Referaty
Home
Anglictina
Biologie
Chemie
Dejepis-Historie
Diplom-Projekt
Ekonomie
Filozofie
Finance
Fyzika
Informatika
Literatura
Management
Marketing
Medicina
Nemcina
Ostatni
Politika
Pravo
Psychologie
Public-relations
Sociologie
Technologie
Zemepis-Geografie
Zivotopisy

loading...



Téma, Esej na téma, Referátu, Referát, Referaty Semestrální práce:

EEG, CT

EEG, CT

Seminární práce z fyziky

OBSAH

Úvod……………………………………………………………………………..3

EEG:

1. Historie………………………………………………………………….……4



2. Elektroencefalograf…………………………………………………...……..4

3. EEG křivka………………………………………………………………..…5

4. Vývoj EEG v průběhu ontogenetického vývinu jedince……………..…....7

CT:

1. Historie……………………………………………………………………….9

2. Princip………………………………………………………………………..9

3. Vznik obrazu a jeho hodnocení……………………………………………..9

4. Součásti CT přístroje………………………………………………………11

4.1. Zdroj záření………………………………………………………………11

4.2. Detektory záření………………………………………………………….11

4.3. Gantry…………………………………………………………………….11

4.4. Řídící a vyhodnocovací počítač………………………………………….11

5. Generace CT přístrojů……………………………………………………..12

6. Další možnosti CT…………………………………………………………..13

Závěr…………………………………………………………………………...14

Použitá literatura……………………………………………………………...15

Příloha…………………………………………………………………………16

ÚVOD

V dnešní době je již samozřejmé pro většinu z nás, že při návštěvě lékaře a následným vyšetřením se můžeme setkat s mnohými speciálními přístroji. Většina lidí přitom ani neví, co který přístroj zjišťuje, natož na jakém principu vůbec funguje. Téma své seminární práce jsem si zvolil na základě svých dřívějších zkušeností s těmito přístroji. Osobně jsem absolvoval vyšetření právě na těchto přístrojích. Bylo to však již velice dávno a přesný pocit si již proto nepamatuji. Informace, které ve své práci podám budou vesměs obecného charakteru. Jak se dovíte, je třeba ke každému vyšetření přistupovat velice individuálně a proto je pravděpodobné, že se můžete setkat i s jinými fakty, než těmi, které vám přednesu.

EEG – ELEKTROENCEFALOGRAF

1. HISTORIE

Elektroencefalografie není příliš mladou metodou užívanou v lékařství. Rozdíly elektrických potenciálů mozku byly sledovány již v 70-tých letech 19. století. Tehdy si Angličan Richard Caton všiml, že mozková kůra nejen odpovídá na specifická senzorická podráždění, ale že jeví i vlastní spontánní kolísání mozkových elektrických potenciálů. První, kdo si uvědomil dosah tohoto objevu byl Polák Adolf Beck, který popsal desynchronizaci spontánních mozkových rytmů, účinek chloroformové narkózy na tyto potenciály, vedení vzruchů z některých specifických oblastí korové motorické zóny, atd.

Do klinické praxe zavedl EEG vyšetření německý psychiatr Hans Berger. Pokoušel se nalézt materiální doprovod duševní činnosti a v roce 1924 se mu podařilo zachytit bioelektrické signály vysílané lidským mozkem. Své poznatky zahrnul do 15 prací psaných v letech 1929-1938. I když ve své době tyto objevy nevzbuzovaly přílišnou důvěru u lidí, jsou Bergerovy poznatku dodnes využívány.

Velkolepý rozvoj EEG nastal po 2. světové válce. Přístroje se stále zdokonalovaly a zdokonalují. V současné době se této metody využívá převážně v neurologii, neurochirurgii a psychiatrii. Výhodou je bezbolestný zákrok a možnost kombinace EEG např. s videozáznamem a jinými přístroji pro časově souběžné, a tím i dokonalejší, vyšetření.

2. ELEKTROENCEFALOGRAF

Jedná se o přístroj, který je schopen až milionkrát zesílit základní signál vysílaný mozkem. Při tak velkém zesílení je nezbytné, aby vhodná konstrukce aparátu i všechny ostatní pracovní podmínky zabraňovaly pokud možno přílišnému zkreslení zaznamenaného potenciálu.

K zachycení bioelektrického signálu se používají elektrody, které se mohou zavádět několikerým způsobem. Rozeznáváme základní 4 druhy podle jejich umístění:

.

  1. skalpové

  2. semiinvazivní

  3. invazivní

  4. hloubkové elektrody

Invazivních a hloubkových elektrod se využívá převážně u epileptických pacientů před chirurgickým zákrokem pro lokalizaci postiženého místa.

Elektroencefalograf je v podstatě několikastupňový tranzistorový zesilovač končící přesným zapisovacím zařízením. Výsledek zesílení je možno také pozorovat na katodovém osciloskopu eventuelně je z něho fotografovat. To je však pro běžnou praxi příliš zdlouhavé. Dnes se ujaly 3 registrační systémy. Všechny vesměs fungují na principu obyčejného pera, které se pohybuje po papíře. Velmi významnou úlohu při zapisování hraje též nastavení rychlosti posunu papíru. Běžně se užívá rychlost kolem 30 mm/s. U speciálních vyšetření, kdy je potřeba znát přesné charakteristiky vln se používá rychlost 60 mm/s.

Ke kvalitnějšímu vyšetření se užívá tzv. polygrafů, což jsou přístroje EEG kombinované s EKG, EMG (zaznamenávání svalové činnosti), atd.

3. EEG KŘIVKA

Elektroencefalogram je současným zápisem několika křivek z různých oblastí hlavy. V současné době se používají osmikanálové až šestnáctikanálové přístroje. Křivky jsou sinusového tvaru. Na EEG křivce můžeme rozlišit jevy

a) pravidelně se opakující

b) občasné

U všech těchto jevů se zjišťuje amplituda, tzn. výška vlny, která se měří podle mezinárodních zvyklostí od dolního k hornímu vrcholu. Amplituda potenciálů v lidském elektroencefalogramu se pohybuje obvykle v rozmezí od 5 do 150-200 mikrovoltů (mV). Přistroj se vždy před vyšetřením kalibruje zvoleným normálovým napětím a to na obvykle na 50 nebo 100 mV.

Tvar křivky záznamu bioelektrických potenciálů je závislý na časové konstantě přístroje (viz. níže). Mají-li být tedy záznamy (v jednotlivých kanálech i celé elektroencefalogramy) srovnatelné navzájem, musí být stejná časová konstanta ve všech svodech, zapisujících potenciály stejného původu po celou dobu vyšetření. Pro každý druh zápisu je třeba zvolit nejvhodnější časovou konstantu. Pro EEG křivku jo to 0,3 s. Pro srovnání pro EKG je to 1,0 s, pro EMG 0,03 s.

Časová konstanta je dána vztahem:

Kde A je maximální výchylka v  mV, C je kapacita ve Faradech, R odpor v ohmech, e je základ přirozených logaritmů (e= 2,7182…) a t je čas v sec. Součin C*R je právě zmíněná časová konstanta. Při kapacitě 10-6F a odporu 106 ohmu bude časová konstanta 1 s.

Frekvence, které jsou EEG přístroje schopny zachytit kolísají obvykle v rozsahu 0,5 – 80 Hz. Někdy je možné zaznamenat frekvence vyšší, ale pak je nutný rychlejší posun papíru, avšak i po něm jsou tyto vysoké frekvence nezřetelné.

Běžné frekvence vln, které jsou zachycovány se označují řeckými písmeny. Podle frekvence rozeznáváme tyto základní rytmy:

Alfa rytmus 52275ice93yjs8z

Frekvence je 8 – 13 Hz a amplituda je nejčastěji 20 – 50 mV . Trvání jednotlivých alfa vln je 0,125 – 0,08 s. Maximum je nad zadními oblastmi mozkových hemisfér, směrem dopředu této aktivity ubývá. Je přítomna v bdělém stavu při zavřených očích, v klidu a relaxaci. Tlumí se pozorností, hlavně pak zrakovým vjemem.

Beta rytmus

Frekvence beta vln je od 14 Hz výše. Amplituda se pohybuje mezi 10 – 20 mV.Někdy se však vyskytnou i záznamy, kde amplituda dosahuje 50mV a více. Trvání jednotlivých beta vln je pod 0,075 s. Maximum mívá beta rytmus nejčastěji vpředu, směrem dozadu aktivity ubývá. K útlumu nedochází pozorností ani zrakovými vjemy.

Dříve se za beta rytmus považovala aktivita o frekvenci 18 – 30 Hz. Vlny o frekvenci tvořily tzv. přechodné pásmo. Rytmus rychlejší než 30 Hz se nazýval gama rytmem. Během doby se však ukázala neúčelnost takového dělení.

Theta rytmus

Jedná se o rytmus o frekvenci od 4 do 8 Hz. Trvání jedné theta vlny je mezi 0,125 – 0,250 s. Theta vlny lze považovat za patologické bez ohledu na velikost amplitudy.

Delta rytmus

Frekvence je menší než 4 Hz. Amplituda bává dosti často velmi vysoká, 100 – 200 mV ale i 500 mV a více.Trvání jedné delta vlny je více než 0,250 s. Delty vlny se objevují jen v útlém dětství a v dospělosti v hlubokých stadiích spánku.

Dalšími rytmy, kde však již vedle frekvence hraje důležitou roli tvar vln, případně jejich vztah k základním rytmům jsou:

Alfa varianta cj275i2593yjjs

Má stejnou lokalizaci i reaktivitu jako alfa rytmus. Frekvenčně má k alfa aktivitě přímý vztah.

a) rychlá varianta: její frekvence je násobkem alfa rytmu (tzn. že má-li alfa rytmus frekvenci

12 Hz je frekvence této varianty

např.: 24 Hz případně i 36Hz)

b) pomalá varianta: její frekvence je podílem frekvence alfa rytmu

Mí rytmus

Vlny mají často ,,arkádový“ nebo ,,hřebenový“ tvar. Frekvence mí rytmu je poloviční oproti beta rytmu. Netlumí se otevřením očí, ale představovaným a hlavně skutečným pohybem, zejména ruky.

Lambda rytmus (vlna)

Je to ostrá vlna, která se objevuje při otevřených očích. Její trvání je kolem 0,1 s.

Sigma rytmus

Má frekvenci kolem 14Hz. Amplituda je obvykle kolem 30 – 40 mV. Objevuje se ve zřetelných skupinách.

V elektroencefalogramech odlišujeme od normálních vln ještě vlny ostré a hroty.

Ostrá vlna je samostatná vlna trojúhelníkového tvaru, která trvá od 0,08 do 0,2 s. Hroty jsou pak také samostatné vlny, ale jejich trvání je kratší než 0,08 s.

Komplexem hrotu a vlny se označuje skupina 2 nebo více vln, které se jasně liší od základní aktivity a opakují se. První má trvání pod 0,08 s (hrot) a druhá mezi 0,2 - 0,5 s (vlna).

Jako komplex ostré a pomalé vlny se označuje komplex podobný komplexu hrotu a vlny, avšak trvání ostré vlny je 0,08 – 0,2 s a trvání vlny pomalé 0,5 – 1 s.

U psychiatrickým pacientů se vyskytují často také tzv. pozitivní hroty 6 a 14 za s. Jejich frekvence je patrná podle názvu. Pohybuje se kolem 6 a 14 Hz. Trvají asi 1/14 s a jejich amplituda je obyčejně 50 – 100 mV. Objevují se v sériích nejméně 3 hrotů.

Výše uvedené aktivity mohou být podle pravidelnosti a uspořádání

  1. souvislé a pravidelné (charakteristické pro rytmy)

  2. souvislé a nepravidelné

  3. přerušované, v různě zřetelně ohraničených skupinách

Fyzikální aktivační metody

Užívají se pro zlepšení vyšetření. Poskytují informace o reakcích na pravidelně se opakující podněty a schopnost organismu na ně reagovat.

Často užívanou metodou je fotostimulace. Jedná se o krátké, pravidelně se opakující záblesky světla. Během nich se EEG záznam výrazně mění. Fotostimulace se provádí stroboskopem, který je pokud možno umístěn ve vzdálenosti ne větší než 40 cm od pacienta a jeho světlo musí dopadat přímo na oči.

4. VÝVOJ EEG V PRŮBĚHU ONTOGENETICKÉHO VÝVINU

JEDINCE

O vztahu mezi věkem a EEG se zmiňoval již Berger v roce 1932. Mozková aktivita je prokazatelná již v 5. měsíci života plodu. Jinak se EEG záznam vyvíjí ,,zraje“ do 18 – 20 let.

V nejútlejším dětství, od 3-4 měsíců po narození převažují v EEG delta vlny, přičemž jejich frekvence se postupně zrychluje z 1 na 4 Hz. Amplituda těchto vln dosahuje 100 mV. Ve 4. měsíci se začne objevovat theta aktivita, která na konci prvního roku převládá.

Ve dvou letech se vedle theta aktivity začíná objevovat i beta aktivita o frekvenci 16 – 24 Hz a nízké amplitudě, do 20 mV.

V 5. roce života se c EEG záznamu objevuje alfa rytmus s nízkou frekvencí. Nejedná se však ještě o typický alfy rytmus. Ten se objevuje až v 6 –7 roce. Jeho frekvence má stále ještě tendence k pomalejším hodnotám, ale postupně se zrychluje.

Od 8 do 11 let postupně ubývá theta aktivity a přibývá alfa rytmu. V 11 letech se opět výrazněji objevuje beta aktivita.

Poměrně zajímavý je EEG obraz v období puberty. Přibývá theta vln a celý EEG záznam se jakoby vrací k obrazu, který se objevuje v nižším věku. Tyto změny nejsou však příliš nápadné a zakrátko se vrací do normálu.



Od 15let se pak elektroencefalogram podobá ,,dospělému“ EEG záznamu. Příklad takového záznamu je uveden v příloze.

Je třeba mít na paměti, že jde o bioelektrické projevy dynamických, funkčních projevů a dějů.. Z toho důvodu je EEG záznam u dětí velice labilní a tak se může měnit od jednoho vyšetření k druhému. Ke každému hodnocení se musí tedy přistupovat přísně individuálně s přihlédnutím ke klinickému obrazu.

Ve věku nad 60 let se EEG záznam stává silně nepravidelným. Alfa aktivita se zpomaluje a přibývá theta vln. Změn s rostoucím věkem postupně přibývá.

Naprosto odlišný EEG záznam od záznamu ,,normálního“ je záznam pořízený během ospalosti a spánku. Při hodnocení takovýchto záznamů je třeba nezaměnit tyto vlny, vesměs pomalé, za patologické projevy.

CT – VÝPOČETNí TOMOGRAFIE

1. HISTORIE

Výpočetní tomografie (computer tomography, computerised tomography) je způsob, jak matematickou rekonstrukcí získat z mnoha sumačních snímků snímek tomografický, tj. příčný řez. Zavedení CT do medicínské praxe přineslo nové diagnostické možnosti a bývá svým významem přirovnáváno k objevu rentgenových paprsků německým fyzikem Wilhelmem Konrádem Röntgenem v roce 1895. Stejně jako RTG i CT se rozšířilo velice rychle a dnes plní velice důležitou funkci při diagnostice v mnoha medicínských oborech.

Samotná teorie rekonstrukce tomografického (z řeckého tomeo – řezat) řezu z mnoha sumačních snímků byla vypracována Allanem Cormackem již v roce 1963. Vzhledem k náročnosti rekonstrukce na výpočetní techniku však uplynulo takřka deset let, než byl v praxi zkonstruován první použitelný tomograf - EMI Mark I sestrojený Godfreyem Hounsfieldem v roce 1972. V roce 1979 byla Cormackovi i Housfieldovi udělena Nobelova cena za medicínu. V roce 1986 byl firmou Bio-Imaging Research sestrojen první CT skener s kontinuální rotací TCT-900A, který již tehdy byl schopen rekonstruovat 3-4 snímky za vteřinu. Metoda kontinuální rotace (umožněná technologií slip-ring, viz níže) umožnila vývoj revolučního spirálního CT (taktéž níže). V roce 1999 pak Toshiba uvedla první tzv. Multi-Slice CT.

2. PRINCIP

CT využívá možnosti matematicky rekonstruovat pomocí počítače z mnoha sumačních snímků určité roviny řez v této rovině. Základem je tedy mnoho „klasických“ RTG snímků, ze kterých je rekonstruován výsledný řez. Na rozdíl od klasického RTG však není záření registrováno na film, ale je zachycováno pomocí systému detektorů připojených k počítači. Ten převádí analogový signál na digitální, který dále zpracovává a nakonec jej opět převádí na analogový (výsledný obraz). Naměřená data (jednotlivé snímky) jsou následně složitými matematickými postupy rekonstruovány do výsledné matice. Ta bývá nejčastěji velikosti 512x512 bodů. Velikost závisí nejen na možnostech přístroje, ale také na požadovaném přínosu vyšetření. Spolu se zvětšováním matice prudce narůstá výpočetní náročnost a také čas nutný k získání dat a tím i radiační zátěž. Také je nutné si uvědomit, že každý pixel v matrici nepředstavuje dvourozměrnou jednotku, ale má také svou hloubku danou tloušťkou řezu. Proto se používá označení voxel (volume matrix element). Zvyšování rozlišení matrix bez současného ztenčení řezané vrstvy může přinést jen omezený efekt a často je spíše zdrojem artefaktů.

3. VZNIK OBRAZU A JEHO HODNOCENí

Soustava rentgenky (elektronka, jejíž anoda je zdrojem RTG záření) a detektorů se otáčí kolem pacienta a zaznamenává určitý počet snímků v průběhu 360°. U moderních CT přístrojů je odstup snímků 1° či méně, což představuje 360 či více zdrojových snímků pro každý řez. Čím větší počet primárních měření, tím kvalitnější je výsledná rekonstrukce. Výsledkem je hodnota pro každý voxel, která představuje průměrnou úroveň absorpce v objemu reprezentovaném tímto voxelem. Tato denzitní jednotka (Hounsfieldovo číslo [HU], CT číslo) vyjadřuje absorpci záření vztaženou k absorpci vody. Je tedy vyjádřena vzorcem

[HU],

kde mmat je absorpční koeficient tkáně a mvody je koeficient oslabení pro vodu. Vzduch má hodnotu –1000 HU, tj. takřka nulovou absorpci. Kost má hustotu +1000 až +3000 HU, tedy dvoj až troj násobně větší absorpci než voda. Stupnice má tedy celkem 4000 HU. Moderní CT rozliší denzitní rozdíl 5 HU. Rentgenový snímek je schopen zachytit asi 3% rozdíl šedi, zatímco CT i 0,5% rozdíl. To je také jedna z velkých výhod CT oproti RTG. Zatímco RTG má lepší rozlišovací schopnost geometrickou (5x až 16x lepší), CT jednoznačně vede v rozlišení kontrastů.

  1. puvodní obraz

  1. okno pres celou šírku (7 stupnu šedé)

  1. úzké okno nastavené na stred (7 stupnu šedé)

Obr 1.: Obrázek demonstruje duležitost nastavení správného okna pro hodnocení. V prvním prípade (b) detail úplne zaniká, ale získáváme správný dojem o celku. V druhém prípade (c) vidíme kontrastne detail, ale celková predstava se vytrácí.

Vzhledem k tomu, že lidské oko dovede rozlišit jen okolo dvaceti odstínů šedé, je stupnice 4000 HU příliš široká pro hodnocení. Pokud by jeden odstín představoval 200 HU, byli bychom schopni rozlišit od sebe jen vzduch, tuk a kost. Proto je nutné pro hodnocení používat tzv. okénko (window). Podle oblasti, která nás zajímá si vybereme střed okénka (window center, window level) a nastavíme jeho šíři (window width). Například chceme-li rozlišit nádorovou tkáň (19-25 HU) od zdravé ledvinné tkáně (30-37 HU) musí naše okénko zahrnovat oboje možné hodnoty a zároveň musí být co nejužší, abychom rozlišili co nejvíce detailů. Naopak pro hodnocení struktury kosti je nutno nastavit široké okno s vysokým středem. Matrix tedy obsahuje mnohem více informací, než dokážeme najednou zhodnotit, a proto je nutno dle účelu vyšetření volit vhodné okénko (obr 1).

Při výkladu hodnocení CT obrazu je také nutné se zmínit o artefaktech, které mohou vzniknout při rekonstrukci řezu. Nejčastější jsou pohybové artefakty. Vznikají buď nespoluprací nemocného (nezadržení dechu, pohyb) nebo jsou to pohyby neovlivnitelné (pulsace srdce a velkých cév). Těmto artefaktům se dá předejít instruováním nemocného, premedikací, v případě pohybů neovlivnitelných potom zkrácením expozice a celkovým zrychlením akvizice (získáváním obrazů). Existují také softwarové prostředky korekce pohybových artefaktů, ale ty mají svá omezení, která je nutno mít na paměti při hodnocení snímků. Dalším artefaktem je tzv. efekt utvrzení rtg paprsku (beam hardening effect), kdy se v tvrdých tkáních více absorbuje měkké záření, a tak dochází ke vzniku artefaktů na rozhraní tkání s velkým rozdílem hustot (např. kost skalní a mozek). Dalším artefaktem je artefakt částečného objemu (partial volume artifact), který vzniká na základě toho, že jeden pixel matrice je ve skutečnosti voxel (tj. reprezentuje objem) a v tomto voxelu mohou být zachyceny objekty různé hustoty. Vzniklá hodnota je pak kompromisem mezi oběma zastoupenými hodnotami. Řešením je ztenčení řezů a zvětšení počtu bodů v matrici. Zdrojem artefaktů jsou dále nadlimitně husté objekty (protézy, svorky, apod.) a elektrické šumy pocházející z přístrojů (bez vlivu rtg). Dalším možným zdrojem artefaktů může být nestálost záření z rentgenky a nestálost detektorů. Toto je řešeno kontrolními čidly, která zaznamenávají neoslabený rtg paprsek, který neprochází pacientem, a tak kontrolují konzistentnost výchozího signálu.

4. SOUČáSTI CT PŘíSTROJE

4.1. Zdroj záření

obr 2. Rotující anoda

Používáno je rtg záření o krátké vlnové délce. Pro přesnost snímání je nejvhodnější záření s jedinou vlnovou délkou, tj. nejlépe některého radionuklidu. Protože však radionuklid s vhodnou energií není k dispozici, používá se záření z rentgenky, které je filtrováno, aby obsahovalo jen určité vlnové délky. I kvůli tomu je nutno používat záření o vyšších napětích (120-140 kV). Rentgenka musí být tepelně velmi odolná, proto se v nových přístrojích používají rotující anody (viz obr. 2.), čímž se zvětší zatěžovaná plocha a zvýší se tepelná stabilita. Protože anoda zároveň rotuje s rentgenkou, musí být celá konstrukce velmi odolná a stabilní.

4.2. Detektory záření

Existují tři základní typy. Plynové detektory pracují na bázi detekce výbojů způsobených při průletu ionizující částice plynem mezi dvěma elektrodami s vysokým napětím (1000 V). Jejich výhodou je, že nevykazují tendenci k dozařování, tj. následující impuls není ovlivněn předchozím, hodí se proto i pro rychlé expozice. Jsou tepelně stabilní. Nevýhodou je malá účinnost. Druhou skupinou jsou polovodičové scintilační detektory. Tyto krystaly (např. Bi4Ge3O12) přeměňují foton rtg záření na světlo, které je dále převedeno na elektrický impuls. Nevýhodou je dozařování, které způsobuje, že v subsekundových CT jsou již tyto detektory na hranici svých možností, a to i přes softwarové korekce. Výhody obou druhů detektorů spojují keramické detektory, které jsou rychlé i citlivé. Jsou zatím však ekonomicky nedostupné pro běžné aplikace. 

4.3. Gantry

Jako gantry se označuje vyšetřovací tunel, kterým projíždí deska, na které je uložen pacient. V gantry je uložen systém rentgenka–detektory a další zařízení, včetně chladícího systému. Gantry je možno omezeně (do 30°) naklánět a volit tak rovinu řezu.

4.4.Řídící a vyhodnocovací počítač

Jedná se o dva systémy, kdy jeden ovládá a řídí získávání snímků, druhý pak ze surových dat rekonstruuje obrazy a dále je zpracovává. Výsledky jsou pak uloženy buď pouze ve formě jednotlivých snímků, nebo spolu s primárními daty, která pak umožňují další zpracovávání.

5. GENERACE CT PŘíSTROJŮ

Z hlediska konstrukce systému zdroj záření-systém detektorů je možné rozdělit přístroje do několika generací.

První generace

Dnes se již nepoužívá. Šlo o využití rotačně translačního pohybu, kdy se systém po pootočení o 10°-15° posunul lineárně přes celou šířku pacienta v dané rovině. Expoziční časy byly v řádu minut.

Druhá generace

Využívá také rotačně translační pohyb, zmenšil se úhel mezi jednotlivými snímky a zvětšil se počet detektorů, které byly upevněny na sektorové matici. Expoziční časy klesly na 50-10 s.

Třetí generace

Tato generace je dnes nejužívanější. Využívá izocentrický rotační pohyb systému rentgenka-detektory. Snímkování je prováděno po 1° až 0,5°. Detektory jsou umístěny na kruhové výseči rotující spolu s rentgenkou tak, že jsou spolu uzamčeny v tzv. frame of reference (FOR).

Čtvrtá generace

Příliš se nerozšířila. Využívá rotačně stacionární systém. Detektory jsou umístěny v počtu tisíců v celém obvodu gantry. Rotuje pouze rentgenka. Problém vzniká při expozici okrajových detektorů, které již nejsou naproti svazku záření, ale jsou zasaženy rozptýleným zářením. Toto je nutné korigovat softwarově či systémem naklánění detektorů tak, aby zůstávali naproti rentgence co nejdéle. Tento systém je však náročný a v praxi se příliš nerozšířil.

Spirální CT

Je nutné se také zmínit o spirálním (helikálním) CT, které je vlastně pokračováním CT přístrojů 3. generace. První systém CT s kontinuální rotací byl vyvinut firmou Bio-Imaging Research v roce 1986. Novinku umožnilo použití takzvané slip-ring technologie, kdy se připojení snímačů neprovádí pomocí kabelů, ale pomocí po sobě klouzajících kroužků. Dříve bylo nutné každou následujíc otočku provádět v opačném směru než tu předchozí, mezitím se stůl s pacientem posunul. Zavedení kontinuální rotace umožnilo plynulý posun stolu s pacientem, zatímco se kontinuálně zaznamenávají snímky. Metoda spirálního CT umožnila lepší vytváření 3D rekonstrukcí (viz níže) a také urychlila celou proceduru získání snímků. Helikální CT spolu s kvalitnější 3D rekonstrukcí našlo své uplatnění především v CT angiologii (zobrazování cév).

6. DALŠí MOŽNOSTI CT

Obr 3. Multi-slice

Další zpracování obrazu získaného ze surových dat nabízí mnoho možností. Je možné pomocí speciálních softwarových nástrojů vypočítávat 3D rekonstrukce, kdy se z jednotlivých řezů skládá prostorový obraz struktur. Zde je možno použít různé metody, např. SSD (shaded planar reconstruction), kdy se zobrazují jen voxely s určitou nadprahovou hustotou a ostatní jsou „průhledné“. Potom se na výsledný objekt generuje imaginární osvětlení pro lepší zhodnocení. Vyhodnocovací software také umožňuje rekonstrukce řezů v jiných rovinách než je rovina axiální, i když v této oblasti zdaleka nemůže soupeřit s MRI, která přímo umožňuje akvizice (získávání obrazů) v libovolné rovině. Novinkou jsou pak tzv. multi-slice CT (Toshiba, Aquillion, 1999), která umožňují získávání více řezů v jednom okamžiku, a tak dále urychlují celý proces, čímž kladou menší nároky na spolupráci pacienta. Další inovací jsou CT, která místo rentgenky používají elektronové dělo. Tato CT umožňují zkrátit čas jednoho snímku až na 10ms, čímž umožňují získávání i snímků srdce. To však lze i s  pomalejšími přístroji pomocí tzv. hradlování (gating), kdy se synchronizuje záznam s EKG (popř. s dýchacími pohyby).

ZáVĚR

Doufám, že má práce pomůže lidem blíže se seznámit s lékařskými přístroji a postupy, které v dnešní době hrají v lékařské praxi významnou úlohu. Pochopitelně, že zobrazovacích metod a přístrojů je celá řada. Vzhledem k obsáhlosti takového tématu jsem si proto zvolil jen tyto dva.

POUŽITá LITERATURA

Šimek Jiří, Stein Jiří: Jak číst elektroencefalograf. Praha, 1969