Här är allt du behöver veta om CT- och MR-bildtagning

Medicinsk bildbehandling har idag avancerat till den grad att det är omöjligt att tänka sig att driva en vårdinrättning utan användning av flera olika bildgivande metoder. För att maximera fördelarna med medicinsk bildbehandling är det nödvändigt att förstå grunderna i olika typer av medicinska bildskanningar. I den här artikeln diskuterar vi de två stora typerna av medicinsk skanning och bildtekniken bakom dem.

Vad är CT-bildtagning?

CT står för computerized tomography (datortomografi). Inom medicinsk bildbehandling är CT-skanning en av de vanligaste undersökningarna för diagnostiska ändamål. Enkelt uttryckt använder CT-skannern en roterande röntgenmaskin som kan ta bilder av din kropp från flera olika vinklar. Precis som röntgen använder den strålningsenergi, som absorberas och reflekteras i olika grad av kroppens olika strukturer.

Hur skapas en CT-bild?

CT-maskinen består av en cirkulär, munkformad enhet som kallas gantry. Patienten ligger på ett bildtagningsbord som långsamt passerar genom detta gantry. Det finns en motoriserad röntgenkälla som roterar runt hela gantryts omkrets och avger flera smala röntgenstrålar. När en specifik kroppsdel passerar genom tunneln tränger röntgenstrålarna in i kroppen från alla håll. När röntgenstrålarna passerat genom kroppen fångas de upp av speciella digitala röntgendetektorer istället för film. Röntgendetektorn i CT-skannern är känsligare än traditionell röntgenfilm och kan registrera flera grader av fördelningstäthet.

Data från detektorn överförs sedan till datorn. Data som erhålls från en fullständig rotation av röntgenkällan rekonstrueras med hjälp av matematiska tekniker. Den rekonstruerade bilden visas som ett tvådimensionellt tvärsnitt eller "snitt" av kroppsdelen. Varje snitt kan variera från 1 mm till 10 mm i tjocklek, beroende på vilken typ av maskin som används. Nästa rotation av källan ger ett annat snitt av kroppen. Flera sådana rotationer sker tills en serie snitt som representerar hela kroppsdelen har erhållits. Dessa snitt kan staplas tillsammans för att få en tredimensionell bild av kroppsdelen.

Hur läser man av CT-bilder?

Att läsa av CT-bilder kräver goda kunskaper i anatomi och en god känsla för orienteringen av olika kroppsstrukturer. Det krävs några års utbildning och studier för att lära sig hur man korrekt tolkar en CT-skanning och ställer en klinisk diagnos utifrån den. Det är dock alltid bra att ha följande tips i åtanke när en CT-skanning tolkas:

De flesta CT-bilder presenteras i transversella eller axiella snitt. Föreställ dig att patientens kropp delas upp i flera skivor med hjälp av en skärskiva som är parallell med markytan. Du tittar på en av dessa skivor som om du ligger på golvet och stirrar uppåt.

För att orientera dig, håll filmen framför dig och börja vid den del av bilden som ligger klockan 9. Detta är höger, klockan 12 är anteriort (framåt), klockan 3 är vänster och klockan 6 är den posteriora (bakre) delen av tvärsnittet.

När du är orienterad till planet och riktningen, börja identifiera olika strukturer som finns i ett enda tvärsnitt. Att känna till "färgen" som en viss struktur antar är till hjälp vid identifiering. Olika vävnader i kroppen absorberar olika mängder strålning och släpper igenom resten. Mängden absorberad strålning mäts i Hounsfield-enheter (HU). Vävnader med ett högre antal Hounsfield-enheter verkar vitare än resten, medan vävnader med ett lägre HU-värde verkar svartare. Till exempel absorberar luft ingen strålning (-1000 HU) och verkar därför helt svart. Ben å andra sidan absorberar strålning helt (1000 HU) och verkar helt vitt. Vatten (0 HU) verkar grått. Fett är en mörkare nyans av grått än vatten (-70 HU), medan blod är en ljusare nyans av grått jämfört med vatten (70 HU).

Vad är MR-bildtagning? Hur produceras MR-bilder?

MR står för magnetisk resonanstomografi (MRI). Det är en form av medicinsk bildbehandling som inte kräver användning av strålning. Istället använder den en kombination av kraftfulla magnetfält, radiovågor och datorteknik för att skapa en detaljerad bild av kroppens strukturer.

MR fungerar enligt principen att din kropp till stor del består av vatten. Vatten består av väte- och syreatomer. Väteatomen, som består av en enda proton och en elektron, reagerar på processen som tillämpas under en MR-undersökning.

MR-maskinen består av ett tunnelliknande slutet rör där patienten ligger under proceduren. Detta rör inrymmer en kraftfull elektromagnet. När patienten ligger i det elektromagnetiska fältet har väteatomerna inuti patientens kropp en tendens att rikta in sig parallellt med detta magnetfält. Därefter appliceras högfrekventa radiovågor över magnetfältet. När dessa radiovågor träffar väteatomerna exciteras protonerna och de börjar snurra och förlorar sin inriktning. När radiovågorna stängs av försöker protonerna rikta in sig mot magnetfältet igen. Genom att göra detta avger protonerna den överskottsenergi de fått i form av en elektrisk signal. Denna fångas upp av MR-sensorn och bearbetas för att bilda en digital bild på datorn.

Hur ser en MR-bild ut? Vad är T1- och T2-viktade bilder inom MR?

När du läser om MR-bilder kan du ha hört termerna T1-viktade sekvenser och T2-viktade sekvenser. Denna terminologi kommer från vilken typ av MR-pulssekvenser som appliceras på de radiofrekvensvågor som används för att skapa MR-bilderna. Dessa sekvenser avgör faktiskt hur en MR-bild ser ut. I en pulssekvens kan olika parametrar variera. Några av dessa parametrar inkluderar:

• Repetitionstid eller TR: Detta är tiden från appliceringen av en exciteringspuls till nästa exciteringspuls. Om TR är lång har protonerna tillräckligt med tid att slappna av och rikta in sig mot magnetfältet igen. Om TR är kort slappnar inte protonerna av helt och den elektriska signalen de avger kommer att minska.

• Ekotid eller TE: Detta är tidpunkten då den elektriska signalen som frigörs från de spinnande protonerna mäts. Ju längre TE, desto mer sannolikt är det att den elektriska signalen kommer att minska, eftersom protonerna skulle ha återgått till sin inriktning.

T1-viktade sekvenser används oftast i MR-protokoll. Dessa sekvenser har korta TE och korta TR. T1-viktade sekvenser skapar bilder som är lätta att tolka anatomiskt. I T1-viktade sekvenser antar olika vävnader olika utseenden enligt följande:

• Fett har hög signalintensitet och verkar vitt.

• Vätskor (som cerebrospinalvätska och urin) har låg signalintensitet och verkar svarta.

• Muskel har medelhög signalintensitet och verkar grå.

• Hjärna: Den grå substansen har medelhög signalintensitet och verkar grå. Vit substans har något högre signalintensitet och verkar vitgrå.

• Paramagnetiska kontrastmedel, som gadolinium, verkar vita. När man använder gadoliniumkontrast i en MR är det möjligt att använda en "fettundertryckt" T1-sekvens så att kontrastmaterialet lätt kan skiljas från fett, eftersom båda dessa verkar vita.

T2-viktade sekvenser har långa TR och långa TE. I T2-viktade sekvenser har vävnader följande utseenden:

• Vätskor (som cerebrospinalvätska och urin) har hög signalintensitet och verkar vita.

• Muskel har medelhög signalintensitet och verkar grå.

• Fett har hög signalintensitet och verkar också vitt men är mindre vitt jämfört med dess utseende i T1-bilder.

• Hjärna: Den grå substansen har medelhög signalintensitet och verkar grå. Vit substans har något lägre signalintensitet och verkar mörkare grå i färgen.

T2-viktade sekvenser kan också tas i fettundertryckningsläge. Detta möjliggör upptäckt av ödem eller inflammatorisk vätska i fettvävnad. Utöver detta finns ett annat läge som kallas "vätskeattenuering" (FLAIR). I detta läge undertrycks signalen som kommer från normala kroppsvätskor. Detta är användbart vid upptäckt av hjärnödem, där signalen som kommer från cerebrospinalvätska skulle undertryckas.

En speciell form av T2-sekvensering används vid magnetisk resonanskolangiopankreatikografi (MRCP), där TE är extremt lång. Detta gör att signalen går förlorad från de flesta vävnader, och endast vävnader som behåller signalen under långa perioder, såsom vätskefyllda strukturer, detekteras. Detta sker vanligtvis med strukturer i buken, som verkar mer hyperintensa än de omgivande strukturerna, vilket gör att de lätt kan urskiljas.

Skillnader mellan CT- och MR-bildtagning

CT- och MR-bildtagning är de mest frekvent använda bildmodaliteterna, och både patienter och vårdpersonal kan ibland finna det svårt att välja mellan de två. De är dock distinkta bildalternativ. Några utmärkande drag berättar hur vi kan se skillnad på MR- och CT-bilder:

De ovan nämnda utmärkande dragen bör hjälpa läkaren att välja den lämpligare bildmodaliteten i en viss klinisk situation.

Tillämpningar av CT-bildtagning

CT-bildtagning är användbart för snabb diagnos och i nödsituationer. Några av de vanliga tillämpningarna av CT-bildtagning markeras nedan:

• Benfrakturer och andra problem: CT-skanningar kan användas för att upptäcka frakturlinjer i ben och för att upptäcka erosion av ben orsakad av anatomiska eller patologiska strukturer.

• Patologiska lesioner: CT är användbart för att upptäcka patologiska avvikelser, såsom cystor och tumörer. Det kan upptäcka omfattningen av invasion av maligna tumörer.

• Blödningar och vaskulära lesioner: CT kan upptäcka inre blödningar, såsom intrakraniell eller subaraknoidalblödning. Det kan också användas för att identifiera aneurysm och aterosklerotiska lesioner. Detta är användbart i nödsituationer, såsom stroke, där omedelbar hantering krävs.

Tillämpningar av MR-bildtagning

Inom medicinsk bildbehandling är MR mer användbart när tydligare bilder behövs och större detaljrikedom måste visualiseras. Några av de vanliga tillämpningarna av MR-bildtagning markeras nedan:

• Ledundersökningar: MR kan användas för att visa diskar och ledytor. De kan också upptäcka rupturer och avlossningar av ligament eller senor.

• Hjärn- och ryggmärgsundersökning: MR kan upptäcka diskbråck, multipel skleros (MS) och andra hjärntillstånd.

• Tarm- och bukundersökning: MR kan användas för att avbilda tillstånd som inflammatorisk tarmsjukdom och levercirros.

Hur öppnar man CT-bilder? Hur visar man MR-bilder? Hur lagrar man dem?

CT- och MR-bilder förvärvas i ett speciellt digitalt format som kallas DICOM-format. DICOM säkerställer att bildernas höga kvalitet bibehålls. Varje CT- eller MR-skanning innehåller flera bilder i DICOM-formatet som behöver lagras på ett säkert sätt.

För att lagra en så stor volym av medicinska bilder har varje sjukhus vanligtvis en PACS-server. PACS (Picture Archiving and Communication System) är en central server där bilder lagras och från vilken de kan hämtas vid behov. Vanligtvis har sjukhus en lokal, fristående PACS och investerar mycket pengar i att uppgradera lagringskapaciteten när PACS blir fullt. Säkerhetskopiering kan medföra en högre kostnad.

PostDICOMs molnbaserade PACS-lösningar erbjuder bekväm lagring av DICOM-bilder utanför arbetsplatsen. Eftersom DICOM-filer hostas på internet är de säkra från dataförlust och kan nås från vilken enhet som helst. Molnbaserade PACS har tre säkerhetslager, så patientdata förblir konfidentiella.

PostDICOMs molnbaserade PACS är mycket mer ekonomiskt än fristående PACS-lösningar! När du registrerar dig kan du få en provperiod och använda molnlagring helt gratis. Ytterligare lagring kan köpas för en nominell kostnad, och du kan uppgradera eller nedgradera din prenumeration när som helst, baserat på dina lagringsbehov. PostDICOM låter dig också visa lagrade DICOM-filer gratis med vår online, installationsfria DICOM-bildvisare. Så få ut det mesta av CT- och MR-bildtagning genom att registrera dig för PostDICOMs molnlagringslösning idag!