Chụp cắt lớpvi tínhx

CT

Chụp cắt lớpvi tính Chụp cắt lớpvi tính theo cách gọi của người Anh, Mỹ là C.T Scanner bắt nguồn từ cụm từcomputer Tomography hoặc computer Tomography Scanner, người Pháp thường gọi làchụp cắt lớp theo tỷ trọng- Tomodensitometrie (TDM), Việt Nam phương pháp nàyđược gọi là chụp cắt lớp vi tính hay chụp cắt lớp điện toán. 1. Nguyên lýkỹ thuật Chụp cắt lớp vi tính có thể đượcđịnh nghĩa như một phương pháp đo tỷ trọng X quang của các đơn vị thể tích củamột lát cắt. Phương pháp này cho ra những hình ảnh lát cắt của cơ thể với sựphân tích tỷ trọng 100 lần chính xác hơn trên hình ảnh X quang thường quy. Chùm tia X rất hẹp được phát ra từbóng X quang bị suy giảm sau khi đi xuyên qua một phần của cơ thể được thu nhậnbởi đầu tiếp nhận hay đầu thu (détecteur). Đầu tiếp nhận này được cấu tạo bằngcác tinh thể nhấp nháy hoặc bằng các buồng ion hoá cho phép lượng hoá số đo. Độnhạy của các đầu tiếp nhận cao hơn rất nhiều so với phim X quang. Bóng X quangvà đầu tiếp nhận được cố định bằng khung kim loại và hai bộ phận này quay quanhvùng cần chụp của cơ thể nằm giữa chùm tia. [Để xem được link, vui lòng đăng ký làm thành viên. ] Hình 1.1. Sơ đồ đại cương về nguyên lý chụp cắt lớp vitính. Sau khi chùm tia đi qua cơ thể bệnhnhân, bộ cảm biến điện tử sẽ truyền tín hiệu về trung tâm hệ thống thu nhận dữliệu (data acquisition system: D.A.T) để mã hoá và truyền vào máy tính độ hấpthụ của chùm tia này với độ chính xác rất cao. Tuy nhiên, hình chiếu của mộtchùm tia sau khi đi qua một bộ phận của cơ thể vào bộ cảm biến không đủ để cóthể tạo được hình ảnh cấu trúc của một mắt cắt. Vì vậy, nhờ sự di chuyển vòng quanh bệnh nhân của chùm tia theo một mặt phẳng cắt hàng loạt các phép đo đượcthực hiện ở các gọc độ khác nhau. ở mỗi vị trí của chùm tia, một mã số về độsuy giảm tuyến tính (linear attenuation) được ghi nhớ trong bộ nhớ. Khi chuyểnđộng quét kết thúc, bộ nhớ đã ghi nhận được một số lượng rất lớn những số đotương ứng với những góc khác nhau trong mặt phẳng quét. Tổng hợp những số đo và nhờ máy vi tính xử lý các số liệu đó ta có những kết quả bằng số. Nhờ những bộphận tinh vi khác có trong máy, các số đó được biến thành hình ảnh và hiện trên màn ảnh máy thu hình với hình ảnh một lát cắt ngang qua cơ thể. 2. Nguyên lý tái tạo hình theo ma trận. Đơn vị Hounsfield Máy vi tính với các phương pháp toán học phức tạp, dựa vào sự hấp thụ tia X ở mặt cắt, tạo nên hình cấu trúc mặtcắt. Nguyên lý việc tái tạo lại thành hình từ các số phụ thuộc vào các con sốchứa trong ma trận tức là các cột và các dẫy. Những cột và những dẫy này tạonên các đơn vị thể tích cơ bản gọi là Voxel (Volume elment), chiều cao của mỗiVoxel phụ thuộc vào chiều dày của lớp cắt, thường là từ 1 đến 10mm. Mỗi Voxelhiện lên ảnh như một đơn vị ảnh cơ bản gọi là Pixel (Picture element), cũng cónghĩa là Voxel trong ma trận biến thành Pixel trên ảnh. Tổng các ảnh cơ bản đóhợp thành một quang ảnh. [Để xem được link, vui lòng đăng ký làm thành viên. ] Hình 1.2. Nguyên lý tạo hình theo ma trận. Tuỳ theo mức độ hấp thụ tia X củamỗi Voxel mà mỗi Voxel có một mật độ hay tỷ trọng quang tuyến X (Radiologicdensity) khác nhau và thể hiện trên màn hình là các Pixel có độ đậm nhạt khácnhau. Cấu trúc hấp thụ tia X càng nhiềuthì mật độ hay tỷ trọng quang tuyến X càng cao, vì vậy người ta còn gọi phươngpháp chụp cắt lớp vi tính là chụp cắt lớp đo tỷ trọng (toomodensitmetrie). Dựavà hệ số suy giảm tuyến tính (linear attenuation coefficient) của chùm tia Xkhi đi qua một cấu trúc, người ta có thể tính ra tỷ trọng của cấu trúc đó theođơn vị Hounsfield qua công thức. - N(H) là tỷ trọng của một cấu trúc x tính theo đơn vị x tính theo đơn vịHounsfield. - M(x) là hệ số suy giảm tuyến tính của quang tuyến X khi đi qua một đơn vị thểtích cấu trúc x. - K là hệ số có giá trị bằng 1.000 theo Hounsfild đưa ra và đã được chấp nhận. Theo công thức trên thì tỷtrọng theo đơn vị Hounsfield của: - Nước tinh khiết (H2O) là O đơn vị Hounsfield - Không khí là - 1.000 đơn vị Hounsfild - Xương đặc là + 1.000 đơn vị Hounsfid Máy chụp cắt lớp vi tính hiện naythường có nhiều ma trận: 252 x 252; 340 x 340 và 512 x 512. Máy thế hệ 4 có cảma trận 1.024 x 1.024 = 1.048.575 đơn vị thể thích (Voxel). Điều này chứng tỏcon số đo lường rất lớn và độ phân giải rất cao của hình chụp cắt lớp vi tính.Thí dụ với ảnh chụp trong ma trận 512 x 512, Pixel có diện tích bé hơn 1mm2 rấtnhiều, với cạnh có chiều dài 0,2mm. Ma trận tái tạo càng lớn thì cho ảnhcàng chi tiết, nghĩa là trong ma trận 512 x 512 số lượng thông tin cần xử lý vàlưu trữ tăng so với khi dùng ma trận 340 x 340. Tuy nhiên loại ma trận 512 x512 cần nhiều thời gian hơn loại 340 x 340 để tạo ảnh và chiếm khoảng rộng hơntrong bộ nhớ để lưu giữ ảnh trong đĩa từ. Như vậy với một đĩa từ nhất định vàchỉ để lưu trữ một loại ảnh thì số lượng ảnh loại ma trận 512 x 512 được lưutrữ sẽ ít hơn so với loại 340 x 340. Trong thăm khám thông thường thìdùng loại ma trận 340 x 340 là đủ, nhưng muốn khám xét những chi tiết nhỏ nhưtai trong hoặc tổn thương rất nhỏ trong não thì nên sử dụng loại ma trận 512 x512 hoặc 1024 x 1024. 3. Đặc điểmhình ảnh Máy chụp cắt lớp vi tính cho phépphân biệt được những sự khác biệt rất nhỏ của những tổ chức có tỷ trọng khácnhau. Trong cơ thể con người nó có thể mã hoá khoảng từ hai nghìn đến bốn nghìnmức độ khác nhau (tuỳ loại máy) về tỷ trọng giữa cấu trúc có tính chất khí vàcấu trúc có tính chất xương. Một máy thu hình được biến thànhhình ảnh những mã số đã có. Tuy nhiên với mắt thường ta chỉ có thể phân biệtđược từ đen đến trắng khoảng 12 đến 20 mức độ khác nhau. Như vậy có một sự bấtcân xứng giữa số lượng thông tin chứa trong bộ nhớ có hàng nghìn mức độ về tỷtrọng với mắt thường chỉ cho phép phân biệt được dưới hai mươi mức độ. Để giảiquyết vấn đề này người ta phải áp dụng phương pháp mở cửa sổ gắn với bậc thangxám trên màn hình để nghiên cứu. Cửa sổ được xác định bằng điểm giữa của cửa sổ(Center hoặc Level) và độ mở rộng của cửa sổ (Width) trên giải đơn vịHounsfield. [Để xem được link, vui lòng đăng ký làm thành viên. ] Hình 1.3. Bậc thang hấp thụ của Hounsfiel. Nếu cửa sổ mở rộng hết mức, xươngthể hiện bằng hình trắng, không khí hình đen và cấu trúc có tính chất dịch cóhình xám, hình ảnh thu được giống như hình một phim X quang thông thường. Tráilại nếu ta chọn điểm giữa của cửa sổ là số đo tỷ trọng trung bình của cấu trúccần khám xét, sau đó điều chỉnh cửa sổ là số đo tỷ trọng trung bình của cấutrúc cần khám xét, sau đó điều chỉnh cửa sổ hẹp lại một cách thích hợp sẽ thấytrên màn thu hình sự sai biệt về đậm độ rất rõ của những bộ phận phía trên cửa sổsẽ có hình trắng và những cấu trúc có tỷ trọng ở phía dưới cửa sổ sẽ có hìnhđen. Thí dụ trên một mặt cắt ở sọ nếu chọn điểm giữa của cửa sổ là 35 đơn vịHounsfield, độ mở của cửa sổ là 100 đơn vị Hounsfield, ta có thể thấy rõ hìnhcác não thất với dịch não tuỷ và hình của các chất xám, chất trắng của não,hình của khối u, khối máu tụ, khối áp xe . với đậm độ rất khác nhau. Nếu tamuốn tìm vỡ, gãy xương ở sọ thì ta phải chọn điểm giữa của cửa sổ là 240 đơn vịHounsfild và độ mở của cửa sổ là 2.000 đơn vị Hounsfild. Còn ở phổi, tuỳ nơi tamuốn khám xét là nhu mô phổi, trung thất hoặc xương . mà ta phải chọn điểmgiữa của cửa sổ và độ mở cửa sổ khác nhau. Khác với chụp X quang thường quy,trong đó tất cả các thông tin đều nằm trên phim còn trong thăm khám bằng chụpcắt lớp vi tính thì toàn bộ thông tin chứa trong bộ nhớ và người điều khiểnchỉnh lý máy để chọn các hình ảnh có ý nghĩa cho chẩn đoán. Những hình ảnh hiện trên màn hìnhcủa máy thu hình được trình bày dưới dạng như người quan sát nhìn mặt cắt thămdò từ dưới chân bệnh nhân nhìn lên: đó là những mặt cắt chụp cắt lớp theo trụcngang, thẳng góc với trục của cột sống. Tuy nhiên những mặt cắt này thườngliên tiếp và sát nhau, nên máy tính có khả năng ráp những mặt cắt này lại vàtái tạo để cho ta những hình ảnh tương ứng theo các mặt phẳng tự chọn như mặtphẳng đứng dọc giữa (plan sagital) hoặc theo mặt phẳng đứng ngang (planfrontal) Như vậy máy chụp cắt lớp vi tính không phải chỉ là máy đơn thuần chota hình ảnh cắt lớp theo trục ngang mà còn có khả năng cho ta những hình ảnhcắt lớp theo cả trục đứng nữa, tuy hình ảnh cắt lớp theo trục đứng không cóchất lượng tốt như trục ngang. Tuy nhiên, hiện nay với máy chụp cắt lớp vi tínhđay dãy đầu thu thì hạn chế này đã được khắc phục. Độ phân giải của hình ảnhtái tạo phụ thuộc vào chiều dày và khoảng cách giữa các mặt cắt theo trụcngang. Hiện nay với máy chụp cắt lớp vi tính xoắn ốc (Helical Scaner hoặcBalayage Spirale Volumique), bóng phát tia X và bộ cảm biến quay liên tục trongkhi bệnh nhân chuyển dần vào khung máy, sơ đồ quét và tạo ảnh sẽ là một hìnhxoắn ốc liên tục và các ảnh tái tạo sẽ có độ phân giải cao hơn. . Ch p c t l pvi t nh Ch p c t l pvi t nh theo c ch gọi c a người Anh, Mỹ l C. T Scanner b t nguồn t c m t computer Tomography ho c computer Tomography. mà c n c khả năng cho ta nh ng h nh ảnhc t l p theo c tr c đứng nữa, tuy h nh nh c t l p theo tr c đứng không c ch t l ợng t t nh tr c ngang. Tuy nhiên,