Hva er CT-skanninger, og hvordan fungerer de?

Enten du besøker legevakten etter et grovt søl fra terrengsykkelen din eller besøker helsestasjonen din for rutinemessig kreftscreening, er det sannsynlig at legen vil be om interne bilder for å vurdere helsen din nøyaktig.

En av de vanligste måtene å fange interne kroppsbilder er med en computertomografi (CT) skanning.

CT-skanninger, også kalt CAT-skanninger, bruker en roterende røntgenmaskin for å lage tverrsnittsbilder eller 3D-bilder av hvilken som helst kroppsdel, ifølge National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering (NIBIB). De gir en smertefri, ikke-invasiv og rask måte for leger å undersøke bein, organer og annet indre vev.

Hvordan CT-skanninger fungerer

I løpet av en CT-skanning ligger pasienten på et bord som beveger seg gjennom en smultringlignende ring kjent som en bygning, ifølge NIBIB. Portalen har et røntgenrør som roterer rundt pasienten mens han skyter trange stråler med røntgenstråler gjennom kroppen. Røntgenstrålene blir plukket opp av digitale detektorer rett overfor kilden.

Etter at røntgenkilden fullfører en full rotasjon, lager en sofistikert datamaskin et 2D-bilde av den delen av kroppen, som vanligvis varierer fra 0,04 til 0,4 tommer (1 til 10 millimeter) tykkelse. Datamaskinen kombinerer deretter flere 2D-skiver for å lage et 3D-bilde av kroppen, noe som gjør det lettere for en lege å finne ut hvor pasientens problem eksisterer. Selve skanningen tar vanligvis mindre enn 15 minutter, avhengig av området til kroppen som blir avbildet.

For å gjøre det lettere å identifisere avvik kan pasienten gis et kontrastmateriale. Løsninger som inneholder kontrastmaterialer, for eksempel jod eller barium, føres inn i kroppen oralt, rektalt eller injiseres direkte i blodomløpet, avhengig av målvevet. Materialene i løsningen fungerer ved å midlertidig endre hvordan røntgenstråler interagerer med visse kroppsvev, noe som får disse vevene til å se forskjellige ut i det resulterende bildet, ifølge Radiologiske foreningen i Nord-Amerika. Kontrasten hjelper leger å skille mellom normalt og unormalt vev.

Hvorfor få en CT-skanning

CT-skannebilder hjelper leger med å diagnostisere og identifisere infeksjoner, muskelsykdommer, beinbrudd, kreft, svulster og andre avvik.

I nødsituasjoner er CT-skanning livreddende verktøy som lar leger raskt bestemme omfanget av indre skader eller indre blødninger, ifølge Radiologiske foreningen i Nord-Amerika.

CT-skanninger er også viktige for kreftdiagnose, behandling og forskning, ifølge National Cancer Institute.

Risiko involvert

Mens CT-skanninger kan være viktige verktøy for å vurdere helse, er det risikoer forbundet med skanningen.

Avhengig av området i kroppen som skannes, kan det være risiko for stråleeksponering, ifølge American College of Radiology Imaging Network (ACRIN). Røntgenbilder er en kilde til ioniserende stråling, som kan skade sensitive vev som lymfoide organer og blod. CT-skanning rundt magen anbefales ikke for gravide på grunn av en sjanse for at fosteret vil bli utsatt for skadelig stråling.

Mer tid i CT-skanneren kan føre til bilder av høyere kvalitet, men også en høyere stråledose, noe som ofte er unødvendig, sa Dr. Phuong-Anh Duong, direktør for computertomografi og førsteamanuensis ved Emory University Department of Radiology and Imaging Sciences in Georgia. (En CT-skanning av bare brystområdet utsetter pasienten for omtrent 70 ganger strålingsmengden som et tradisjonelt røntgenbilde av brystet, ifølge Harvard Health Publishing.)

Duong sa at det er viktig å balansere bildeskvaliteten på CT-skanning med mengden stråleeksponering - en praksis leger kaller ALARA, eller så lav som rimelig oppnåelig.

Det er noen få måter å redusere eksponering for stråling, sa Duong. For eksempel, bilde bare når det er nødvendig, og bare kroppsdelen som trengs, og bruk lavere energi stråling og nyere teknologi, for eksempel mer følsomme røntgendetektorer.

Noen ganger kan pasienter oppleve allergiske reaksjoner på kontrastmaterialene, men større reaksjoner er sjeldne. Hvis det er kjent allergier på forhånd, kan medisiner gis for å redusere effekten av kontrastmaterialet, ifølge Radiologiske foreningen i Nord-Amerika. Personer med astma, høysnue, allergi, hjertesykdom eller nyre- eller skjoldbruskkjertelproblemer ser ut til å være mer utsatt for å utvikle en reaksjon på kontrastmaterialet, selv om forskere fremdeles ikke er klar over hvorfor.

Neste generasjons CT-skannere

Kunstig intelligens (AI) blir integrert i CT-skannere for å lage bedre bilder med mindre stråling, fortalte Duong .

Tidligere i år inkorporerte forskere ved University of Central Florida AI i et CT-skanningssystem som var i stand til å oppdage spormengder av lungekreft.

På et annet fremskritt i år opprettet en gruppe forskere fra Icahn School of Medicine ved Mount Sinai i New York City et AI-system som undersøker CT-skannebilder av hjernen. Systemet kan oppdage problemer, for eksempel et slag, på så lite som 1,2 sekunder. Teamet publiserte resultatene i tidsskriftet Nature Medicine.

Nok et stort sprang fremover innen CT-skanningsteknologi er fotontellende CT-skannere. Disse skannerne har en detektor som teller og sporer individuelle fotoner fra røntgenkilden og oppdager individuelle fotoninteraksjoner. Resultatet er et tydeligere bilde med forbedret oppløsning og kontrast, i motsetning til tradisjonelle CT-skannebilder som bruker energiintegrerende detektorer for å oppdage store antall fotoner om gangen og bare måle intensiteten. De fotontellende CT-skannerne kan føre til reduserte røntgendoser, bedre vevsdifferensiering, skarpere bildekvalitet og redusert behov for kontrastmateriale, sa Duong.

CT-skannemaskiner blir også mer spesialiserte. CT-maskiner spesielt utviklet for skanning av brystvev gir informasjon som kan sammenlignes med tradisjonelle mammogrammer, men uten behov for brystkompresjon, og med betydelig mindre stråleeksponering gjennom brystet, ifølge NIBIB.

Vil CT-skanninger noensinne utvikle seg til det å likne et håndholdt diagnoseenhet som "trikordene" fra "Star Trek"? Ikke helt, selv om bærbare og mobile CT-skannere eksisterer, sa Duong, for eksempel den mobile, van-monterte CT-skanneren som ble brukt av Grady Health System ved Emory University School of Medicine. Men de mindre maskinene er ikke like effektive som tradisjonelle CT-skannere, og det er vanskelig å beskytte tilskuere mot eksponering for stråling.

Videre lesning:

• Hvordan CT-teknologi har utviklet seg de siste 50 årene, fra International Society for Computer Tomography.
• CT-avbildning versus røntgenstråler, fra FDA.
• Mer informasjon om CT-skanninger, fra Mayo Clinic.