مقدمه
تصویربرداری سی تی یا سی‌تی اسکن یا توموگرافی کامپیوتری (به فارسی: مقطع‌نگاری رایانه‌ای) استفاده از اشعه ایکس در ارتباط با الگوریتم‌ها و محاسبات کامپیوتری به منظور ایجاد تصویر از بدن می‌باشد. در سی تی، یک تیوب یا لولهٔ تولیدکنندهٔ اشعه ایکس، در مقابل یک آشکارساز (دتکتور) این اشعه قرار داده شده، و با کمک حلقه‌ای که به صورت یک دستگاه و به شکل چرخشی در اطراف بیمار حرکت میکند، تصویر کامپیوتریِ مقطعی به صورت برش یا مقطع عرضی تولید می‌نماید. سی تی در سطح آگزیال یا محوری است که تصویر به دست میدهد، در حالی که تصویرهای مقطع کرونال (تاجی) و ساژیتال (سهمی) را میتوان به وسیلهٔ بازسازی‌های کامپیوتری ارائه کرد..
عوامل رادیوکنتراست یا مواد حاجب اغلب در سی تی برای توصیف بهتر آناتومی مورد استفاده واقع میشوند. گرچه رادیوگرافی قادر به تولید و ارائهٔ تفکیک‌پذیری فضایی بالاتری است، اما در عوض سی تی می‌تواند اطلاعات بیشتری را در مورد تغییرات دقیق و ظریف مربوط به میرایی پرتو ایکس تشخیص دهد. در ضمن سی تی بیمار را در معرض تابش اشعهٔ یونیزان بیشتری در مقایسه با رادیوگرافی قرار میدهد. در سی تی نوع اسپیرال با آشکارسازهای زیاد (مولتی دتکتور) از چند ردیاب یا آشکارساز بهره گیری میشود. در این نوع ۸ ، ۱۶، یا ۶۴ ردیاب یا آشکارساز در طول حرکتی پیوسته و مستمر از بیمار، از طریق تابش پرتو تصویر به دست می‌آورند که حاصل تصاویری عالی و با جزئیات بسیار ظریف در زمان بررسی کمتر می‌باشد.
با تجویز سریع کنتراست وریدی در طی سی‌تی اسکن این جزئیات دقیق تصویری را میتوان بازسازی سه‌بعدی ۳D نمود و بدین ترتیب تصاویری از کاروتید، شریان مغزی و کرونری، یا به صورت سی تی آرتریوگرافی و سی تی آنژیوگرافی حاصل نمود. سی‌تی اسکن است تست انتخابی در تشخیص برخی از شرایط اضطراری و اورژانس مانند خونریزی مغزی، آمبولی ریه (لخته‌ای که موجب انسداد در عروق ریه‌ها شود)، دایسکشن آئورت یا همان پارگی سرخرگ آئورت (پاره شدن دیواره آئورت)، آپاندیسیت، دیورتیکولیت، و سنگ کلیه می‌باشد. با ادامهٔ پیشرفتها و بهبود مداوم در تکنولوژی(فناوری) سی‌تی اسکن، از جمله سریعتر شدن زمان تصویربرداری و بهبود رزولوشن یا وضوح و تفکیک‌پذیری تصاویر، دقت و کارایی این روش به طور چشمگیری افزایش یافته و در نتیجه از سی‌تی اسکن به میزان بیشتری در تشخیص‌های پزشکی استفاده میشود.
نخستین دستگاه سی‌تی اسکن (سی‌تی اسکنر) که به لحاظ تجاری قابل بهره‌برداری بود، توسط سر گادفری هانسفیلد در آزمایشگاه مرکزی تحقیقات ایمی (EMI) در بریتانیای کبیر به سال ۱۹۷۲اختراع شد. حقوق قانونی ایمی (EMI) متعلق به شرکت توزیع آثار موسیقیِ گروه بیتل‌ها (بیتلز) بود که منافع آن به بودجهٔ پژوهشی اختصاص می‌یافت. سر گادفری هانسفیلد و آلن مک لود مک کورمک، به خاطر اختراع مشترکشان یعنی سی‌تی اسکن، برندهٔ جایزهٔ نوبل پزشکیِ سال ۱۹۷۹ شدند. نخستین دستگاه سی تی یا همان سی‌تی اسکنر نیز، به سال ۱۹۷۲ در کلینیک میو در روچستر واقع در مینسوتا نصب گردید
تاریخچه سی تی اسکن
مدتی پس از آن که رونتگن اشعه ایکس را کشف کرد، این اشعه برای تصویربرداری پزشکی مورد استفاده قرار گرفت. تصاویری که با این روش از اعضای مختلف بیمار گرفته می شدند تنها تصاویری یک بعدی بودند و نمی توانستند مقطع خاصی از بدن را شناسایی نموده و یا تصویری چند بعدی از اعضای مختلف بدن در اختیار پزشکان بگذارند. با پیشرفت دانش تصویربرداری در پزشکی، سونوگرافی با استفاده از امواج صوتی و پس از آن سی تی اسکن با اشعه ایکس ابداع شد و به این ترتیب امکان تصویربرداری از مقاطع مختلف بدن پدید آمد. کاربرد بالینی سی تی اسکن گسترده تر و پر سر و صداتر از کاربردهای سونوگرافی بود؛ به علاوه سرعت تحول و دگرگونی های آن نیز از سایر دستگاه های رادیولوژی متنوع تر بود، به نحوی که در طی چهار دهه گذشته، چهار نسل از این دستگاه وارد بازار شد و اینک همه ساله انواع جدید و پیشرفته ای از این سیستم به جهان پزشکی عرضه .میشود.دستگاه سی تی اسکن توسط آقای ان. گادفری هانسفیلد یعنی جایی که ای ام آی انگلیسی بود ساخته شد
جالب توجه است که دستگاه سی تی اسکن در کارخانه ی بیتل ها که در آنجا میلیاردها پوند صفحه گرامافون از آهنگ های مختلف موسیقی و جاز پر می کردند ساخته شد. اگر چه هانسفیلد و رئیس گروه بیتل ها هر دو بنا به ملاحظات اقتصادی و سودآوری که فعالیت هایشان در پی داشت به دریافت لقب (سر) مفتخـر شدند اما خدمات ارزنده ی هانسفیلد به لحاظ معنـوی از ارزشی غیر قابل تصور برخوردار است.وی به جهت ابداع دستگاه سی تی اسکن در سال 1973 میلادی موفق به دریافت جایزه نوبل پزشکی گردید.
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 ای ام آی ساخته شده بود، فقط برای ارزیابی مغز طراحی شده بود، که دستگاه نسل اول یا ای ام آی 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
سی تی اسکن چگونه کار میکند
برای انجام سی تی اسکن از اشعه 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 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.
طراحی اتاق سی تی اسکن
دیوارهای اتاقی که دستگاه سی تی اسکن در آن قرار دارد از سرب با ضخامت مناسب پوشیده شده است تا از خروج اشعه ایکس از اتاق و تابش آن به محیط خارج جلوگیری شود. لذا سالن ها و کریدورهای مجاور اتاق سی تی اسکن و حتی اتاقی که اپراتور یا کارشناس دستگاه سی تی اسکن در آن قرار گرفته و بر عملیات تصویربرداری نظارت می کند به واسطه داشتن شیشه های سربی از تابش اشعه ایکس محافظت می شوند.
ماده حاجب در سی تی اسکن
مواد حاجبی که امروزه در رادیولوژی به کار می روند دیگر مثل مواد قدیمی یونی نیستند، لذا مصرف آن ها با خطر بسیار کمی همراه بوده و ایمن است؛ اما وجود ترکیبات ید در تمامی مواد حاجب یونی و غیر یونی کماکان با احتمال حساسیت زایی و شوک همراه است.
معمولا مقدار ماده حاجب مورد مصرف ۱/۵-۲ سی سی به ازاء هر کیلوگرم وزن در بالغین و حداکثر ۱۵۰ سی سی در نظر گرفته می شود. مصرف کمتر از حد ماده حاجب دقت تصاویر را کم می کند؛ لذا باید سعی شود تا ماده حاجب به میزان مناسب مصرف شود. البته باید به این نکته توجه داشت که با استفاده از دستگاه های جدید مولتی دتکتور می توان ماده حاجب مصرفی را به ۱۰۰–۸۰ سی سی کاهش داد. لازم به یادآوری است که در بررسی های قلبی ممکن است مصرف ماده حاجب به ۲۰۰ سی سی یا بالاتر هم برسد؛ضمناباید توجه داشت که ماده حاجب خوراکی مورد استفاده در سی تی اسکن معمولا غیر قابل جذب بوده، و دستگاه گوارش جذب نمی شود.
نسل‌ها
در واقع، تکامل سیستمهای سی‌تی را میتوان بصورت زیر خلاصه کرد
نسل اول: سیستمهای پرتو خطی
نسل دوم: سیستمهای پرتو بادبزنی باریک
نسل سوم: سیستمهای پرتو بادبزنی پهن
نسل چهارم: سیستمهای با حرکت دورانی منشا، اما با آشکارساز ساکن
نسل پنجم: سیستمهای مقطع‌نگاری رایانه‌ای با پرتو الکترونی
نسل ششم: اضافه شدن حرکت مارپیچی یا اسپیرال
نسل هفتم: استفاده از آرایه‌های آشکارساز چندردیفی
امروزه پویشگرهای سی‌تی نسل هفتم بر اساس الگوی حرکتی سیستمهای نسل سوم کار میکنند، و سیستمهای نسل چهارم در واقع از رده خارج شدند. لذا منشا پرتوها و آشکارسازها هر دو حرکت دورانی دارند. همچنین با آمدن به بازار سی‌تی‌های نسل ششم و هفتم با آرایهٔ +۶۴ برش، سیستمهای مقطع‌نگاری رایانه‌ای با پرتو الکترونی تقریباً از صحنه حذف شده‌اند، و امروزه بیشتر فقط برای پژوهش کاربرد دارند.
چگونه یک سی تی اسکن کار می کند؟
سی تی اسکنر مجموعه ای از پرتوهای باریک ساطع می کند که از بدن انسان به صورت دورانی عبور میکند ، بر خلاف دستگاه اشعه ایکس که فقط یک تابش پرتو می فرستد. جزییات تصویر نهایی به مراتب بیشتر از یک تصویر معمولی اشعه ایکس است.
در داخل سی تی اسکنر آشکارسازهای اشعه ایکسی وجود دارد که می توانند صدها سطح مختلف از دانسیته را قابل دیدن نماید. آشکارسازها می توانند بافتهای درون ارگانهای جامد را قابل رویت نمایند. این اطلاعات به یک کامپیوتر منتقل می شود ، که یک تصویر 3 بعدی مقطعی از بخشی از بدن می سازد و آن را بر روی صفحه نمایشگر به نمایش در می آورد.
گاهی اوقات کنتراست رنگی برای آنکه تصویر با وضوح بیشتری بر روی صفحه نمایش نشان داده استفاده می شود. اگریک تصویر 3بعدی از شکم بخواهیم ممکن است لازم باشد که بیمار باریم بنوشد. باریم با رنگ سفیدی با عبور از دستگاه گوارش ظاهر می شود. اگر تصویر قسمتهای پایینی بدن مانند راست روده لازم باشد بیمار را با باریم تنقیه میکنند. اگر هدف رگ های خونی باشد باریم را تزریق خواهند نمود.
دقت و سرعت سی تی اسکن ممکن است با استفاده از سی تی اسپیرال بهبود یابد .دسته پرتو ایکس در یک مسیر مارپیچی تصویر می گیرد- داده ها را به طور مداوم و بدون شکاف میان تصاویر گرد آوری می کند. برای اسکن اسپیرال از قفسه سینه ، برای مثال ، از بیمار خواسته خواهد شد که برای چند ثانیه نفسش را نگه دارد.
بیشتر اماکن برای بیمار گان یا همان روپوش فراهم میکنند. بیمار باید لباسهای زیر خود را درآورد و گان بپوشد. اگر محلی برای پوشیدن گان فراهم نیست بیمار باید خود از قبل لباس های گشاد و مناسب پوشیده باشد.
هر زنی که به گمان خود ممکن است حامله باشد باید از قبل به دکتر خود بگوید.
پزشکان ممکن است از بیمار بخواهند قبل از اسکن ناشتا باشند(چیزی نخورند) و حتی دستور به خودداری از مصرف مایعات برای دوره ی زمانی مشخصی بدهند.
از بیمار خواسته خواهد شد که روی میز متحرک آزمون درازبکشد سپس به داخل دستگاه بزرگ حلقه مانندی وارد می شود.
به برخی از بیماران ممکن است ماده کنتراست رنگی داده شود یا از طریق بلعیدن ، یا به صورت تنقیه یا تزریق کردن. این مواد رنگی تصویر برخی از رگهای خونی یا بافت ها را بهبود می بخشد . اگر بیمار به مواد کنتراست حساسیت دارد باید از قبل به دکتر خود بگوید. داروهایی برای کاهش واکنش های آلرژیک به مواد کنتراست وجود دارد.
فلز با فعالیت های سی تی اسکنر تداخل پیدا میکند بیمار باید تمام طلا و جواهر و فلزات همراهش را حذف کند. در اکثر موارد ، بیمار به پشت دراز میکشد. گاهی اوقات دربرخی موارد ممکن است لازم باشد به شکم یا به پهلو دراز بکشد .
بعد از اینکه دستگاه یک عکس اشعه ایکس می گیرد ، تخت کمی حرکت خواهد کرد ، و سپس تصویر دیگری گرفته می شود و به همین ترتیب تصاویر بعدی گرفته می شود ،برای به دست آوردن بهترین نتیجه بیمار باید در همان وضعیت تا انتهای آزمون ثابت بماند.
در طی اسکن هر کس به جز بیمار اتاق را ترک خواهد کرد. پرتونگار در خارج از اتاق قادر خواهد بود با بیمار ارتباط برقرار کند از طریق میکروفن و بلندگو در داخل اتاق. اگر بیمار خردسال است ، پدر ، مادر یا فرد بزرگسالی ممکن است برای ایستادن و یا نشستن در آن نزدیکی اجازه داشته باشد- آن شخص باید یک apron ( روپوش سربی) جهت جلوگیری از قرار گرفتن در معرض تابش بپوشد.
با وجودی که اسکن بدون درد است ، برخی از مردم دچارتجربه ناخوشایندی می شوند هنوز به طور کامل معلوم نیست برای چه آنها این چنین می شوند ممکن است به علت مدت زمان طولانی اسکن باشد. اگر شما تجربه استرس زایی در این مورد داشته باشید می توانید از دکتر خود بخواهید آرام بخش خفیفی به شما بدهد .
کاربرد
تشخیص بیماریهای مغز و اعصاب ،چون سی تی اسکن می‌تواند تفاوت بین خون تازه و کهنه را به تصویر بکشد، به همین دلیل برای نشان دادن موارد اورژانس بیماریهای مغزی بهترین کاربرد را دارد.
بیمارهای مادر زادی مانند بزرگی یا کوچکی جمجمه
تشخیص تومورهای داخل جمجمه‌ای و خارج مغزی
خونریزی در قسمتهای مختلف مغز و سکته‌های مغزی
تشخیص بیماری اعضای داخل شکمی مانند کبد ،لوزالمعده ، غدد فوق کلیوی
سی تی اسکن از بعد اقتصادی
ظاهرا هزینه انجام سی تی اسکن گران به نظر می رسد. خالی از لطف نیست که بدانید در ابتدای ورود دستگاه سی تی اسکن به ایران در یک برنامه رادیویی طنز علت نامگذاری سی تی اسکن را به جهت هزینه بالای آن «سی تریلی اسکناس» ذکر کرده بود.اما باید یادآوری نمود که در اکثر کشورها این هزینه حداقل ۱۰ برابر تعرفه انجام سی تی اسکن در کشور ماست. علت این موضوع این است که دستگاه سی تی اسکن به ویژه نسل های جدید آن بسیار پیچیده و گران قیمت بوده، به علاوه هزینه نگهداشت آن بسیار بالاست و این در حالی است که نصب و استفاده از دستگاه به ساختمان مناسب و نیروی انسانی متخصص در سطوح مختلف نیاز دارد که جمعا هزینه بالایی را در بر دارد..
توجه به این نکته اهمیت زیادی دارد که در صورتی که سی تی اسکن در زمان و مورد مقتضی صورت پذیــرد سبب حـذف بسیاری از هزینـه های اضافی و تصمیم گیری سریع و صحیح از سوی پزشک خواهد شد.این موضوع خصوصا در موارد اورژانس و سوانح و تصادفات که سرعت تصمیم گیری از سوی پزشک تاثیر بسیار زیادی بر جان بیمار دارد حائز اهمیت زیادی است؛ زیرا هنوز هم سی تی اسکن در خونریزی های ضربه های مغزی روش انتخابی تشخیصی به حساب می آید.
یکی از مزیت های سی تی اسکن آن است که در مواقع اورژانس می تواند در زمانی کمتر از ۱۵ دقیقه بدون هرگونه خطری اطلاعات کافی را از عضو مورد بررسی در اختیار پزشک معالج بگذارد.
