ข้ามไปเนื้อหา

ผลต่างระหว่างรุ่นของ "การถ่ายภาพรังสีส่วนตัดอาศัยคอมพิวเตอร์"

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
เรียกดูประวัติแบบโต้ตอบ
← การแก้ไขก่อนหน้าการแก้ไขถัดไป →
เนื้อหาที่ลบ เนื้อหาที่เพิ่ม
เห็นภาพข้อความวิกิ
Roonie.02 (คุย | ส่วนร่วม)
การแก้ไข 2,628 ครั้ง
Roonie.02 (คุย | ส่วนร่วม)
การแก้ไข 2,628 ครั้ง
บรรทัด 239: บรรทัด 239:


==คุณภาพของภาพ==
==คุณภาพของภาพ==

===สิ่งแปลกปลอม===
แม้ว่าภาพที่ผลิตโดย CT โดยทั่วไปเป็นตัวแทนที่ซื่อสัตย์ของสมุดภาพที่สแกนมา, เทคนิคที่ใช้อ่อนไหวต่อสิ่งแปลกปลอมจำนวนมากดังต่อไปนี้: <ref name="ref1"/><ref>{{cite journal|last=Bhowmik|first=Ujjal Kumar|coauthors=Zafar Iqbal, M.; Adhami, Reza R.|title=Mitigating motion artifacts in FDK based 3D Cone-beam Brain Imaging System using markers|journal=Central European Journal of Engineering|date=28 May 2012|volume=2|issue=3|pages=369–382|doi=10.2478/s13531-012-0011-7|bibcode = 2012CEJE....2..369B }}</ref><sup>บทที่ 3 และ 5</sup>

;สิ่งแปลกปลอมเป็นริ้ว:
เส้นเป็นริ้วลายมักจะมองเห็นได้รอบวัสดุที่บังรังสีเอกซ์ส่วนใหญ่, เช่นโลหะหรือกระดูก, หลายปัจจัยทำให้เกิด​​ริ้วเหล่านี้ ได้แก่ สุ่มน้อยเกินไป, โฟตอนน้อยเกินไป, การเคลื่อนไหว, ลำแสงแข็ง, และกระจายแบบคอมป์ตัน. สิ่งแปลกปลอมประเภทนี้มักเกิดขึ้นในโพรงหลังของสมอง, หรือถ้ามีการปลูกถ่ายโลหะ. เส้นริ้วลายสามารถลดลงได้โดยใช้เทคนิคที่ใหม่กว่าในการฟื้นฟู<ref name="P. Jin and C. A. Bouman and K. D. Sauer 2013">{{cite journal |author= P. Jin and C. A. Bouman and K. D. Sauer |title=A Method for Simultaneous Image Reconstruction and Beam Hardening Correction |journal=IEEE Nuclear Science Symp. & Medical Imaging Conf., Seoul, Korea, 2013 |year=2013|url=https://engineering.purdue.edu/~bouman/publications/pdf/mic2013.pdf}}</ref><ref>{{cite journal | author = Boas FE, Fleischmann D | title = Evaluation of Two Iterative Techniques for Reducing Metal Artifacts in Computed Tomography | journal = Radiology | volume = 259 | issue = 3 | pages = 894–902 | year = 2011 | pmid = 21357521 | doi = 10.1148/radiol.11101782 | url = http://radiology.rsna.org/content/early/2011/02/17/radiol.11101782.abstract }}</ref> หรือวิธีการอื่นๆ เช่นการลดสิ่งปลกปลอมที่เป็นโลหะ ({{lang-en|metal artifact reduction (MAR)}})<ref name="mouton13survey">{{cite journal| author=Mouton, A., Megherbi, N., Van Slambrouck, K., Nuyts, J., Breckon, T.P.| title=An Experimental Survey of Metal Artefact Reduction in Computed Tomography| journal=Journal of X-Ray Science and Technology| year=2013|doi=10.3233/XST-130372 |url=http://www.durham.ac.uk/toby.breckon/publications/papers/mouton13survey.pdf}}</ref>.

;Partial volume effect:
สิ่งแปลกปลอมนี้จะปรากฏเป็น "ภาพลางเลือน" ที่ขอบ. ที่เป็นเช่นนี้เพราะสแกนเนอร์ไม่สามารถที่จะแยกความแตกต่างระหว่างปริมาณขนาดเล็กของวัสดุที่มีความหนาแน่นสูง (เช่นกระดูก) กับปริมาณขนาดใหญ่ที่มีความหนาแน่นต่ำ (เช่นกระดูกอ่อน). การฟื้นฟูสันนิษฐานว่าการลดทอนรังสีเอกซ์ในแต่ละ voxel เป็นเนื้อเดียวกัน; ซึ่งอาจไม่ใช่กรณีของขอบคม. สิ่งนี้จะเห็นมากที่สุดในทิศทาง-Z, เนื่องจากการใช้ทั่วไปของ voxels แบบไม่สม่ำเสมอ ({{lang-en|anisotropic}}) สูงที่มีความละเอียดนอกระนาบที่ต่ำกว่าความละเอียดในระนาบมาก. สิ่งนี้สามารถเอาชนะบางส่วนได้โดยการสแกนโดยใช้ชิ้น slices ที่บางกว่าหรือการจัดหาสแกนเนอร์แบบสม่ำเสมอที่ทันสมัยกว่า.

;สิ่งแปลกปลอมวงแหวน:
อาจจะเป็นสิ่งแปลกปลอมแบบเครื่องจักรกลที่พบมากที่สุด, ภาพของ"วงแหวน"หนึ่งหรือหลายวงจะปรากฏภายในภาพ. วงแหวนนี้มักจะเกิดจากความผิดพลาดของตัวตรวจจับหรือการปรับแต่งที่ไม่ถูกต้อง ({{lang-en|miscalibration}}) ขององค์ประกอบของเครื่องตรวจจับแต่ละตัว.

;เสียงรบกวน:
สิ่งแปลกปลอมนี้ปรากฏเป็นเมล็ดพืชบนภาพและมีสาเหตุมาจากอัตราส่วนสัญญาณต่อการรบกวนที่ต่ำ. มันเกิดขึ้นมากกว่าปกติเมื่อชิ้นบางๆที่หนาถูกนำมาใช้. นอกจากนี้มันยังสามารถเกิดขึ้นได้เมื่อไฟที่จ่ายให้กับหลอดรังสีเอ็กซ์มีไม่เพียงพอที่จะเจาะกายวิภาคศาสตร์.

;การเคลื่อนไหว:
สิ่งแปลกปลอมนี้จะเห็นเป็นภาพเลือนและ/หรือเป็นริ้ว, ซึ่งเกิดจากการเคลื่อนที่ของวัตถุที่ถูกถ่ายภาพ. การเลือนเนื่องจากการเคลื่อนไหวอาจจะลดลงโดยใช้เทคนิคใหม่ที่เรียกว่า IFT (incompressible flow tomography)<ref>{{cite journal |author=J. Nemirovsky, A. Lifshitz, and I. Be’erya |title=Tomographic reconstruction of incompressible flow |journal=AIP Rev. Sci. Instrum. |volume=82 |issue=5 |pages= |date=May 2011 |pmid= |doi=10.1063/1.3590934 |url=http://link.aip.org/link/doi/10.1063/1.3590934|bibcode = 2011RScI...82e5115N }}</ref>.
;กังหันลม:
การปรากฏเป็นริ้วอาจเกิดขึ้นเมื่อตัวตรวจจับตัดกันกับระนาบฟื้นฟู. สิ่งแปลกปลอมนี้สามารถลดลงด้วยตัวกรองหรือลดลงของช่วง pitch.

;ลำแสงแข็ง:
สิ่งแปลกปลอมนี้ปรากฏเป็น "รูปถ้วย". มันเกิดขึ้นเมื่อมีการลดทอนมากขึ้นตามเส้นทางผ่านศูนย์กลางของวัตถุ, มากกว่าเส้นทางที่ครูดกับขอบ. สิ่งนี้จะแก้ไขได้อย่างง่ายดายโดยการกรองและซอฟต์แวร์<ref name="P. Jin and C. A. Bouman and K. D. Sauer 2013"/><ref>{{cite journal |author= Van de Casteele E and Van Dyck D and Sijbers J and Raman E |title=A model-based correction method for beam hardening artefacts in X-ray microtomography |journal=Journal of X-ray Science and Technology |volume=12 |issue=1 |pages=43–57 |year=2004|url=http://www.visielab.ua.ac.be/sites/default/files/jxst04.pdf}}</ref><ref>{{cite journal |author= Van Gompel G and Van Slambrouck K and Defrise M and Batenburg KJ and Sijbers J and Nuyts J |title=Iterative correction of beam hardening artifacts in CT |journal=Medical Physics |volume=38 |issue=1 |pages=36–49 |year=2011 |doi=10.1118/1.3577758|bibcode = 2011MedPh..38S..36V }}</ref>.

===ปริมาณรังสีเทียบกับคุณภาพของภาพ===


== อ้างอิง ==
== อ้างอิง ==

รุ่นแก้ไขเมื่อ 16:03, 23 กันยายน 2557

เครื่องตรวจ CT Scan แบบ 2 ชั้น
ภาพจากการตรวจด้วยเครื่อง CT Scan

การถ่ายภาพรังสีส่วนตัดอาศัยคอมพิวเตอร์ หรือ (อังกฤษ: X-ray computed tomography)[1] เป็นเทคโนโลยีที่ใช้ภาพรังสีเอกซ์ที่อาศัยคอมพิวเตอร์ประมวลผลเพื่อสร้างภาพตัดขวาง (เหมือนกับว่า'ถูกหั่นออกเป็นชิ้นบางๆ') เฉพาะจุดของวัตถุที่ทำการสแกน, ซึ่งช่วยให้ผู้ใช้สามารถเห็นภายในโดยไม่ต้องผ่าตัด. ในการสร้างภาพสามมิติของภายในของวัตถุจะใช้การประมวลผลรูปทรงเรขาคณิตด้วยดิจิตอลจากชุดใหญ่ของภาพเอ็กซ์เรย์สองมิติที่ถูกบันทึกรอบแกนหมุนแกนเดียว[2]. X-ray CT ที่พบมากที่สุดถูกนำมาใช้ในการถ่ายภาพทางการแพทย์. ภาพตัดขวางของมันถูกนำมาใช้เพื่อการวินิจฉัยและการรักษาทางการแพทย์ในสาขาต่างๆ[3]. ส่วนที่เหลือของบทความนี้จะกล่าวถึง X-ray CT ที่ใช้ในการถ่ายภาพทางการแพทย์เท่านั้น. การประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมของ x-ray CT จะกล่าวถึงในการสแกนการตรวจเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ทางอุตสาหกรรม.

ในฐานะที่ X-ray CT เป็นรูปแบบที่พบมากที่สุดของ CT ในทางการแพทย์และในบริบทอื่นๆ, คำว่า การถ่ายภาพส่วนตัดอาศัยคอมพิวเตอร์ (หรือ CT) เพียงอย่างเดียวมักจะใช้เพื่ออ้างถึง X-ray CT, แม้ว่าประเภทอื่นๆก็มีใช้อยู่ (เช่นการถ่ายภาพตัดขวางด้วยการปล่อยรังสีโพซิตรอน (อังกฤษ: positron emission tomography (PET)) และการถ่ายภาพตัดขวางด้วยคอมพิวเตอร์จากการปล่อยรังสีโฟตอนเดี่ยว (อังกฤษ: single-photon emission computed tomography (SPECT)) คำที่เก่ากว่าและมีผู้ใช้น้อยกว่าที่ยังหมายถึง X-ray CT ก็คือ computed axial tomography (CAT scan) และ computer-assisted tomography. X-ray CT เป็นรูปแบบหนึ่งของ'การถ่ายภาพรังสี', แม้ว่าคำว่า "การถ่ายภาพรังสี" เมื่อใช้เพียงลำพังมักจะหมายถึง, ในวงกว้าง, การถ่ายภาพรังสีที่ไม่ใช่ภาพตัดขวาง.

ภาพร่างของ CT สแกนเนอร์[4]

CT ได้ผลิตสมุดภาพของข้อมูลที่สามารถพลิกแพลงเพื่อแสดงให้เห็นถึงโครงสร้างของร่างกายที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับความสามารถของพวกมันในการบังลำแสงเอกซเรย์. แม้ว่าในอดีตภาพจะถูกสร้างจะอยู่ในแนวแกนหรือแนวขวาง, หรือตั้งฉากกับแกนยาวของร่างกาย, สแกนเนอร์ที่ทันสมัย​​ช่วยให้สมุดภาพใช้ประโยชน์ของข้อมูลนี้ถูกจัดรูปแบบใหม่ในระนาบต่างๆหรือแม้กระทั่งเป็นตัวแทนของโครงสร้างสามมิติ (3D). ถึงแม้ว่าส่วนใหญ่ที่พบในการแพทย์, CT ยังถูกใช้ในงานด้านอื่นๆ เช่นการทดสอบวัสดุที่ไม่สลาย. อีกตัวอย่างหนึ่งคือการใช้งานทางโบราณคดีเช่นการถ่ายภาพสิ่งที่อยู่ในโลงหิน. บุคคลที่รับผิดชอบในการทดสอบด้วย CT จะเรียกว่านักเทคโนโลยีรังสีหรือนักถ่ายภาพรังสี[5] และจะต้องได้รับใบอนุญาตในรัฐส่วนใหญ่ของสหรัฐอเมริกา[6].

การใช้งานของ CT ได้เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมาในหลายประเทศ[7]. ประมาณ 72 ล้านสแกนได้ถูกดำเนินการในประเทศสหรัฐอเมริกาในปี 2007[8]. การศึกษาชิ้นหนึ่งคาดกันว่ามากที่สุดถึง 0.4% ของมะเร็งในปัจจุบันในประเทศสหรัฐอเมริกาเป็นเพราะ CTs ที่ได้ดำเนินการในอดีตที่ผ่านมาและว่าเรื่องนี้อาจเพิ่มขึ้นสูงถึง 1.5-2% ตามอัตราการใช้งาน CT ในปี 2007[9]; อย่างไรก็ตาม การประมาณนี้มีข้อขัดแย้ง[10], เนื่องจากไม่มีข้อสรุปทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับการดำรงอยู่ของความเสียหายที่เกิดจากการกระจายรังสีที่ระดับต่ำ. ปัญหาของไตที่เกิดจากสารทึบรังสีทางหลอดเลือดดำ (อังกฤษ: intravenous contrast agents) ก็อาจจะเกี่ยวข้องในบางประเภทของการศึกษา.

ใช้การวินิจฉัย

รูปภาพของscout CT (ที่เรียกว่า scanogram หรือ topogram) เมื่อถูกใช้สำหรับการวางแผนทุกๆชิ้นสแกน

นับตั้งแต่เปิดตัวในปี 1970s, CT ได้กลายเป็นเครื่องมือสำคัญในการถ่ายภาพทางการแพทย์เพื่อเสริมกับรังสีเอกซ์และการบันทึกด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงทางการแพทย์ (อังกฤษ: medical ultrasonography). เมื่อเร็วๆนี้มันถูกใช้สำหรับการแพทย์แบบป้องกันหรือการตรวจคัดกรองโรคเช่น CT colonography สำหรับผู้ป่วยที่มีความเสี่ยงสูงต่อการเป็นมะเร็งลำไส้ใหญ่, หรือการสแกนหัวใจขระเคลื่อนไหวเต็มที่สำหรับผู้ป่วยที่มีความเสี่ยงสูงของโรคหัวใจ. มีหลายสถาบันเสนอการสแกนร่างกายทั้งตัวสำหรับประชาชนทั่วไปถึงแม้ว่าการปฏิบัติดังกล่าวขัดแย้งกับคำแนะนำและตำแหน่งอย่างเป็นทางการขององค์กรวิชาชีพจำนวนมากในภาคสนาม[11].

ศีรษะ

บทความหลัก: การตรวจเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ของศีรษะ

การทำ CT สมองมนุษย์, จากฐานของกะโหลกศีรษะไปจุดสูงสุด. ถ่ายโดยใช้สารทึบรังสีทางหลอดเลือดดำ
กระดูกที่ถูกสร้างขึ้นใหม่ในรูปแบบ 3D

CT สแกนของหัวโดยปกติจะใช้ในการตรวจจับเนื้อตายเหตุขาดเลือด, เนื้องอก, การมีแคลเซียมเกาะ, อาการเลือดไหลไม่หยุดและการบาดเจ็บของกระดูก. จากโรคที่กล่าวข้างต้น โครงสร้าง hypodense (สีเข้ม) สามารถบ่งบอกถึงอาการบวมน้ำและเนื้อตายเหตุขาดเลือด, โครงสร้าง hyperdense (สว่าง) ระบุการมีแคลเซียมเกาะและอาการเลือดไหลไม่หยุดและการบาดเจ็บของกระดูกสามารถมองเห็นเป็นการไม่ต่อกันในหน้าต่างกระดูก. เนื้องอกสามารถตรวจพบโดยการบวมและการบิดเบือนทางกายวิภาคที่พวกมันก่อขึ้นหรือโดยอาการบวมน้ำโดยรอบ. รถพยาบาลที่ติดตั้งด้วยเครื่องสแกนเนอร์ CT เจาะหลายชิ้นบางขนาดเล็กจะตอบสนองต่อกรณีที่เกี่ยวข้องกับโรคหลอดเลือดสมองหรือหัวบาดเจ็บรุนแรงได้. การสแกน CT ของศีรษะยังถูกนำมาใช้ในการผ่าทำศัลยกรรมสมองอาศัยภาพสามมิติและการทำศัลยกรรมด้วนรังสีโดยการใช้ CT ช่วยนำทางสำหรับการรักษาเนื้องอกในสมองผิดปกติ, การเชื่อมต่อกันระหว่างหลอดเลือดแดงกับดำไม่ทำงานและเงื่อนไขในการรักษาด้วยการผ่าตัดอื่นๆ[12].

การถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก (อังกฤษ: Magnetic resonance imaging (MRI)) ของศีรษะสามารถให้ข้อมูลที่ดีกว่าเมื่อเทียบกับการ CT สแกนเมื่อแสวงหาข้อมูลเกี่ยวกับการปวดหัวเพื่อยืนยันการวินิจฉัยของเนื้องอก, โรคหลอดเลือด, แผลหลังโพรงในร่างกาย, cervicomedullary lesions, หรือความผิดปกติของความดันในกะโหลกศีรษะ[13]. นอกจากนี้ มันยังไม่ได้พกพาความเสี่ยงของการเปิดรับรังสีรับรังสีของผู้ป่วยอีกด้วย[13]. CT สแกนอาจใช้ในการวินิจฉัยอาการปวดหัวเมื่อการสร้างภาพของเส้นประสาทถูกระบุและ MRI ไม่มีให้ใช้ได้, หรือในกรณีฉุกเฉินเมื่อสงสัยว่าเป็นการตกเลือด, โรคหลอดเลือดสมอง, หรือการบาดเจ็บที่สมอง[13]. แม้ในสถานการณ์ฉุกเฉินเมื่อการบาดเจ็บที่ศีรษะเป็นเรื่องรองตามที่กำหนดโดยการประเมินผลของแพทย์และตามแนวทางที่กำหนด, CT ของศีรษะควรหลีกเลี่ยงสำหรับผู้ใหญ่และควรไม่เร่งรีบทำในระหว่างรอการสังเกตทางคลินิกในแผนกฉุกเฉินสำหรับเด็ก[14].

ปอด

CT สามารถนำมาใช้ในการตรวจหาการเปลี่ยนแปลงทั้งแบบเฉียบพลันและแบบเรื้อรังในเนื้อเยื่อพื้นฐานของปอด, นั่นคือส่วนที่อยู่ภายในของปอด. มันมีความเกี่ยวข้องโดยเฉพาะเพราะรังสีเอกซ์สองมิติปกติจะไม่แสดงความผิดปกติดังกล่าว. ความหลากหลายของเทคนิคจะถูกนำมาใช้, ขึ้นอยู่กับความผิดปกติที่สงสัยว่าจะเป็น. สำหรับการประเมินผลของกระบวนการภายในเนื้อเยื่อเรื้อรัง (ถุงลมโป่งพอง, พังผืด, และอื่นๆ), ชิ้นส่วนบางๆที่มีการสร้างขึ้นใหม่ด้วยความถี่สูงจะถูกใช้; การสแกนมักจะดำเนินการทั้งในการหายใจเข้าและการหายใจออก. เทคนิคพิเศษนี้เรียกว่า CT ความละเอียดสูง. ดังนั้น มันจึงสร้างการสุ่มตัวอย่างของปอดและภาพที่ไม่ต่อเนื่อง.

ก้อนเนื้อที่พบโดยบังเอิญในกรณีที่ไม่มีอาการ (บางครั้งเรียกว่า incidentaloma) อาจเพิ่มความกังวลว่ามันอาจจะเป็นตัวแทนของเนื้องอก, แบบไม่ร้ายแรงหรือร้ายแรง[15]. บางทีด้วยความกลัว, ผู้ป่วยและแพทย์บางครั้งก็เห็นด้วยกับการกำหนดเวลาที่ชัดเจนของการทำ CT สแกน, บางครั้งบ่อยมากถึงทุกสามเดือนซึ่งเกินกว่าแนวทางที่แนะนำ, ในความพยายามที่จะทำในการเฝ้าระวังก้อนเนื้อนั้น[16]. อย่างไรก็ตาม แนวทางที่กำหนดไว้ได้แนะนำว่าผู้ป่วยที่ไม่มีประวัติมาก่อนของโรคมะเร็งและมีก้อนแข็งยังไม่ได้เติบโตตลอดช่วงเวลาสองปีไม่น่าจะมีโรคมะเร็งร้ายใดๆ[16]. ด้วยเหตุนี้, และเนื่องจากไม่มีการวิจัยที่มีหลักฐานสนับสนุนว่าการเฝ้าระวังอย่างเข้มข้นให้ผลลัพธ์ที่ดีกว่า, และเพราะความเสี่ยงที่เกี่ยวข้องกับการทำ CT สแกน, ผู้ป่วยไม่ควรได้รับการตรวจคัดกรองด้วย CT เกินกว่าที่แนะนำโดยแนวทางที่กำหนด[16].

ภาพรังสีหลอดเลือดปอด (อังกฤษ: Pulmonary angiogram)

CT Pulmonary angiogram (CTPA) คือการทดสอบการวินิจฉัยทางการแพทย์ที่ใช้ในการวินิจฉัยโรคปอดเส้นเลือด (อังกฤษ: pulmonary embolism (PE)). มันใช้การตรวจเอกซเรย์คอมพิวเตอร์และสารทึบรังสีที่มีไอโอดีนเพื่อให้ได้ภาพของหลอดเลือดแดงปอด.

การเต้นของหัวใจ

บทความหลัก: CT หัวใจ

ด้วยการถือกำเนิดของการหมุนน้อยกว่าวินาทีรวมกับ CT หลาย slice CT (สูงถึง 320 ชิ้น), ความละเอียดสูงและความเร็วสูงสามารถรับได้ในเวลาเดียวกัน, ช่วยให้สามารถทำการถ่ายภาพที่ยอดเยี่ยมของหลอดเลือดหัวใจได้ (CT การตรวจหลอดเลือดหัวใจ)

ท้องและกระดูกเชิงกราน

บทความหลัก: CT ท้องและกระดูกเชิงกราน

CT Scan ของ'เนื้องอกของ Wilms' ขนาด 11 เซนติเมตร ในไตข้างขวาของผู้ป่วยอายุ 13 เดือน

CT เป็นวิธีการที่มีอ่อนไหวสำหรับการวินิจฉัยโรคในช่องท้อง. มันมักจะถูกใช้ในการกำหนดระยะของโรคมะเร็งและเพื่อติดตามความคืบหน้าของโรค. นอกจากนี้ มันยังเป็นการทดสอบที่มีประโยชน์ในการหาสาเหตุอาการปวดท้องเฉียบพลัน.

แขนขา

CT มักจะใช้สร้างภาพการแตกหักที่ซับซ้อน, โดยเฉพาะอย่างยิ่งสิ่งที่อยู่รอบๆข้อต่อ, เนื่องจากความสามารถของมันในการสร้างขึ้นใหม่ของพื้นที่ที่น่าสนใจในหลายระนาบที่ซ้อนกัน. การแตกหัก, การบาดเจ็บที่เอ็นและการเคลื่อนของข้อสามารถจะตรวจจับได้ด้วยความละเอียดถึง 0.2 มม[17][18].

ข้อดี

มีข้อดีหลายประการที่ CT มีเหนือกว่าเอ็กซ์เรย์ทางการแพทย์แบบ 2 มิติดั้งเดิม. ประการแรก, CT ลดได้อย่างสมบูรณ์ของการซ้อนทับภาพของโครงสร้างที่อยู่ด้านนอกพื้นที่ที่สนใจ. ประการที่สอง, เนื่องจากมีความละเอียดคมชัดสูงโดยธรรมชาติของ CT, ความแตกต่างระหว่างเนื้อเยื่อที่แตกต่างกันในความหนาแน่นทางกายภาพน้อยกว่า 1% จะ สามารถแยกแยะได้อย่างชัดเจน. สุดท้าย, ข้อมูลจากขั้นตอนเดียวในการถ่ายภาพ CT ที่ประกอบด้วยการสแกนหลายๆที่ที่อยู่ติดกันหรือรอบแกนใดแกนหนึ่งสามารถดูเป็นภาพในแนวแกน, หรือเวียน, หรือระนาบแบ่งซ้ายขวา, ขึ้นอยู่กับงานที่จะวินิจฉัย. วิธีนี้จะเรียกว่าการสร้างภาพแบบเปลี่ยนรูปหลายระนาบซ้อนกัน (อังกฤษ: multiplanar reformatted imaging).

CT ได้รับการยกย่องว่าเป็นเทคนิคการวินิจฉัยด้วยรังสีระดับปานกลางถึงระดับสูง. ความละเอียดที่ดีขึ้นของ CT ได้ทำให้เกิดการพัฒนาของการค้นคว้าใหม่ๆ, ซึ่งอาจจะมีข้อได้เปรียบหลายประการ; เมื่อเทียบกับวิธีการถ่ายภาพด้วยรังสีทั่วไป, เช่น CT angiography จะหลีกเลี่ยงการสอดใส่สายสวน. CT การถ่ายภาพลำใส้ (หรือเรียกว่า virtual colonoscopy หรือสั้นๆว่า VC ) อาจจะเป็นประโยชน์เท่ากับการสวนทวารหนักโดยใช้แบเรียมสำหรับการตรวจหาเนื้องอก, แต่อาจใช้ปริมาณรังสีที่ต่ำกว่า. CT VC กำลังถูกใช้มากขึ้นในสหราชอาณาจักรโดยเป็นการทดสอบวินิจฉัยสำหรับโรคมะเร็งลำไส้และสามารถลบล้างความจำเป็นในการส่องกล้องลำไส้.

ปริมาณรังสีสำหรับการศึกษาเฉพาะอย่างขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย ได้แก่ สมุดภาพที่สแกน, ผู้ป่วยสร้าง, จำนวนและประเภทของลำดับการสแกน, และความละเอียดและคุณภาพของภาพที่ต้องการ. นอกจากนี้พารามิเตอร์ของ CT สแกนแบบสองเกลียวที่สามารถปรับเปลี่ยนได้อย่างง่ายดายและที่มีผลกระทบอย่างลึกซึ้งต่อปริมาณรังสีเป็นกระแสและช่วง pitch ของหลอด. เอกซ์เรย์คอมพิวเตอร์ (CT) สแกนได้แสดงให้เห็นถึงความแม่นยำมากขึ้นกว่าภาพรังสีอื่นในการประเมินการรวมตัวภายในร่างกายด้านหน้า (อังกฤษ: anterior interbody fusion) แต่อาจจะยังคงอ่านเกินขอบเขตของฟิวชั่น[19].

ผลกระทบในทางตรงกันข้าม

มะเร็ง

รังสีที่ใช้ในการทำ CT สแกนสามารถทำลายเซลล์ในร่างกาย, รวมทั้งโมเลกุลดีเอ็นเอ, ซึ่งสามารถนำไปสู่​​โรคมะเร็ง[9]. ตามที่สภาแห่งชาติในการป้องกันอันตรายและวัดรังสี, ระหว่างปี 1980s ถึงปี 2006, การใช้ CT สแกนได้เพิ่มขึ้นหกเท่า (600%). ปริมาณรังสีที่ได้รับจาก CT สแกนเป็น 100 ถึง 1,000 เท่าสูงกว่ารังสีเอกซ์แบบเดิม[20]. การศึกษาโดยโรงพยาบาลนิวยอร์กพบว่าเกือบหนึ่งในสามของผู้ป่วยที่เข้ารับการสแกนหลายครั้งได้รับรังสีเทียบเท่ากับ การเอ็กซ์เรย์หน้าอกถึง 5,000 เท่า[20].

ผู้เชี่ยวชาญบางคนตั้งข้อสังเกตว่า CT สแกนเป็นที่รู้กันว่าถูก "ใช้เกิน" และ "มีหลักฐานที่น่าเศร้าน้อยของผลลัพธ์ของการมีสุขภาพที่ดีขึ้นที่เกี่ยวข้องกับอัตราของการสแกนที่สูงในปัจจุบัน"[20].

ประมาณการในช่วงต้นของอันตรายจาก CT บางส่วนอยู่บนพื้นฐานของความเสี่ยงรังสีที่คล้ายกันที่ประสบโดยผู้ที่อยู่ในระหว่างการระเบิดของระเบิดปรมาณูในประเทศญี่ปุ่นในช่วงสงครามโลกครั้งที่สองและผู้ที่เป็นคนงานในอุตสาหกรรมนิวเคลียร์[9]. การศึกษาล่าสุดโดยสถาบันมะเร็งแห่งชาติในปี 2009, ที่ขึ้นอยู่กับการสแกนหลายครั้งในปี 2007, คาดกันว่า 29,000 ส่วนเกินของโรคมะเร็งและ 14,500 ส่วนเกินของการเสียชีวิตอาจจะเกิดในช่วงชีวิตของผู้ป่วย. ผู้เชี่ยวชาญบางคนคาดการณ์ว่าในอนาคตร้อยละระหว่างสามและห้าของโรคมะเร็งทั้งหมดจะเป็นผลมาจากการถ่ายภาพทางการแพทย์[20].

การศึกษาของออสเตรเลีย 10.9 ล้านคนรายงานว่าอุบัติการณ์ที่เพิ่มขึ้นของโรคมะเร็งหลังจาก รับการ CT สแกนในกลุ่มนี้ส่วนใหญ่เกิดจากการฉายรังสี. ในกลุ่มนี้หนึ่งในทุก 1,800 CT สแกนตามมาด้วยโรคมะเร็งส่วนเกิน. ถ้าความเสี่ยงของการเกิดมะเร็งตลอกช่วงชีวิตคือ 40%, ดังนั้นความเสี่ยงที่แน่นอนจะขึ้นไปถึง 40.05% หลังจาก CT[21][22].

อายุของบุคคลมีบทบาทสำคัญในความเสี่ยงต่อการเป็นโรคมะเร็ง[23]. ประมาณว่าความเสี่ยงการเสียชีวิตด้วยโรคมะเร็งตลอดช่วงอายุคนจากการ CT ที่ท้องของเด็กอายุ 1 ปีเป็น 0.1% หรือ 1:1000 สแกน[23]. ความเสี่ยงสำหรับคนอายุ 40 ปีเป็นครึ่งหนึ่งของคนที่มีอายุ 20 ปีที่มีความเสี่ยงน้อยมากๆในผู้สูงอายุ[23]. คณะกรรมการระหว่างประเทศว่าด้วยการป้องกันรังสีประมาณการว่าความเสี่ยงต่อทารกในครรภ์กับการสัมผัสกับ 10 มิลลิเกรย์ (หน่วยของการสัมผัสรังสี, ดู Gray (unit)) เพิ่มอัตราการเกิดโรคมะเร็งก่อนที่จะอายุ 20 ปีจาก 0.03% เป็น 0.04% (เพื่อการอ้างอิง, CT angiogram ปอดทำให้ทารกในครรภ์สัมผ้สกับรังสีถึง 4 mGy)[24]. การตรวจสอบในปี 2012 ไม่พบความสัมพันธ์ระหว่างการฉายรังสีทางการแพทย์กับการเกิดโรคมะเร็งในเด็ก, โดยมีข้อสังเกตของการดำรงอยู่ของข้อจำกัดทั้งหลายในหลักฐานบนสิ่งที่การตรวจสอบได้ขึ้นอยู่กับสิ่งนั้น[25].

CT สแกนสามารถดำเนินการด้วยการตั้งค่าที่แตกต่างกันเพื่อลดการเปิดรับรังสีในเด็กโดยที่ผู้ผลิตส่วนใหญ่ของ CT สแกน ณ ปี 2007 ที่มีฟังก์ชันนี้ติดมาด้วย[26]. นอกจากนี้ เงื่อนไขบางประการอาจจำเป็นต้องให้เด็กได้สัมผัสกับ CT สแกนหลายครั้ง[9]. การศึกษาจำนวนมากสนับสนุนการแจ้งพ่อแม่เด็กเกียวกับของความเสี่ยงของเด็กในการทำ CT สแกน[27].

สารทึบรังสี

ในสหรัฐอเมริกา ครึ่งหนึ่งของ CT สแกนเกี่ยวข้องกับการฉีด'สารทึบรังสี' (อังกฤษ: radiocontrast agent) เข้าเส้นเลือดดำ[28]. ปฏิกิริยาที่พบมากที่สุดจากสารเหล่านี้คือนุ่มนวล, รวมทั้งคลื่นไส้, อาเจียนและผื่นคัน อย่างไรก็ตามปฏิกิริยาที่รุนแรงมากขึ้นอาจเกิดขึ้น[29]. ปฏิกิริยาโดยรวมจะเกิดขึ้นใน 1-3% ของคนทีใช้สารทึบรังสีแบบไม่มีประจุและ 4-12% ของคนที่ใช้สารทึบรังสีแบบมีประจุ[30]. ผื่นผิวหนังอาจปรากฏขึ้นภายในหนึ่งสัปดาห์กับ 3% ของคน[29].

สารทึบรังสีแบบเก่าก่อให้เกิดภูมิแพ้ใน 1% ของกรณีในขณะที่สารรุ่นที่ใหม่กว่าและมี osmolar ต่ำกว่าทำให้เกิดปฏิกิริยาใน 0.01-0.04% ของกรณี[29][31]. ความตายเกิดขึ้นในประมาณสองถึง 30 คนต่อ 1,000,000 ด้วยสารใหม่ที่ปลอดภัยกว่า[30][32]. เมื่อการเสียชีวิตเกิดขึ้นมันมักจะเกิดขึ้นกับเพศหญิง, ผู้สูงอายุหรือผู้ที่มีสุขภาพไม่ดีและเป็นเรื่องรองไปทั้งภูมิแพ้หรือภาวะไตวายเฉียบพลัน[28].

สารทึบรังสีอาจทำให้เกิด'โรคไตที่เกิดจากสารทึบรังสี'[33]. โรคนี้เกิดขึ้นใน 2-7% ของคนที่ได้รับสารเหล่านี้, และมีความเสี่ยงมากขึ้นในผู้ที่มีความบกพร่องของไตมาก่อน[33], โรคเบาหวานมาก่อน, หรือปริมาณหลอดเลือดลดลง. คนที่มีการด้อยค่าของไตที่ไม่รุนแรงมักจะได้รับคำแนะนำเพื่อให้แน่ใจว่ามีความชุ่มชื้นเต็มรูปแบบเป็นเวลาหลายชั่วโมงก่อนและหลังการฉีด. สำหรับไตล้มเหลวในระดับปานกลาง, การใช้สารทึบรังสีที่มีไอโอดีนควรหลีกเลี่ยง; นี้อาจหมายถึงการใช้เทคนิคทางเลือกแทน CT. ผู้ที่มีอาการไตวายรุนแรงที่ต้องฟอกไตต้องมีข้อควรระวังที่เข้มงวดน้อยลง, เพราะไตของพวกเขามีการทำงานน้อยมากที่เหลืออยู่ที่ความเสียหายใดๆที่มากขึ้นจะไม่เป็นที่สังเกตเห็นได้และการล้างไตจะล้างสารทึบรังสีออก; อย่างไรก็ตาม มันเป็นปกติที่จะแนะนำให้มีเตรียมการฟอกไตเร็วที่สุดเท่าที่เป็นไปได้หลังจากการฉีดสารเพื่อลดผลกระทบใดๆของสารทึบรังสี.

นอกเหนือไปจากการใช้สารทึบรังสีในหลอดเลือดดำ, สารทึบรังสีที่ให้ทางปากก็มีการนำมาใช้เมื่อทำการตรวจสอบช่องท้อง. สารเหล่านี้มักจะเป็นเช่นเดียวกับสารทึบรังสีในหลอดเลือดดำเพียงแต่เจือจางลงเหลือประมาณ 10% ของความเข้มข้น. อย่างไรก็ตาม ทางเลือกทางปากด้วยสารที่มีไอโอดีนก็มีใช้อยู่, เช่นสารแขวนลอยแบเรียมซัลเฟตเจือจางมาก (0.5-1% w /v). แบเรียมซัลเฟตเจือจางมีความได้เปรียบที่ว่ามันไม่ได้ทำให้เกิดปฏิกิริยาแพ้ชนิดหรือทำให้ไตล้มเหลว, แต่ไม่สามารถนำมาใช้ในผู้ป่วยที่สงสัยว่าลำไส้ทะลุหรือสงสัยว่าลำไส้บาดเจ็บ, เพราะการรั่วไหลของแบเรียมซัลเฟตจากลำไส้ที่เสียหายอาจทำให้เกิดเยื่อบุช่องท้องบาดเจ็บร้ายแรง.

ปริมาณรังสีจากการสแกน

การตรวจสอบ ปริมาณที่มีผล(mSv)
ทั้งร่างกาย 		ปริมาณที่ดูดซึม(mGy)
เฉพาะอวัยวะที่ตรวจสอบ
ปริมาณรังสีในธรรมชาติต่อปี 2.4[34] 2.4[34]
การ X-ray หน้าอก 0.02[35] 0.01–0.15[36]
CT ศีรษะ 1–2[23] 56[37]
การคัดกรองการเอ็กซเรย์เต้านม 0.4[24] 3[9][36]
CT ท้อง 8[35] 14[37]
CT หน้าอก 5–7[23] 13[37]
CT ลำใส้ใหญ่ 6–11[23]
CT หน้าอก, ท้องและกระดูกเชิงกราน 9.9[37] 12[37]
CT ภาพรังสีหลอดเลือดหัวใจ 9–12[23] 40–100[36]
การสวนทวารหนักด้วยแบเรียม 15[9] 15[36]
CT ท้องเด็กแรกเกิด 20[9] 20[36]

ตารางข้างบนรายงานการรับรังสีเฉลี่ย, อย่างไรก็ตาม, มันอาจมีความหลากหลายในปริมาณรังสีระหว่างประเภทการสแกนที่คล้ายกัน, ในที่ซึ่งปริมาณรังสีสูงสุดอาจจะมากถึง 22 เท่าของปริมาณที่ต่ำที่สุด[23]. ฟิล์มเอกซเรย์ทั่วไปอาจมีปริมาณรังสีขนาด 0.01-0.15 มิลลิเกรย์, ในขณะที่ CT ทั่วไปสามารถมีปรืมาณรังสีสูงถึง 10-20 มิลลิเกรย์สำหรับบางอวัยวะและสามารถสูงได้ถึง 80 มิลลิเกรย์สำหรับบาง CT สแกนพิเศษ[36].

เพื่อวัตถุประสงค์ในการเปรียบเทียบ, อัตราปริมาณรังสีเฉลี่ยของโลกที่เกิดขึ้นจากแหล่งตามธรรมชาติคือ 2.4 mSv ต่อปี, เท่ากันสำหรับวัตถุประสงต์ในโปรแกรมนี้ที่ 2.4 มิลลิเกรย์ต่อปี[34]. ในขณะที่มีการผันแปรบางอย่าง, คนส่วนใหญ่ (99%) ได้รับน้อยกว่า 7 mSv ต่อปีจากรังสีตามธรรมชาติ[38]. การถ่ายภาพทางการแพทย์เมื่อปี 2007 คิดเป็นครึ่งหนึ่งของการได้รับรังสีของผู้ที่อยู่ในประเทศสหรัฐอเมริกาที่มี CT สแกนมีส่วนถึงสองในสามของจำนวนนี้[23]. ในประเทศสหราชอาณาจักรมันคิดเป็น 15% ของการรับรังสี[24]. ปริมาณรังสีเฉลี่ยจากแหล่งทางการแพทย์อยู่ที่ ~ 0.6 mSv ต่อคนทั่วโลกเมื่อปี 2007[23]. ผู้ที่อยู่ในอุตสาหกรรมนิวเคลียร์ในประเทศสหรัฐอเมริกาจะถูกจำกัดให้รับปริมาณ 50 mSv ต่อปีและ 100 mSv ทุก 5 ปี[23].

หน่วยปริมาณรังสี

ปริมาณรังสีที่แสดงในหน่วยมิลลิเกรย์หรือ mGy (เป็นการวัดปริมาณการดูดซับรังสี, เป็นค่าทางกายภาพโดยไม่ได้นำบริบททางชีววิทยาใดๆมาพิจารณา, เป็นอิสะสำหรับวัตถุเป้าหมายใดๆ วัดจากปริมาณพลังงานรังสีหนึ่งจูลต่อหนึ่งกิโลกรัมของสาร) จะเป็นสัดส่วนกับปริมาณของพลังงานที่ส่วนของร่างกายที่ได้ผ่านการฉายรังสีคาดว่าจะดูดซับ, และผลกระทบทางกายภาพ (เช่นดีเอ็นเอเกลียวคู่แยกออก) ในพันธนาการทางเคมีของเซลล์จากรังสีเอกซเรย์จะเป็นสัดส่วนกับพลังงานนั้น[39].

หน่วย sievert (เป็นการวัดผลทางสุขภาพของรังสีระดับต่ำบนร่างกายมนุษย์, มันแสดงค่าความเสี่ยงต่อสุขภาพในรูปแบบของสถิติเพื่อใช้ในการประเมิน'ความเป็นไปได้'ของการก่อให้เกิดโรคมะเร็งและความเสียหายทางพันธุกรรม) ถูกนำมาใช้ในรายงานของ'ปริมาณที่มีประสิทธิภาพ'(อังกฤษ: effective dose). หน่วย sievert ในบริบทของ CT สแกนไม่สอดคล้องกับปริมาณรังสีที่เกิดขึ้นจริงที่ดูดซับโดยส่วนของร่างกายที่ถูกสแกน, แต่จะสอดคล้องกับปริมาณรังสีอื่นในอีกสถานการณ์หนึ่งที่ร่างกายโดยรวมดูดซับปริมาณรังสีจากที่อื่นๆที่มีขนาดที่จะประมาณว่ามีความเป็นไปได้เดียวกับการสร้างมะเร็งในขณะที่ CT scan[40]. ดังนั้น, ตามที่แสดงในตารางข้างต้น, รังสีจริงที่ถูกดูดซึมโดยส่วนของร่างกายที่ถูกสแกนมักจะมีขนาดใหญ่กว่า effective dose ที่แนะนำ. การวัดที่เฉพาะ, เรียกว่าดัชนีปริมาณการตรวจเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ (อังกฤษ: computed tomography dose index (CTDI)) เป็นที่นิยมใช้เป็นค่าประมาณของปริมาณรังสีที่ถูกดูดซับสำหรับเนื้อเยื่อในภูมิภาคที่สแกน, และมีการคำนวณโดยอัตโนมัติโดยเครื่องสแกนเนอร์ CT ทางการแพทย์.

ปริมาณเทียบเท่า (อังกฤษ: equivalent dose) เป็น effective dose ในบางกรณี, ซึ่งร่างกายทั้งหมดจะดูดซับจริงในปริมาณรังสีเดียวกัน, และหน่วย sievert จะถูกนำมาใช้ในรายงาน. ในกรณีของรังสีไม่สม่ำเสมอ, หรือการให้รังสีเพียงบางส่วนของร่างกาย, ซึ่งเป็นเรื่องธรรมดาสำหรับการตรวจสอบด้วย CT, การใช้ equivalent dose ท้องถิ่นเพียงอย่างเดียวอาจจะพูดถึงความเสี่ยงทางชีวภาพกับระบบอวัยวะทั้งหมดมากเกินไป.

ปริมาณส่วนเกิน

ในเดือนตุลาคม 2009, องค์การอาหารและยาสหรัฐอเมริกา (FDA) ได้ริเริ่มการสอบสวนของ CT สแกนการส่งเลือดไปเลี้ยง (อังกฤษ: perfusion CT (PCT))สมอง, ขึ้นอยู่บนพื้นฐานของการใช้รังสีเกินขนาดที่เกิดจากการตั้งค่าที่ไม่ถูกต้องที่สถานที่แห่งหนึ่งสำหรับประเภทนี้โดยเฉพาะของ CT scan. มากกว่า 256 ผู้ป่วยในช่วง 18 เดือนได้สัมผัส, มากกว่า 40% เสียกลุ่มของเส้นผม, และร้องขอบทบรรณาธิการเพื่อเรียกร้องให้เพิ่มโปรแกรมการประกันคุณภาพ CT, ขณะเดียวกันก็บอกว่า "ในขณะที่การได้รับรังสีที่ไม่จำเป็นควรหลีกเลี่ยงได้, CT scan ที่จำเป็นทางการแพทย์ที่ได้รับพารามิเตอร์ที่เหมาะสมจะมีประโยชน์ที่เกินดุลความเสี่ยงรังสี"[23][41]. มีรายงานของปัญหาที่คล้ายกันที่ศูนย์อื่นๆ[23]. เหตุการณ์เหล่านี้เชื่อว่าจะเป็นเพราะความผิดพลาดของมนุษย์[23].

การรณรงค์

เพื่อตอบสนองต่อความกังวลที่เพิ่มขึ้นของประชาชนและความคืบหน้าอย่างต่อเนื่องของการปฏิบัติที่ดีที่สุด, 'พันธมิตรเพื่อการฉายรังสีที่ปลอดภัยในการถ่ายภาพเด็ก'ถูกสร้างขึ้นภายใน'สมาคมเพื่อรังสีวิทยาเด็ก'. ในคอนเสิร์ตกับสังคมอเมริกันของรังสีเทคโนโลยี, วิทยาลัยอเมริกันของรังสีวิทยาและสมาคมอเมริกันของนักฟิสิกส์ในการแพทย์, สมาคมรังสีวิทยาเด็กได้พัฒนาและเปิดตัว'การรณรงค์เพื่อสร้างภาพอย่างนุ่มนวล'ซึ่งถูกออกแบบมาเพื่อรักษาระดับการศึกษาการถ่ายภาพที่มีคุณภาพสูงในขณะที่มีการใช้ปริมาณที่ต่ำที่สุดและการปฏิบัติที่ดีที่สุดด้านความปลอดภัยทางรังสีที่มีให้ใช้งานในผู้ป่วยเด็ก[42]. ความคิดริเริ่มนี้ได้รับการรับรองและนำไปใช้โดยรายการที่เพิ่มขึ้นขององค์กรทางการแพทย์มืออาชีพต่างๆทั่วโลกและได้รับการสนับสนุนและความช่วยเหลือจาก บริษัทที่ผลิตอุปกรณ์ที่ใช้ในรังสีวิทยา.

หลังจากความสำเร็จของการรณรงค์'ภาพนุ่มนวล', วิทยาลัยอเมริกันรังสีวิทยา, สมาคมรังสีของทวีปอเมริกาเหนือ, สมาคมอเมริกันของนักฟิสิกส์ในด้านการแพทย์และสังคมอเมริกันแห่งนักรังสีเทคโนโลยีได้เปิดตัวการรณรงค์ที่คล้ายกันเพื่อพูกถึงประเด็นนี้ในประชากรผู้ใหญ่ เรียกว่า'ภาพอย่างชาญฉลาด'[43].

องค์การอนามัยโลก (WHO) และสำนักงานพลังงานปรมาณูระหว่างประเทศ (IAEA) ของสหประชาชาติยังได้ทำงานในพื้นที่นี้และได้ออกแบบโครงการต่อเนื่องที่จะขยายการปฏิบัติที่ดีที่สุดและลดปริมาณรังสีของผู้ป่วยลง[44][45].

ความชุก

การใช้งานของ CT เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมา[7]. ประมาณ 72 ล้านสแกนได้ดำเนินการในประเทศสหรัฐอเมริกาในปี 2007[8]. ในจำนวนนี้, พวก 6 ถึง 11 เปอร์เซ็นต์จะทำในเด็ก[24] เพิ่มขึ้นเจ็ดถึงแปดเท่าจากปี 1980[23]. การเพิ่มขึ้นที่คล้ายกันได้เห็นในยุโรปและเอเชีย[23]. ในคัลการี ประเทศแคนาดา, 12.1% ของผู้ที่ถูกส่งไปที่แผนกฉุกเฉินด้วยการร้องเรียนอย่างเร่งด่วนจะได้รับการสแกน CT, มากที่สุดคือสแกนที่ศีรษะหรือช่องท้อง. อย่างไรก็ตาม ร้อยละของผู้ได้รับ CT แตกต่างกันอย่างเห็นได้ชัดโดยแพทย์ฉุกเฉินที่ได้ตรวจพวกเขาจาก 1.8% เป็น 25%[46]. ในแผนกฉุกเฉินในสหรัฐ, การถ่ายภาพด้วย CT หรือ MRI จะทำใน 15% ของคนที่ส่งเข้ามาโดยได้รับการบาดเจ็บในเมื่อปี 2007 (เพิ่มขึ้นจาก 6% ในปี 1998)[47].

การใช้งานที่เพิ่มขึ้นของ CT สแกนอย่างยิ่งใหญ่ที่สุดอยู่ในสองสาขา: การตรวจคัดกรองของผู้ใหญ่ (คัดกรอง CT ของปอดในผู้สูบบุหรี่, ส่องกล้องลำไส้เสมือน, CT การคัดกรองโรคหัวใจและ CT ทั้งร่างกายในผู้ป่วยที่ไม่มีอาการ) และการถ่ายภาพ CT ของเด็ก. เวลาในการสแกนถูกลดลงให้เหลือประมาณ 1 วินาที, เพื่อขจัดความต้องการที่เข้มงวดสำหรับจุดตรวจที่จะยังคงให้อยู่นิ่งๆหรือผ่อนคลาย, เป็นหนึ่งในสาเหตุหลักของการเพิ่มขึ้นมากในผู้ป่วยเด็ก (โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการวินิจฉัยไส้ติ่ง)[9]. ณ ปี 2007 ในประเทศสหรัฐอเมริกา, สัดส่วนของ CT สแกนจะดำเนินการโดยไม่จำเป็น[26]. บางสถานที่ประมาณการตัวเลขนี้อยู่ที่ 30%[24]. มีหลายเหตุผลสำหรับเรื่องนี้ได้แก่:.. ความกังวลทางกฎหมาย, สิ่งจูงใจทางการเงิน, และความปรารถนาโดยประชาชน[26]. ตัวอย่างเช่นผู้มีสุขภาพดีบางคนจ่ายด้วยความโลภที่จะได้รับ CT สแกนเต็มร่างกายในการตรวจคัดกรอง, แต่ก็ไม่ได้เป็นที่ชัดเจนว่าผลประโยชน์จะมีน้ำหนักเกินความเสี่ยงและค่าใช้จ่าย, เพราะการตัดสินใจว่าจะรักษาเนื้องอกที่เจอโดยบังเอิญ (อังกฤษ: incidentalomas) หรือไม่และอย่างไรจะเต็มไปด้วยความซับซ้อน, การได้รับรังสีจะสะสมและไม่ใช่สิ่งที่จะละเลยได้, และเงินสำหรับการสแกนจะเกี่ยวข้องกับต้นทุนค่าเสียโอกาส (มันอาจจะมีการใช้จ่ายได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าในการตรวจคัดกรองกลุ่มเป้าหมายที่ชัดเจนมากขึ้นหรือใช้กลยุทธ์ในการดูแลสุขภาพด้วยวิธีอื่นๆ)[26].

กระบวนการ

ภาพแสดงการสร้างขึ้นใหม่แบบ 3D ของสมองและดวงตาจาก CT สแกนภาพ DICOM. ในภาพนี้, พื้นที่ที่มีความหนาแน่นของกระดูกหรืออากาศถูกทำให้โปร่งใส, และชิ้นบางจะถูกซ้อนกันขึ้นไปในการจัดตำแหน่งพื้นที่เปิดโดยประมาณ. วงแหวนรอบนอกของวัสดุรอบๆสมองเป็นเนื้อเยื่ออ่อนของผิวและกล้ามเนื้อบนด้านนอกของกะโหลกศีรษะ. กล่องสีดำล้อมรอบชิ้นบางเพื่อทำให้พื้นหลังเป็นสีดำ. เนื่องจากภาพเหล่านี้เป็นภาพเพียงแค่ 2 มิติที่ซ้อนกัน, เมื่อถูกมองบนขอบ, ชิ้นบางจะหายไปเนื่องจากพวกมันมีความหนาเป็นศูนย์อย่างมีประสิทธิภาพ. แต่ละสแกน DICOM แสดงชิ้นบางเฉลี่ยประมาณ 5mm ของวัสดุ

ข้อมูลของชิ้นบางด้วยการเอ็กซ์เรย์จะถูกสร้างขึ้นโดยใช้แหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ที่หมุนรอบวัตถุ; เซ็นเซอร์เอ็กซ์เรย์จะถูกวางอยู่ในตำแหน่งที่อยู่ฝั่งตรงข้ามของวงกลมจากแหล่งรังสีเอกซ์. เซ็นเซอร์รุ่นแรกสุดเป็นตัวตรวจจับแบบแสงวับ (อังกฤษ: scintillation), ที่มีหลอดทวีคูณแสง (อังกฤษ: photomultiplier tube) ที่กระตุ้นโดย (โดยทั่วไป) ผลึกซีเซียมไอโอไดด์. ซีเซียมไอโอไดด์ถูกแทนที่ในช่วงปี 1980s โดยช่องไอออนที่มีก๊าซซีนอนแรงดันสูง. ระบบเหล่านี้ในทางกลับได้ถูกแทนที่ด้วยระบบแสงวับที่อยู่บนพื้นฐานของโฟโตไดโอดแทนที่จะเป็นตัวทวีคูณแสงและวัสดุแสงวับอื่นที่ทันสมัย ​​(ตัวอย่างเช่นโกเมนที่หายากในโลกหรือเซรามิกออกไซด์ที่หายากในโลก) ที่มีคุณลักษณะที่พึงประสงค์มากขึ้น.

ในเครื่องรุ่นแรกๆ เครื่องจะหมุนแสง X-ray และตัวตรวจจับไปรอบวัตถุที่หยุดนิ่ง. หลังจากหมุนครบรอบ, วัตถุจะถูกเลื่อนไปตามแกนของมัน, และหมุนรอบต่อไป. เครื่องรุ่นใหม่ที่สามารถหมุนอย่างต่อเนื่องไปกับวัตถุที่จะถ่ายภาพจะเลื่อนอย่างช้าๆและนุ่มนวลผ่านวงแหวน X-ray. เครื่องแบบนี้เรียกว่าเครื่อง CT แบบ'ขดลวด'หรือแบบ'เกลียว'. การพัฒนาต่อมาของ CT แบบขดลวดคือ CT แบบหลายชิ้น (อังกฤษ: multi-slice) (หรือแบบหลายเครื่องตรวจจับ (อังกฤษ: multi-detector)); คือแทนที่จะใช้ตัวตรวจจับแถวเดียว, ตัวตรวจจับหลายแถวจะถูกนำมาใช้อย่างมีประสิทธิภาพในการจับภาพภาคตัดขวางหลายๆส่วนพร้อมกัน. ระบบที่มีแถวตรวจจับจำนวนมาก, เพื่อที่ว่าแกน Z สามารถเทียบได้กับแกน XY มักจะถูกเรียกว่า CT แบบลำแสงกรวย (อังกฤษ: cone beam CT), ตามรูปร่างของลำแสงเอ็กซ์เรย์ (จริงๆแล้ว, ลำแสงจะอยู่ในรูปปิรามิดมากกว่าจะเป็นรูปกรวย).

ในเครื่อง CT ทั่วไป หลอด X-ray และตัวตรวจจับจะหมุนอยู่หลังตัวห่อหุ้มรูปวงกลม (ดูภาพด้านบนขวา). อีกทางเลือกหนึ่ง การออกแบบอายุสั้นที่เรียกว่าเอกซ์เรย์ลำแสงอิเล็กตรอน (อังกฤษ: electron beam tomography (EBT)) ใช้การเบี่ยงเบนแม่เหล็กไฟฟ้าของลำแสงอิเล็กตรอนภายในหลอดรังสีเอกซ์รูปกรวยขนาดใหญ่มากและอาเรย์ตัวตรวจจับอยู่กับที่เพื่อให้ได้ความละเอียดชั่วคราวที่สูงมาก, สำหรับการถ่ายภาพโครงสร้างที่เคลื่อนที่เร็ว เช่นหลอดเลือดหัวใจ. ฟังก์ชันของ CT ลำแสงกรวยยังเป็นฟังก์ชันที่พบบ่อยมากขึ้นในอุปกรณ์ส่องกล้องทางการแพทย์, โดยการหมุนกล้อง fluoroscope ไปรอบตัวผู้ป่วย, สามารถได้รูปร่างแบบเรขาคณิตที่คล้ายกับ CT, และโดยการปฏิบัติกับตัวตรวจจับ 2D X-ray ในลักษณะที่คล้ายคลึงกับตัวตรวจจับ CT ที่มีแถวจำนวนมากก็เป็นไปได้ที่จะสร้างสมุดภาพ 3 มิติจากการหมุนเพียงครั้งเดียวโดยใช้ซอฟต์แวร์ที่เหมาะสม.

CT สแกนเนอร์ที่ฝาครอบถูกถอดออกเพื่อแสดงให้เห็นชิ้นส่วนภายใน คำอธิบาย
T: หลอด X-ray
D: ตัวตรวจจับเอ็กซ์เรย์
X: ลำแสงเอกซเรย์
R: การหมุนของโครงวงแหวน

CT ถูกนำมาใช้ในการแพทย์เพื่อเป็นเครื่องมือในการวินิจฉัยและเพื่อเป็นแนวทางสำหรับขั้นตอนการใช้มาตรการแทรกแซง. บางครั้งวัสดุทึบรังสีเช่นสารทึบรังสีที่มีไอโอดีนเข้าหลอดเลือดดำถูกนำมาใช้. สารนี้จะเป็นประโยชน์ที่จะเน้นโครงสร้างต่างๆเช่นเส้นเลือดที่อาจจะยากที่จะจำแนกแยกแยะจากสภาพแวดล้อมของพวกมัน. โดยใช้สารทึบรังสียังสามารถช่วยให้ได้รับข้อมูลเกี่ยวกับการทำงานของเนื้อเยื่อต่างๆ.

การแสดงภาพของข้อมูลดิบที่ได้รับเรียกว่า sinogram, แต่มันก็ยังไม่เพียงพอสำหรับการแปลความหมาย. เมื่อการสแกนข้อมูลได้รับมาข้อมูลมาแล้ว, ข้อมูลจะต้องผ่านกระบวนการโดยใช้รูปแบบของการฟื้นฟูภาพเอกซเรย์ขึ้นมาใหม่ (อังกฤษ: tomographic reconstruction) ซึ่งจะผลิตชุดของภาพตัดขวาง. ในแง่ทางคณิตศาสตร์, ข้อมูลดิบที่ได้มาจากตัวสแกนประกอบด้วย "การฉายภาพ" หลายด้านของวัตถุที่ถูกสแกน. การฉายภาพเหล่านี้เป็นการแปลงแบบเรดอน (อังกฤษ: Radon transformation) อย่างมีประสิทธิภาพของโครงสร้างของวัตถุ" ฟื้นฟูภาพขึ้นมาใหม่, ที่สำคัญเกี่ยวข้องกับการแก้ปัญหาการเปลี่ยนแปลงผกผันแบบเรดอน.

เทคนิคการฉายภาพกลับแบบกรอง (อังกฤษ: filtered back projection) เป็นหนึ่งในเทคนิคขั้นตอนวิธีที่ถูกจัดตั้งมากที่สุดสำหรับปัญหานี้. มันเป็นแนวคิดที่เรียบง่าย, ปรับแต่งได้และได้ผลชัดเจน. นอกจากนี้ มันยังไม่ต้องการการคำนวณด้วยคอมพิวเตอร์มาก, กับสแกนเนอร์ที่ทันสมัยต้องใช้เพียงไม่กี่มิลลิวินาทีต่อภาพ. อย่างไรก็ตาม เทคนิคนี้ไม่ได้เป็นเทคนิคเดียวที่มี: สแกนเนอร์อีเอ็มไอแบบดั้งเดิมสามารถแก้ปัญหาการฟื้นฟูภาพขึ้นใหม่โดยวิธีการทางพีชคณิตเชิงเส้น, แต่วิธีการนี้ถูกจำกัดด้วยความซับซ้อนของการคอมพิวเตอร์ชั้นสูง, โดยเฉพาะอย่างยิ่งด้วยเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ที่มีอยู่ในเวลานั้น. เมื่อเร็วๆนี้ ผู้ผลิตได้พัฒนาเทคนิคความคาดหวังสูงสุดที่น่าจะเป็นสูงสุดทางกายภาพแบบการทำซ้ำ (อังกฤษ: iterative physical model-based maximum likelihood expectation maximization techniques). เทคนิคเหล่านี้มีข้อได้เปรียบเพราะว่าพวกมันใช้รูปแบบภายในของคุณสมบัติทางกายภาพของสแกนเนอร์และของกฎทางกายภาพของการปฏิสัมพันธ์ของ X-ray. วิธีการก่อนหน้านี้, เช่นเทคนิคการฉายภาพกลับแบบกรอง, คาดว่าจะได้สแกนเนอร์ที่สมบูรณ์ตัวหนึ่งและวิชาฟิสิกส์ที่ถูกทำให้ง่ายมากๆ, ซึ่งนำไปสู่สิ่งแปลกปลอมจำนวนมาก, เสียงรบกวนสูงและความละเอียดของภาพที่มีความบกพร่อง. เทคนิคซ้ำจะให้ภาพที่มีความละเอียดที่ดีขึ้น, ลดเสียงรบกวนและเกิดสิ่งแปลกปลอมน้อยลง, เช่นเดียวกับความสามารถในการช่วยลดอย่างมากของปริมาณรังสีในบางสถานการณ์. ข้อเสียคือความต้องการการคอมพิวเตอร์สูงมาก, แต่ความก้าวหน้าในเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์และเทคนิคการใช้คอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพสูงเช่นการใช้อัลกอริทึม GPU แบบขนานสูงหรือการใช้ฮาร์ดแวร์พิเศษเฉพาะเช่น FPGAs หรือ ASICs, อนุญาตให้ใช้ในทางปฏิบัติได้ในปัจจุบัน.

จำนวนพิกเซลในภาพที่ได้จาก CT สแกนจะถูกแสดงในแง่ของความเข้มของรังสีที่สัมพันธ์กัน. พิกเซลตัวมันเองจะแสดงค่าตามการลดทอนเฉลี่ยของเนื้อเยื่อ(s) ที่สอดคล้องกับค่าจาก 3,071 (การลดทอนสูงสุด) ถึง -1024 (ลดทอนต่ำสุด) ในสเกลของฮาวนสฟิลด์. พิกเซลเป็นหน่วยสองมิติขึ้นอยู่กับขนาดของเมทริกซ์และมุมมอง. เมื่อความหนาของชิ้น CT อยู่ในหน่วยเป็นที่รู้จักกันคือ Voxel ซึ่งเป็นหน่วยสามมิติ. ปรากฏการณ์ที่เป็นส่วนหนึ่งของตัวตรวจจับไม่สามารถแยกความแตกต่างระหว่างเนื้อเยื่อที่แตกต่างกันได้จะเรียกว่า "Partial Volume Effect". นั่นหมายความว่าขนาดใหญ่ของกระดูกอ่อนและชั้นบางของกระดูกที่มีขนาดกะทัดรัดสามารถทำให้เกิดการลดทอนหนึ่ง voxel เท่ากันกับกระดูกอ่อนความเข้มสูงเพียงอย่างเดียว. น้ำมีการลดทอนที่ 0 หน่วยฮาวนสฟิลด์ (HU), ในขณะที่อากาศ -1000 HU, กระดูกพรุนโดยทั่วไปจะมี +400 HU, กระดูกกะโหลกอาจมีถึง 2000 HU หรือมากกว่า (os temporale) และอาจทำให้เกิดสิ่งแปลกปลอม. ลดทอนของอวัยวะปลูกถ่ายโลหะขึ้นอยู่กับจำนวนอะตอมของธาตุที่ใช้เช่นไทเทเนียมมักจะมีปริมาณที่ 1000 HU, เหล็กแกร่งสามารถบัง X-ray ได้อย่างสิ้นเชิงและจึงเป็นรับผิดชอบในเส้นแปลกปลอมที่รู้จักกันดีในการสร้างภาพด้วยคอมพิวเตอร์. สิ่งแปลกปลอมเกิดจากการเปลี่ยนแปลงอย่างกระทันหันระหว่างวัสดุความหนาแน่นต่ำและความหนาแน่นสูง, ซึ่งส่งผลในค่าข้อมูลที่เกินช่วงไดนามิกของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในการประมวลผล.

ตัวกลางบังแสง (อังกฤษ: Contrast medium) ที่ถูกใช้สำหรับการ X-ray CT, เช่นเดียวกับฟิล์มเอ็กซ์เรย์ธรรมดาจะถูกเรียกว่าสารทึบรังสี (อังกฤษ: radiocontrasts). สารทึบรังสีสำหรับ X-ray CT โดยทั่วไปต้องมีพื้นฐานจากไอโอดีน[48]. บ่อยครั้ง ภาพจะได้ทั้งที่มีและไม่มีสารทึบรังสี. ภาพ CT จะเรียกว่าภาพ precontrast หรือ native-phase ก่อนการให้สารทึบรังสี, และเรียกว่า postcontrast หลังการให้สารทึบรังสี[49].

ภาพ CT แบบสองมิติจะถูกให้แสงและเงาเพื่อให้มุมมองเหมือนกับว่าเงยหน้าขึ้นมองไปที่มันจากเท้าของผู้ป่วย[50]. ดังนั้น ด้านซ้ายของภาพอยู่ทางขวาของผู้ป่วยและในทางกลับกัน, ในขณะที่ด้านหน้าในภาพก็เป็นด้านหน้าของผู้ป่วยและในทางกลับกัน. การสลับด้านซ้ายขวานี้สอดคล้องกับมุมมองที่แพทย์มักจะเห็นในความเป็นจริงเมื่ออยู่หน้าผู้ป่วย.

ชุดข้อมูลของ CT มีช่วงไดนามิกที่สูงมากซึ่งจะต้องทำให้ลดลงสำหรับการแสดงผลหรือการพิมพ์ออกมา. วิธีการนี้จะกระทำโดยทั่วไปผ่านกระบวนการของ "Windowing", ซึ่งจะแมพช่วง ("หน้าต่าง") ของค่าพิกเซลเพื่อลาดเฉดสีเทา. ตัวอย่างเช่นภาพ CT ของสมองจะถูกมองโดยทั่วไปด้วยหน้าต่างที่ขยายจาก 0 HU ถึง 80 HU. ค่าพิกเซลเท่ากับ 0 และต่ำกว่าจะแสดงเป็นสีดำ, ค่า 80 และสูงกว่าจะแสดงเป็นสีขาว; ค่าภายในหน้าต่างจะแสดงความเข้มสีเทาเป็นสัดส่วนกับตำแหน่งภายในหน้าต่าง. หน้าต่างที่ใช้สำหรับการแสดงผลจะต้องตรงกันกับความหนาแน่นของรังสีเอกซ์ของวัตถุที่วัด, ในการที่จะเพิ่มประสิทธิภาพในรายละเอียดที่สามารถเห็นได้.

การสร้างภาพสามมิติขึ้นใหม่

เนื่องจากสแกนเนอร์ CT แบบร่วมสมัยจะให้ความละเอียดแบบสม่ำเสมอดี (อังกฤษ: isotropic) หรือใกล้ isotropic, การแสดงผลของภาพจึงไม่จำเป็นต้องถูกจำกัดให้ได้ภาพแกนธรรมดา. แทนที่จะเป็นอย่างนั้น มันก็เป็นไปได้สำหรับโปรแกรมซอฟแวร์ในการสร้างสมุดภาพโดย "การซ้อน" แต่ละชิ้นให้อยู่ด้านบนของอีกชิ้นหนึ่ง. จากนั้นโปรแกรมจะแสดงสมุดภาพในลักษณะที่เลือกอันใดอันหนึ่ง[51].

การสร้างภาพขึ้นใหม่แบบหลายระนาบซ้อนกัน

รูปแบบหน้าจอทั่วไปสำหรับซอฟต์แวร์วินิจฉัย, แสดงภาพแบบ 3 มิติหนึ่งภาพและแบบ MPR สามภาพ

การสร้างภาพขึ้นใหม่แบบหลายระนาบซ้อนกัน (อังกฤษ: Multiplanar reconstruction (MPR)) เป็นวิธีที่ง่ายที่สุดของการสร้างภาพขึ้นใหม่. สมุดภาพจะถูกสร้างขึ้นโดยการซ้อนชิ้น slices ตามแนวแกน. จากนั้น ซอฟแวร์ก็จะตัดชิ้น slices ผ่านตลอดทั้งสมุดภาพในแต่ละระนาบที่แตกต่างกัน (โดยปกติจะตัดแบบตั้งฉาก). เพื่อเป็นตัวเลือก, วิธีฉายภาพพิเศษ, เช่นการฉายภาพความเข้มสูงสุด (อังกฤษ: maximum-intensity projection (MIP)) หรือการฉายภาพความเข้มต่ำสูงสุด (อังกฤษ: minimum-intensity projection (mIP/MinIP)) สามารถใช้ในการสร้างชิ้น slices ขึ้นใหม่.

MPR มักจะถูกใช้สำหรับการตรวจสอบกระดูกสันหลัง. ภาพแบบแกนผ่านลำกระดูกสันหลังจะแสดงเฉพาะกระดูกสันหลังทีละชิ้นแต่ไม่สามารถแสดงข้อระหว่างกระดูกสันหลัง (อังกฤษ: intervertebral discs) ได้อย่างชัดเจน. โดยการจัดรูปแบบใหม่ของสมุดภาพ, มันจะกลายเป็นเรื่องที่ง่ายกว่าที่จะเห็นภาพตำแหน่งของชิ้นกระดูกสันหลังอันหนึ่งที่สัมพันธ์กับอีกอันหนึ่ง.

ซอฟต์แวร์ที่ทันสมัย​​ช่วยให้การสร้างขึ้นใหม่ในระนาบที่ไม่ตั้งฉาก (เฉียง) เพื่อที่ว่าระนาบที่ดีที่สุดจะสามารถถูกเลือกเพื่อแสดงโครงสร้างทางกายวิภาค. วิธีนี้อาจจะเป็นประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการแสดงโครงสร้างของหลอดลมในขณะที่แผ่นเหล่านี้ไม่ได้อยู่ตั้งฉากกับทิศทางของการสแกน.

สำหรับการถ่ายภาพหลอดเลือด, การสร้างแผ่นโค้งขึันใหม่สามารถดำเนินการได้. วิธีนี้จะช่วยให้การโค้งในหลอดเลือดให้ "ยืดออก" เพื่อที่ว่าความยาวทั้งหมดสามารถมองเห็นได้ในภาพเดียว, หรือภาพสั้นหลายภาพต่อเนื่องกัน. เมื่อหลอดเลือดถูก "ยืดออก" ด้วยวิธีนี้, การวัดความยาวเชิงปริมาณและพื้นที่หน้าตัดของมันสามารถทำได้, เพื่อที่ว่าการรักษาด้วยผ่าตัดหรือการใช้มาตรการแทรกแซงสามารถวางแผนได้.

การสร้างขึ้นใหม่ด้วยวิธี MIP จะใช้ประโยชน์ของพื้นที่ความเข้มรังสีสูง, และเป็นประโยชน์สำหรับการศึกษาหลอดเลือด. การสร้างขึ้นใหม่ด้วยวิธี MIP มีแนวโน้มที่จะใช้ประโยชน์ช่องว่างอากาศเพื่อให้เป็นประโยชน์สำหรับการประเมินโครงสร้างปอด.

เทคนิคการแสดงผล 3D

แสดงผลพื้นผิวของหัวกบ Atelopus franciscus ที่เน้นชิ้นส่วนหู

การแสดงผลพื้นผิว

ค่าเกณฑ์ของความเขัมรังสีถูกกำหนดโดยผู้ประกอบการ (เช่นระดับที่สอดคล้องกับกระดูก). จากการกำหนดนี้, รูปแบบสามมิติจะถูกสร้างขึ้นโดยการใช้ขั้นตอนวิธีการประมวลผลภาพการตรวจสอบที่ทันสมัยและถูกแสดงบนหน้าจอ. หลายๆโมเดลสามารถถูกสร้างขึ้นจากเกณฑ์ต่างๆ, ช่วยให้ได้สีที่แตกต่างเพื่อเป็นตัวแทนของแต่ละองค์ประกอบทางกายวิภาคเช่นกระดูก, กล้ามเนื้อ, และกระดูกอ่อน. อย่างไรก็ตาม โครงสร้างภายในของแต่ละองค์ประกอบไม่สามารถมองเห็นได้ในโหมดของการดำเนินการแบบนี้.

การแสดงผลสมุดภาพ

แสดงผลพื้นผิวจะถูกจำกัดในการที่จะแสดงพื้นผิวเท่านั้นที่ตรงกับความหนาแน่นของเกณฑ์หนึ่งๆ, และจะแสดงเฉพาะพื้นผิวที่ใกล้เคียงกับจินตนาการของผู้ชม. ในการแสดงสมุดภาพ, ความโปร่งใส, สี, และแสงเงาถูกใช้ในการการแสดงที่ดีกว่าของสมุดภาพที่จะแสดงให้เห็นได้ในภาพเพียงภาพเดียว. ตัวอย่างเช่นกระดูกหลายชิ้นของกระดูกเชิงกรานอาจจะแสดงเป็นกึ่งโปร่งใส, เพื่อที่, แม้ในมุมเฉียง, ส่วนหนึ่งของภาพจะไม่บังอีกส่วนหนึ่ง.

การตัดแบ่งภาพออกเป็นส่วนๆ

บทความหลัก: การแบ่งส่วน (การประมวลภาพ)

ในที่ซึ่งโครงสร้างที่แตกต่างกันมีความเข้มรังสีที่คล้ายกัน, มันเกือบจะเป็นไปไม่ได้ที่จะแยกพวกมันออกจากกันง่ายๆเพียงแค่โดยการปรับพารามิเตอร์ในแสดงผลของสมุดภาพเท่านั้น. การแก้ปัญหาคือการแบ่งออกเป็นส่วนๆที่เป็นขั้นตอนแบบแบ่งด้วยมือหรือแบบอัตโนมัติที่สามารถลบโครงสร้างที่ไม่พึงประสงค์ออกจากภาพ.

คุณภาพของภาพ

สิ่งแปลกปลอม

แม้ว่าภาพที่ผลิตโดย CT โดยทั่วไปเป็นตัวแทนที่ซื่อสัตย์ของสมุดภาพที่สแกนมา, เทคนิคที่ใช้อ่อนไหวต่อสิ่งแปลกปลอมจำนวนมากดังต่อไปนี้: [2][52]บทที่ 3 และ 5

สิ่งแปลกปลอมเป็นริ้ว

เส้นเป็นริ้วลายมักจะมองเห็นได้รอบวัสดุที่บังรังสีเอกซ์ส่วนใหญ่, เช่นโลหะหรือกระดูก, หลายปัจจัยทำให้เกิด​​ริ้วเหล่านี้ ได้แก่ สุ่มน้อยเกินไป, โฟตอนน้อยเกินไป, การเคลื่อนไหว, ลำแสงแข็ง, และกระจายแบบคอมป์ตัน. สิ่งแปลกปลอมประเภทนี้มักเกิดขึ้นในโพรงหลังของสมอง, หรือถ้ามีการปลูกถ่ายโลหะ. เส้นริ้วลายสามารถลดลงได้โดยใช้เทคนิคที่ใหม่กว่าในการฟื้นฟู[53][54] หรือวิธีการอื่นๆ เช่นการลดสิ่งปลกปลอมที่เป็นโลหะ (อังกฤษ: metal artifact reduction (MAR))[55].

Partial volume effect

สิ่งแปลกปลอมนี้จะปรากฏเป็น "ภาพลางเลือน" ที่ขอบ. ที่เป็นเช่นนี้เพราะสแกนเนอร์ไม่สามารถที่จะแยกความแตกต่างระหว่างปริมาณขนาดเล็กของวัสดุที่มีความหนาแน่นสูง (เช่นกระดูก) กับปริมาณขนาดใหญ่ที่มีความหนาแน่นต่ำ (เช่นกระดูกอ่อน). การฟื้นฟูสันนิษฐานว่าการลดทอนรังสีเอกซ์ในแต่ละ voxel เป็นเนื้อเดียวกัน; ซึ่งอาจไม่ใช่กรณีของขอบคม. สิ่งนี้จะเห็นมากที่สุดในทิศทาง-Z, เนื่องจากการใช้ทั่วไปของ voxels แบบไม่สม่ำเสมอ (อังกฤษ: anisotropic) สูงที่มีความละเอียดนอกระนาบที่ต่ำกว่าความละเอียดในระนาบมาก. สิ่งนี้สามารถเอาชนะบางส่วนได้โดยการสแกนโดยใช้ชิ้น slices ที่บางกว่าหรือการจัดหาสแกนเนอร์แบบสม่ำเสมอที่ทันสมัยกว่า.

สิ่งแปลกปลอมวงแหวน

อาจจะเป็นสิ่งแปลกปลอมแบบเครื่องจักรกลที่พบมากที่สุด, ภาพของ"วงแหวน"หนึ่งหรือหลายวงจะปรากฏภายในภาพ. วงแหวนนี้มักจะเกิดจากความผิดพลาดของตัวตรวจจับหรือการปรับแต่งที่ไม่ถูกต้อง (อังกฤษ: miscalibration) ขององค์ประกอบของเครื่องตรวจจับแต่ละตัว.

เสียงรบกวน

สิ่งแปลกปลอมนี้ปรากฏเป็นเมล็ดพืชบนภาพและมีสาเหตุมาจากอัตราส่วนสัญญาณต่อการรบกวนที่ต่ำ. มันเกิดขึ้นมากกว่าปกติเมื่อชิ้นบางๆที่หนาถูกนำมาใช้. นอกจากนี้มันยังสามารถเกิดขึ้นได้เมื่อไฟที่จ่ายให้กับหลอดรังสีเอ็กซ์มีไม่เพียงพอที่จะเจาะกายวิภาคศาสตร์.

การเคลื่อนไหว

สิ่งแปลกปลอมนี้จะเห็นเป็นภาพเลือนและ/หรือเป็นริ้ว, ซึ่งเกิดจากการเคลื่อนที่ของวัตถุที่ถูกถ่ายภาพ. การเลือนเนื่องจากการเคลื่อนไหวอาจจะลดลงโดยใช้เทคนิคใหม่ที่เรียกว่า IFT (incompressible flow tomography)[56].

กังหันลม

การปรากฏเป็นริ้วอาจเกิดขึ้นเมื่อตัวตรวจจับตัดกันกับระนาบฟื้นฟู. สิ่งแปลกปลอมนี้สามารถลดลงด้วยตัวกรองหรือลดลงของช่วง pitch.

ลำแสงแข็ง

สิ่งแปลกปลอมนี้ปรากฏเป็น "รูปถ้วย". มันเกิดขึ้นเมื่อมีการลดทอนมากขึ้นตามเส้นทางผ่านศูนย์กลางของวัตถุ, มากกว่าเส้นทางที่ครูดกับขอบ. สิ่งนี้จะแก้ไขได้อย่างง่ายดายโดยการกรองและซอฟต์แวร์[53][57][58].

ปริมาณรังสีเทียบกับคุณภาพของภาพ

อ้างอิง

  1. ↑ ศัพท์บัญญัติราชบัณฑิตยสถาน.
  2. ↑ 2.0 2.1 Herman, G. T., Fundamentals of computerized tomography: Image reconstruction from projection, 2nd edition, Springer, 2009
  3. ↑ "computed tomography – Definition from the Merriam-Webster Online Dictionary". สืบค้นเมื่อ 2009-08-18.
  4. ↑ US Patent 4115698 
  5. ↑ "Patient Page | ARRT - The American Registry of Radiologic Technologists". ARRT. สืบค้นเมื่อ 2014-01-05.
  6. ↑ "Individual State Licensure Information". American Society of Radiologic Technologists. สืบค้นเมื่อ 19 July 2013.
  7. ↑ 7.0 7.1 Smith-Bindman R, Lipson J, Marcus R, Kim KP, Mahesh M, Gould R, Berrington de González A, Miglioretti DL (December 2009). "Radiation dose associated with common computed tomography examinations and the associated lifetime attributable risk of cancer". Arch. Intern. Med. 169 (22): 2078–86. doi:10.1001/archinternmed.2009.427. PMID 20008690.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (ลิงก์)
  8. ↑ 8.0 8.1 Berrington de González A, Mahesh M, Kim KP, Bhargavan M, Lewis R, Mettler F, Land C (December 2009). "Projected cancer risks from computed tomographic scans performed in the United States in 2007". Arch. Intern. Med. 169 (22): 2071–7. doi:10.1001/archinternmed.2009.440. PMID 20008689.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (ลิงก์)
  9. ↑ 9.0 9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 9.6 9.7 Brenner DJ, Hall EJ (November 2007). "Computed tomography – an increasing source of radiation exposure" (PDF). N. Engl. J. Med. 357 (22): 2277–84. doi:10.1056/NEJMra072149. PMID 18046031.
  10. ↑ Tubiana M (February 2008). "Comment on Computed Tomography and Radiation Exposure". N. Engl. J. Med. 358 (8): 852–3. doi:10.1056/NEJMc073513. PMID 18287609.
  11. ↑ CT Screening
  12. ↑ Thomas DG, Anderson RE, du Boulay GH (January 1984). "CT-guided stereotactic neurosurgery: experience in 24 cases with a new stereotactic system". Journal of Neurology, Neurosurgery & Psychiatry. 47 (1): 9–16. doi:10.1136/jnnp.47.1.9. PMID 6363629.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (ลิงก์)
  13. ↑ 13.0 13.1 13.2 American Headache Society (September 2013), "Five Things Physicians and Patients Should Question", Choosing Wisely, American Headache Society, สืบค้นเมื่อ 10 December 2013, which cites
  14. ↑ American College of Emergency Physicians, "Five Things Physicians and Patients Should Question", Choosing Wisely, American College of Emergency Physicians, สืบค้นเมื่อ January 24, 2014, which cites
    • Jagoda AS, Bazarian JJ, Bruns JJ, Cantrill SV, Gean AD, Howard PK, Ghajar J, Riggio S, Wright DW, Wears RL, Bakshy A, Burgess P, Wald MM, Whitson RR (2008). "Clinical policy: neuroimaging and decisionmaking in adult mild traumatic brain injury in the acute setting". Ann Emerg Med. 52 (6): 714–48. doi:10.1016/j.annemergmed.2008.08.021. PMID 19027497.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (ลิงก์)
    • Stiell IG, Clement CM, Rowe BH, Schull MJ, Brison R, Cass D, Eisenhauer MA, McKnight RD, Bandiera G, Holroyd B, Lee JS, Dreyer J, Worthington JR, Reardon M, Greenberg G, Lesiuk H, MacPhail I, Wells GA (2005). "Comparison of the Canadian CT Head Rule and the New Orleans Criteria in patients with minor head injury". JAMA. 294 (12): 1511–8. doi:10.1001/jama.294.12.1511. PMID 16189364.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (ลิงก์)
    • Haydel MJ, Preston CA, Mills TJ, Luber S, Blaudeau E, DeBlieux PM (2000). "Indications for computed tomography in patients with minor head injury". N. Engl. J. Med. 343 (2): 100–5. doi:10.1056/NEJM200007133430204. PMID 10891517.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (ลิงก์)
    • Smits M, Dippel DW, de Haan GG, Dekker HM, Vos PE, Kool DR, Nederkoorn PJ, Hofman PA, Twijnstra A, Tanghe HL, Hunink MG (2005). "External validation of the Canadian CT Head Rule and the New Orleans Criteria for CT scanning in patients with minor head injury". JAMA. 294 (12): 1519–25. doi:10.1001/jama.294.12.1519. PMID 16189365.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (ลิงก์)
  15. ↑ Wiener RS, Gould MK, Woloshin S, Schwartz LM, Clark JA (2012). ""What do you mean, a spot?": A qualitative analysis of patients' reactions to discussions with their doctors about pulmonary nodules". CHEST Journal. 143 (3): 672–677. doi:10.1378/chest.12-1095. PMC 3590883. PMID 22814873.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (ลิงก์)
  16. ↑ 16.0 16.1 16.2 American College of Chest Physicians; American Thoracic Society (September 2013), "Five Things Physicians and Patients Should Question", Choosing Wisely, American College of Chest Physicians and American Thoracic Society, สืบค้นเมื่อ 6 January 2013, which cites
  17. ↑ "Ankle Fractures". orthoinfo.aaos.org. American Association of Orthopedic Surgeons. สืบค้นเมื่อ 2010-05-30.
  18. ↑ Buckwalter, Kenneth A.; และคณะ (11 September 2000). "Musculoskeletal Imaging with Multislice CT". ajronline.org. American Journal of Roentgenology. สืบค้นเมื่อ 2010-05-22. {{cite web}}: ใช้ et al. อย่างชัดเจน ใน |author= (help)
  19. ↑ Brian R. Subach M.D., F.A.C.S et al."Reliability and accuracy of fine-cut computed tomography scans to determine the status of anterior interbody fusions with metallic cages"
  20. ↑ 20.0 20.1 20.2 20.3 Redberg, Rita F., and Smith-Bindman, Rebecca. "We Are Giving Ourselves Cancer", New York Times, Jan. 30, 2014
  21. ↑ Mathews, J. D.; Forsythe, A. V.; Brady, Z.; Butler, M. W.; Goergen, S. K.; Byrnes, G. B.; Giles, G. G.; Wallace, A. B.; Anderson, P. R.; Guiver, T. A.; McGale, P.; Cain, T. M.; Dowty, J. G.; Bickerstaffe, A. C.; Darby, S. C. (2013). "Cancer risk in 680 000 people exposed to computed tomography scans in childhood or adolescence: data linkage study of 11 million Australians". BMJ. 346 (may21 1): f2360–f2360. doi:10.1136/bmj.f2360. ISSN 1756-1833.
  22. ↑ Sasieni, P D; Shelton, J; Ormiston-Smith, N; Thomson, C S; Silcocks, P B (2011). "What is the lifetime risk of developing cancer?: the effect of adjusting for multiple primaries". British Journal of Cancer. 105 (3): 460–465. doi:10.1038/bjc.2011.250. ISSN 0007-0920.
  23. ↑ 23.00 23.01 23.02 23.03 23.04 23.05 23.06 23.07 23.08 23.09 23.10 23.11 23.12 23.13 23.14 23.15 Furlow B (May–Jun 2010). "Radiation dose in computed tomography" (PDF). Radiologic technology. 81 (5): 437–50. PMID 20445138.[ลิงก์เสีย]
  24. ↑ 24.0 24.1 24.2 24.3 24.4 Davies, H. E.; Wathen, C. G.; Gleeson, F. V. (25 February 2011). "The risks of radiation exposure related to diagnostic imaging and how to minimise them". BMJ. 342 (feb25 1): d947–d947. doi:10.1136/bmj.d947.
  25. ↑ Baysson H, Etard C, Brisse HJ, Bernier MO (January 2012). "[Diagnostic radiation exposure in children and cancer risk: current knowledge and perspectives]". Archives de pediatrie. 19 (1): 64–73. doi:10.1016/j.arcped.2011.10.023. PMID 22130615.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (ลิงก์)
  26. ↑ 26.0 26.1 26.2 26.3 Semelka RC, Armao DM, Elias J, Huda W (May 2007). "Imaging strategies to reduce the risk of radiation in CT studies, including selective substitution with MRI". J Magn Reson Imaging. 25 (5): 900–9. doi:10.1002/jmri.20895. PMID 17457809.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (ลิงก์)
  27. ↑ Larson DB, Rader SB, Forman HP, Fenton LZ (August 2007). "Informing parents about CT radiation exposure in children: it's OK to tell them". Am J Roentgenol. 189 (2): 271–5. doi:10.2214/AJR.07.2248. PMID 17646450.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (ลิงก์)
  28. ↑ 28.0 28.1 Namasivayam S, Kalra MK, Torres WE, Small WC (Jul 2006). "Adverse reactions to intravenous iodinated contrast media: a primer for radiologists". Emergency radiology. 12 (5): 210–5. doi:10.1007/s10140-006-0488-6. PMID 16688432.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (ลิงก์)
  29. ↑ 29.0 29.1 29.2 Christiansen C (2005-04-15). "X-ray contrast media – an overview". Toxicology. 209 (2): 185–7. doi:10.1016/j.tox.2004.12.020. PMID 15767033.
  30. ↑ 30.0 30.1 Wang H, Wang HS, Liu ZP (October 2011). "Agents that induce pseudo-allergic reaction". Drug Discov Ther. 5 (5): 211–9. doi:10.5582/ddt.2011.v5.5.211. PMID 22466368.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (ลิงก์)
  31. ↑ Drain KL, Volcheck GW (2001). "Preventing and managing drug-induced anaphylaxis". Drug safety. 24 (11): 843–53. doi:10.2165/00002018-200124110-00005. PMID 11665871.
  32. ↑ editor, Mariana C. Castells,. Anaphylaxis and hypersensitivity reactions. New York: Humana Press. p. 187. ISBN 9781603279505. {{cite book}}: |last= มีชื่อเรียกทั่วไป (help)CS1 maint: extra punctuation (ลิงก์)
  33. ↑ 33.0 33.1 Hasebroock KM, Serkova NJ (April 2009). "Toxicity of MRI and CT contrast agents". Expert opinion on drug metabolism & toxicology. 5 (4): 403–16. doi:10.1517/17425250902873796. PMID 19368492.
  34. ↑ 34.0 34.1 34.2 Cuttler JM, Pollycove M (2009). "Nuclear energy and health: and the benefits of low-dose radiation hormesis". Dose Response. 7 (1): 52–89. doi:10.2203/dose-response.08-024.Cuttler. PMC 2664640. PMID 19343116.
  35. ↑ 35.0 35.1 "What are the Radiation Risks from CT?". Food and Drug Administration. 2009.
  36. ↑ 36.0 36.1 36.2 36.3 36.4 36.5 Hall EJ, Brenner DJ (May 2008). "Cancer risks from diagnostic radiology". The British journal of radiology. 81 (965): 362–78. doi:10.1259/bjr/01948454. PMID 18440940.
  37. ↑ 37.0 37.1 37.2 37.3 37.4 Shrimpton, P.C; Miller, H.C; Lewis, M.A; Dunn, M. Doses from Computed Tomography (CT) examinations in the UK – 2003 Review
  38. ↑ Poston, edited by Michael T. Ryan, John W. (2005). A half century of health physics. Baltimore, Md.: Lippincott Williams & Wilkins. p. 164. ISBN 9780781769341. {{cite book}}: |first= มีชื่อเรียกทั่วไป (help)
  39. ↑ Polo SE, Jackson SP (March 2011). "Dynamics of DNA damage response proteins at DNA breaks: a focus on protein modifications". Genes Dev. 25 (5): 409–33. doi:10.1101/gad.2021311. PMC 3049283. PMID 21363960.
  40. ↑ The Measurement, Reporting, and Management of Radiation Dose in CT "It is a single dose parameter that reflects the risk of a nonuniform exposure in terms of an equivalent whole-body exposure."
  41. ↑ Wintermark M, Lev MH (January 2010). "FDA investigates the safety of brain perfusion CT". AJNR Am J Neuroradiol. 31 (1): 2–3. doi:10.3174/ajnr.A1967. PMID 19892810.
  42. ↑ "Image Gently". The Alliance for Radiation Safety in Pediatric Imaging. สืบค้นเมื่อ 19 July 2013.
  43. ↑ "Image Wisely". Joint Task Force on Adult Radiation Protection. สืบค้นเมื่อ 19 July 2013.
  44. ↑ "Optimal levels of radiation for patients". World Health Organization. สืบค้นเมื่อ 19 July 2013.
  45. ↑ "Global Initiative on Radiation Safety in Healthcare Settings" (PDF). World Health Organization. สืบค้นเมื่อ 19 July 2013.
  46. ↑ Andrew Skelly (Aug 3, 2010). "CT ordering all over the map". The Medical Post.
  47. ↑ Korley FK, Pham JC, Kirsch TD (October 2010). "Use of advanced radiology during visits to US emergency departments for injury-related conditions, 1998–2007". JAMA. 304 (13): 1465–71. doi:10.1001/jama.2010.1408. PMID 20924012.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (ลิงก์)
  48. ↑ Contrast agent for radiotherapy CT (computed tomography) scans. Patient Information Series No. 11 at University College London Hospitals NHS Foundation Trust. Last reviewed: October 2009
  49. ↑ Dahlman P, Semenas E, Brekkan E, Bergman A, Magnusson A (2000). "Detection and Characterisation of Renal Lesions by Multiphasic Helical Ct". Acta Radiologica. 41 (4): 361–366. doi:10.1080/028418500127345479. PMID 10937759.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (ลิงก์)
  50. ↑ Computerized Tomography chapter at University of Connecticut Health Center.
  51. ↑ Udupa, J.K. and Herman, G. T., 3D Imaging in Medicine, 2nd Edition, CRC Press, 2000
  52. ↑ Bhowmik, Ujjal Kumar (28 May 2012). "Mitigating motion artifacts in FDK based 3D Cone-beam Brain Imaging System using markers". Central European Journal of Engineering. 2 (3): 369–382. Bibcode:2012CEJE....2..369B. doi:10.2478/s13531-012-0011-7. {{cite journal}}: ไม่รู้จักพารามิเตอร์ |coauthors= ถูกละเว้น แนะนำ (|author=) (help)
  53. ↑ 53.0 53.1 P. Jin and C. A. Bouman and K. D. Sauer (2013). "A Method for Simultaneous Image Reconstruction and Beam Hardening Correction" (PDF). IEEE Nuclear Science Symp. & Medical Imaging Conf., Seoul, Korea, 2013.
  54. ↑ Boas FE, Fleischmann D (2011). "Evaluation of Two Iterative Techniques for Reducing Metal Artifacts in Computed Tomography". Radiology. 259 (3): 894–902. doi:10.1148/radiol.11101782. PMID 21357521.
  55. ↑ Mouton, A., Megherbi, N., Van Slambrouck, K., Nuyts, J., Breckon, T.P. (2013). "An Experimental Survey of Metal Artefact Reduction in Computed Tomography" (PDF). Journal of X-Ray Science and Technology. doi:10.3233/XST-130372.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (ลิงก์)
  56. ↑ J. Nemirovsky, A. Lifshitz, and I. Be’erya (May 2011). "Tomographic reconstruction of incompressible flow". AIP Rev. Sci. Instrum. 82 (5). Bibcode:2011RScI...82e5115N. doi:10.1063/1.3590934.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (ลิงก์)
  57. ↑ Van de Casteele E and Van Dyck D and Sijbers J and Raman E (2004). "A model-based correction method for beam hardening artefacts in X-ray microtomography" (PDF). Journal of X-ray Science and Technology. 12 (1): 43–57.
  58. ↑ Van Gompel G and Van Slambrouck K and Defrise M and Batenburg KJ and Sijbers J and Nuyts J (2011). "Iterative correction of beam hardening artifacts in CT". Medical Physics. 38 (1): 36–49. Bibcode:2011MedPh..38S..36V. doi:10.1118/1.3577758.

ดูเพิ่ม

Stub icon

บทความแพทยศาสตร์นี้ยังเป็นโครง คุณสามารถช่วยวิกิพีเดียได้โดยการเพิ่มเติมข้อมูล

เข้าถึงจาก "https://th.wikipedia.org/w/index.php?title=การถ่ายภาพรังสีส่วนตัดอาศัยคอมพิวเตอร์&oldid=5609603"