان بالا باشد تصویر به سمت سفیدی تمایل دارد. گاهی برای مشخص ‌تر شدن اعضایی که دارای چگالی شبیه به هم هستند از مواد کنتراست‌ زا استفاده می‌شود که تفاوت را به خوبی مشخص کند.

ام.‌آر.‌آی یا سی.تی.اسکن؛ کدام بهتر است؟

مجله سیب سبز: هرکدام از ما حداقل تا به حال یک بار از یک قسمت از بدن‌مان عکسبرداری پزشکی کرده‌ایم که البته شاید بیشتر این عکس‌ها مربوط به دندانپزشکی باشد. اما اگر روزی پزشکی برای‌تان تصویربرداری با ام.آر.آی یا سی.تی. اسکن تجویز کند به طور حتم کنجکاو خواهید شد که این 2 چه فرقی باهم دارند؟

دکتر حسین قناعتی، شما را با کاربردها، تفاوت‌ها و نکات مربوط به هر یک از این 2 روش آشنا می‌سازد.

بهترین دستگاه تشخیص

ام‌.آر.آی دستگاهی است که با استفاده از امواج مغناطیسی و آهنربا تمام اتم‌های بدن انسان را آهنربایی کرده و بعد تصویر این اتم‌ها را به وسیله امواج ثبت می‌کند. ام‌.آر.آی قادر است تغییرات بیماری‌ها را در مراحل اولیه و با دقت بسیار بالا نشان دهد. برای مثال چند دقیقه بعد از سکته مغزی می‌توان با کمک DWI ام‌.آر.آی محل دقیق سکته را مشخص و از لحاظ درمانی برای آن برنامه‌ریزی کرد و تصمیم گرفت که آیا لخته باید درآورده شود یا خیر. در مورد سرطان‌ها نیز ام‌.آر.آی قادر است هم در تشخیص اولیه سرطان و هم در برنامه‌ریزی و بررسی سیر درمان بسیار کمک‌کننده باشد. می‌توان گفت ام‌.آر.آی در آینده اساس تشخیص خواهد بود بنابراین مسئولان کشور باید در زمینه استفاده از ام‌.آر.آی برای تشخیص بیماری‌ها سرمایه‌گذاری بیشتری انجام دهند. اینطور به نظر می‌رسد که حداقل در 10 تا 15 سال آینده بهترین و دقیق‌ترین دستگاه در درمان بیماری‌ها از لحاظ تصویربرداری ام‌.آر.آی خواهد بود.

بررسی قلب با سی. تی.اسکن

سی.تی.اسکن قادر است تصویر را برای ما برش بزند. در قدیم با گرفتن عکس از یک پرتقال فقط قادر بودیم سطح روی آن را ببینیم اما امروزه سی. تی. اسکن طوری عمل می‌کند که گویی این پرتقال را با چاقو در برش‌های نازک بریده باشیم بنابراین می‌توانیم درون پرتقال و مشکلات احتمالی آن را ببینیم. با استفاده از سی.تی.اسکن می‌توان اطلاعات بیشتری از ماهیت بافت‌ها و عملکرد و جزئیات آنها داشته باشیم. با کمک تزریق ماده حاجب نیز می‌توان حتی عروق را در سی.تی.اسکن بررسی کرد. امروزه با کمک سی.تی. اسکن، عروق قلب بدون نیاز به آنژیوگرافی بررسی می‌شوند و در اکثر موارد بیمارانی که مشکلات قلبی دارند تنگی‌های احتمالی عروق‌شان با دقت بالا از این طریق قابل بررسی خواهد بود. به همین دلیل در بسیاری از مراکز دنیا میزان آنژیوگرافی تشخیصی به شدت کاهش پیدا کرده است. با استفاده از سی.تی.اسکن می‌توان نقشه تنگی‌های عروق را به دست آورد و بعد تصمیم به انجام آنژیوپلاستی، بای پس عروقی و... گرفت. به این ترتیب می‌توان خطرات احتمالی آنژیوگرافی غیرضروری را کاهش داد. علاوه بر این، با سی.تی. اسکن‌های چند فازی می‌توان کبد را بررسی و توده‌های کبدی را دسته‌بندی کرد.

اشعه‌اش از یک لامپ مهتابی هم کمتر است!

اشعه ام‌.آر.آی بسیار ضعیف است و قدرت آن از لحاظ رادیوفرکوئنسی حتی از یک لامپ مهتابی کمتر است بنابراین خطری را متوجه انسان نمی‌کند و از لحاظ تکرار محدودیتی برای انجام آن وجود ندارد. یکی از مزایای ام‌.آر.آی این است که در بارداری هم می‌توان از آن بهره برد و از جنین تصویربرداری کرد. مدت زمان لازم برای انجام ام‌.آر.آی بستگی به نوع ام‌.آر.آی دارد. برخی دستگاه‌ها حدود 20 دقیقه و برخی حدود 10 دقیقه زمان می‌برند اما به طور معمول هر ام‌.آر.آی طی 10 تا 15 دقیقه انجام می‌شود.

کارت بانکی‌تان نسوزد

هنگام انجام ام‌.آر.آی نباید اجسام فلزی به همراه داشت. این اجسام بسته به سایزشان باعث اختلال در ناحیه تصویربرداری می‌شود. برای مثال اگر فردی در کمرش پلاتین داشته باشد تصویر ناحیه جراحی شده کاملا اعوجاج پیدا می‌کند. بیمارانی که دارای اجسام خارجی مثل کلیپس در درمان آنوریسم یا بادکنک مغزی یا دستگاه ضربان ساز قلب هستند نباید از ام‌.آر.آی استفاده کنند. ام‌.آر.آی موجب تخریب مدارهای الکترونیکی دستگاه ضربان‌ساز قلب می‌شود و در عملکرد آن اختلال ایجاد می‌کند. اختلال و از کار افتادن دستگاه ضربان‌ساز می‌تواند باعث اختلالات قلبی و حتی مرگ شود. همچنین افرادی که دارای مفصل مصنوعی فلزی یا دریچه مصنوعی قلب فلزی هستند نمی‌توانند از دستگاه ام‌.آر.آی استفاده کنند. جالب است بدانید کارت‌های الکترونیکی مثل کارت عابر بانک با ورود به دستگاه
ام‌.آر.آی باطل می‌شود و می‌سوزد. موبایل نیز خود آسیب می‌بیند و هم به دستگاه ام‌.آر.آی صدمه وارد می‌سازد. وجود خالکوبی با رنگ‌های فلزی نیز موجب اعوجاج در تصویربرداری خواهد شد. توصیه این است که اگر مریضی خالکوبی دارد ام‌.آر.آی را انجام دهد و اگر خراب شد از دستگاه‌های دیگر استفاده کند.

دستگاهی با اشعه ضعیف شده

سی.تی. اسکن دستگاهی است که براساس میزان تضعیف اشعه‌ای که از انسان می‌گذرد تصویربرداری می‌کند، یعنی از یک طرف اشعه داده می‌شود و از طرف دیگر اشعه گرفته می‌شود. بعد از آن میزان اشعه ضعیف شده در جهات مختلف محاسبه می‌شود و یک معادله چند مجهولی به دست می‌آید. سپس یک ماتریکس با ستون‌ها و سطرهای متعدد تشکیل داده می‌شود و براساس آن Grayscale یا میزان سایه روشن روی صفحه کامپیوتر یا فیلم تغییر داده می‌شود و به این ترتیب تصویر تولید می‌شود. جالب است بدانید کلمه الگوریتم که برای برنامه‌ریزی دقیق تصویربرداری و سی. تی. اسکن استفاده می‌شود از نام خوارزمی، دانشمند بزرگ ایرانی گرفته شده است. علاوه بر این معادلات چند مجهولی خیام نیز در محاسبات سی.تی. ‌اسکن و
ام‌.آر.آی بسیار تعیین‌کننده بوده است.

ترک اعتیاد با کمک ام.‌آر. آی

ام.‌آر. آی نه‌تنها می‌تواند از ارگان‌ها تصویربرداری کند بلکه با کمک تکنولوژی‌های جدید می‌تواند مغز را درحال کار بررسی کند. برای مثال اگر بیماری در مغزش تومور داشته باشد می‌تواند مشخص کند این تومور با مرکز حرکتی دست فاصله دارد یا مرکز حرکتی دست را در خودش گرفته و اینکه قابل جراحی است یا خیر و اگر بخواهیم آن را جراحی کنیم می‌توانیم بفهمیم که آیا با درآوردن تومور بیمار فلج می‌شود یا خیر، بنابراین می‌توان این مسائل را از قبل به بیمار گوشزد کرد. جراحان از این طریق می‌توانند عمل‌های‌شان را بهتر، راحت‌تر و دقیق‌تر انجام دهند. از کاربردهای دیگر ام.‌آر. آی می‌توان به وضعیت افرادی اشاره کرد که دچار ولع به مواد مخدر هستند و با وجود اینکه ترک اعتیاد می‌کنند دوباره به طرف مواد مخدر برمی‌گردند. در این افراد می‌توان با کمک ام.‌آر. آی عملکرد مغز را بررسی و ناحیه مسئول اعتیاد در مغز را شناسایی کرد. در برخی موارد نیز در دنیا تحقیقات جدیدی روی این بیماران شروع شده است که طی آن پزشک با جراحی‌های ظریف مغز، مرکز مسئول اعتیاد در مغز را از بین می‌برد و نهایتا فرد دیگر دنبال موادمخدر نمی‌رود.

اشعه کمتر، بهتر

سی.تی.اسکن با اشعه ایکس کار می‌کند. هر میزان اشعه می تواند خطرناک باشد درست مانند آلودگی هوا که هرچه آلاینده‌ها در هوا کمتر باشد برای سلامت بشر بهتر است بنابراین هرقدر اشعه‌ای که می‌گیریم کمتر باشد سالم‌تر خواهیم بود. انسان‌های روی زمین همواره در معرض پرتوها هستند. مهم‌ترین پرتوهایی که ما را مورد تابش قرار می‌دهند پرتوهای کیهانی هستند که از فضا به زمین می‌آیند و به موجودات زنده برخورد می‌کنند. خوشبختانه مکانیسم‌های دفاعی موجود در جو زمین و بدن انسان اثرات این پرتوها را خنثی می‌کند. اثرات احتمالی اشعه ممکن است به صورت سرطان یا اختلالات ژنتیک ظاهر شود. اما میزان اشعه‌ای که در پزشکی استفاده می‌شود در خیلی از موارد به خصوص در سنین بالا اثر سوئی برای فرد ندارد. آنچه ما را نگران می‌کند تاثیر احتمالی اشعه بر ژنتیک و سلول‌های تناسلی (تخمک‌ها و اسپرم‌ها) است. این اشعه ممکن است بر این سلول‌ها تاثیر سوء بگذارد و باعث ایجاد اشکال در نسل انسان شود.

چند وقت یک بار؟

فاصله زمانی لازم بین هر بار سی.تی.اسکن تعریف شده نیست. حداکثر دوز مجاز اشعه مشخص است و با تعداد عکس‌هایی که در حالت عادی برای افراد انجام می‌شود مشکلی پیش نخواهد آمد. یک فرد ممکن است سالی هشت بار سی.تی.اسکن انجام دهد و مشکلی هم پیدا نکند. البته تعداد افرادی که در سال هشت بار نیاز به سی.تی.اسکن داشته باشند، بسیار کم است. لازم به ذکر است که اشعه ایکس برای خانم‌های باردار ممنوع است و این افراد نباید از طریق سی.تی.اسکن پرتوگیری شوند. با این حال برای خانم‌های شیرده مشکل چندانی وجود ندارد. وجود اجسام فلزی مانند پلاتین، جواهرات، سمعک و... حین استفاده از دستگاه
سی.تی. اسکن خطری را متوجه بیمار نمی‌کند اما ممکن است عکس را خراب کند. همانطور که در ام‌.آر.آی از مواد کنتراست خوراکی و وریدی استفاده می‌شود در سی.تی. اسکن نیز برای تمایز هرچه بهتر بافت‌ها می‌توان از این مواد استفاده کرد. در رابطه با خوردن و آشامیدن قبل یا بعد از سی. تی. اسکن محدودیتی برای بیمار وجود ندارد. آخرین نکته هم اینکه هربار سی. تی. اسکن معمولا از 2 تا 5 دقیقه زمان می‌برد.

سی تی اسکن چیست و چگونه انجام میشود

سی تی اسکن یا توموگرافی کامپیوتری (Computed Tomography scan (CT scan یکی از روش های پیشرفته تصویربرداری پزشکی است. بعد ازرادیوگرافی ساده، سی تی اسکن بیشترین کمک را به بررسی ضایعات سیستم حرکتی بدن انسان بخصوص استخوان ها میکند. امروزه استفاده از سی تی اسکن جزء جدایی ناپذیر در تشخیص و حتی درمان بسیاری از بیماری ها شده است.

با استفاده از تصاویر سی تی اسکن میتوان بافت های درون بدن را مشاهده کرد و شکل آنها را بررسی نمود. با این اطلاعات میتوان از وجود بیماری های احتمالی آگاه شد. تصاویر سی تی اسکن سطح مقطع هایی از بدن را نشان میدهد.

وقتی که با یک اره تنه یک درخت را برش میدهید میتوانید سطح مقطع آن را در محل برش ببینید. وقتی که یک نان حجیم یا یک کیک را با کارد برش میدهید سطح مقطع آن را در محل برش مشاهده میکنید. دستگاه برش کالباس برش هایی نازک و موازی از آن را تهیه میکند. دستگاه سی تی اسکن هم در واقع برش های مجازی از بدن انسان تهیه میکند که سطح مقطع آن برش دیده میشود. مثل این است که بدن را مانند کیک برش داده و سطح مقطع آن را نگاه میکینم ولی در واقع هیچ برشی در کار نیست و تمام این عملیات فقط بر روی صفحه کامپیوتر صورت میگیرد.

دستگاه های سی تی اسکن امروزی چنان پرقدرتند که میتوانند تصاویر برش هایی با فاصله کمتر از یک میلیمتر را از بدن انسان تهیه کنند. تقریبا از هر جایی از بدن انسان سی تی اسکن انجام میشود. از فرق سر تا نوک انگشت پا را میتوان سی تی اسکن کرده و تصاویر سطح مقطع بدن را در آن برش های مشاهده کرد.

یک دستگاه سی تی اسکن یک تصویر که با استفاده از سی تی اسکن تهیه شده است

سی تی اسکن چگونه کار میکند

برای انجام سی تی اسکن ازاشعه ایکس استفاده میشود. در این روش باریکه نازکی از اشعه ایکس (مانند باریکه اشعه لیزر) به اندام بیمار تابانده میشود. این اشعه از تمامی بافت هایی که سر راه آن قرار دارند عبور کرده و مقداری از آن که از طرف مقابل اندام خارج میشود به توسط دتکتور Detector یا آشکارساز های حساسی دریافت میگردد. این دتکتورها اشعه را به جریان الکتریکی تبدیل میکنند. این فرایند هزاران بار از زوایای گوناگون تکرار میشود یعنی باریکه اشعه ایکس از زوایای گوناگون به درون اندام تابانده شده و خروجی آن در طرف مقابل اندام اندازه گیری میشود.

بدین ترتیب اطلاعات بسیار زیادی بصورت مقادیر مختلف شدت جریان الکتریکی که متناسب با شدت اشعه دریافت شده توسط دتکتور است گردآوری شده و به کامپیوتر مرکزی سی تی اسکن ارسال میشود. این کامپیوتر بسیار پر قدرت، اطلاعات را پردازش کرده و نتیجه آن بصورت تصاویر متعددی که سطح مقطع اندام را نشان میدهند بر روی مانیتور دستگاه مشخص میشود. در صورت لزوم این تصاویر بر روی فیلم چاپ میشوند.

تصاویر سی تی اسکن با دقت بسیار بیشتر از تصاویر رادیوگرافی ساده، شکل استخوان ها و حتی بسیاری از بافت های دیگر اندام را نشان میدهد. با استفاده از این تکنیک میتوان داخل استخوان را هم مشاهده کرد. اکثر سی تی اسکن های امروزی اسپیرال یا مارپیچی هستند به این معنا که منبع اشعه ایکس مانند یک مارپیچ به دور بدن بیمار حرکت کرده و از جهات مختلف تصویربرداری میکنند. تصاویر سی تی اسکن های امروزی بسیار دقیقتر از قبل شده و سرعت این دستگاه ها هم زیاد شده است بطوریکه معمولا انجام یک تصویربرداری سی تی اسکن چند دقیقه بیشتر طول نمیکشد.