Tietokonekerroskuvaus

Tietokonekerroskuvaus, tietokonetomografia, TT-kuvaus tai CT-kuvaus (lyhenne CAT, TT tai CT) on radiologian alaan kuuluva lääketieteellinen kuvantamismenetelmä, joka perustuu röntgenkuvauksen tavoin röntgensäteiden erilaiseen absorptioon eri kudoksissa ja eri elimissä.

Tietokonetomografian kehitys
Godfrey Hounsfield aloitti kerroskuvauslaitteiston kehittämisen vuonna 1967. Aikaisemmin hän oli kehittänyt EMI-yhtiölle Britannian ensimmäisen transistoroidun tietokoneen. EMI-yhtiö oli varoissaan Beatlesin menestymisen johdosta ja pystyi sijoittamaan kehitystyöhön. Yhteistyökumppanina ja ensimmäisen laitteen käyttäjänä oli Atkinson Morley Hospital Lontoossa. Hounsfield sai protolaitteen toimimaan vuonna 1971. Ensimmäisten kuvien tarkkuus oli vielä huono, vain 80x80 pikseliä. Ensimmäinen laite oli suunniteltu aivojen kuvantamiseen ja siihen mahtui vain ihmisen pää. Vuonna 1973 oli jo olemassa koko kehon kuvaava laitteisto. Ensimmäisissä laitteissa kuvausaineisto kerättiin nauhalle ja siirrettiin sitten tehokkaalle tietokoneelle analysoitavaksi. Algebrallisella rekonstruktiotekniikalla (ART) luotiin kerroskuvat ja kuvausaineiston käsittelyyn kului aluksi 2,5 tuntia. Ensimmäinen kaupallinen laite pystyi käsittelemään kuvausaineiston noin seitsemässä minuutissa.

Tietokonetomografian julkistivat vuonna 1972 brittiläinen Godfrey Hounsfield ja alkujaan eteläafrikkalainen, mutta Yhdysvaltain kansalaisuuden vuonna 1966 saanut, Allan McLeod Cormack toisistaan tietämättä. He saivat työstään myöhemmin jaetun Nobelin lääketieteen palkinnon. Hounsfieldiä pidetään kuitenkin nykyisen tietokonetomografian luojana.

Tietokonetomografiakuvauksen merkitys
Tietokonetomografia on kehittynyt omaksi kuvausmodaliteetiksi erillään perinteisestä natiiviröntgenkuvauksesta, ja on nykyisin erittäin tärkeä osa radiologista diagnostiikkaa. TT-kuvauksen avulla päästään nykyisin jopa lähes patologisen näytteen tarkkuuteen joissain keuhkojen sairauksissa.
Tietokonetomografia on tärkeä syövän diagnostiikan sekä seurannan kuvantamismenetelmä. Se on myös välttämätön sädehoidon suunnittelun ja tarkan kohdistamisen apuväline.

Kuvanmuodostus 

Kuvannettavan kohteen joka puolelta kerätään dataa röntgensäteilyn vaimentumisesta. Röntgensäteilyn vaimeneminen kudosten läpi riippuu tietyn kudoksen tiheydestä ja kudoksen alkuaineiden järjestysluvusta.
Kuvamatriisi kerätään mittaamalla lineaariset vaimenemiskertoimien µ summat röntgenputken pyörähtäessä kuvauskohteen ympäri.
Kerätystä datasta voidaan rekonstruoida katseltava kuvasarja suodatetulla takaisinprojektiolla tai iteratiivisella rekonstruktiolla. TT-kuvissa voidaan parhaiten erottaa luiset rakenteet, mutta myös pehmytkudoksia pystytään erottelemaan toisistaan niiden tiheyserojen perusteella.

Tietyissä tutkimuksissa, esimerkiksi maksatuumorien diagnostiikassa, on tarpeen käyttää suonensisäistä varjoainetta.TT-tutkimuksissa käytetään yleensä jodipohjaisia varjoaineita, joiden käyttö perustuu jodin korkeaan järjestyslukuun ja täten kudostenvälisen kontrastin parantamiseen.

Säteilyannokset ja turvallisuus 

Potilaita kuvataan yhä enemmän TT-kuvauksella. TT-kuvausten lukumäärä on kasvanut jopa 27,6% vuodesta 2015 vuoteen 2018. 
Potilaan saama säteilyannos TT-tutkimuksissa on suurempi kuin vastaavissa natiivitutkimuksissa, eli ilman varjoainetta suoritettavissa röntgenkuvauksissa. Kasvavat kuvausmäärät ja täten säteilyannokset ovat riskitekijä ionisoivasta säteilystä aiheutuneen syövän ilmaantumiselle.
TT-kuvaus tulisi suorittaa vain jos kuvauksesta saatava diagnostinen hyöty ylittää mahdolliset haittavaikutukset.

Pään TT-kuvaus oli selvästi yleisin TT-tutkimus Suomessa vuonna 2018. Seuraavaksi yleisimpiä olivat vatsan ja vartalon alueen TT-tutkimukset.

Katso myös 
Magneettikuvaus
Positroniemissiotomografia (PET)
Yksifotoniemissiotomografia (SPECT)

Lähteet

Viitteet

Aiheesta muualla

Modern Medicine - Computerized Tomography Youtube

Radiologia
Sairaalatekniikka
Seulonnan keskeiset artikkelit