1.4.2.1. CT và CT xoắn ốc:
Từ khi chụp CT lần đầu tiên tới năm 1990, tất cả chụp cắt lớp từng lát đều theo nguyên tắc dừng-bắn (stop-and-shoot).
Chụp cắt lớp từng lát bàn chụp không di chuyển khỏi một vị trí đặc biệt trong khi đó một hay một phần lát cắt đã đợc thu nhận, sau đó bàn sẽ di chuyển đến vị trí tiếp theo và quá trình thu nhận đợc lặp đi lặp lại. So sánh với chụp xoắn ốc, cắt lớp từng lát chụp không chuyển động không hiệu quả về mặt thời gian và số liệu thu thập đợc chỉ giới hạn với cùng một số lợng thời gian chỉ có thể đạt đợc thông tin một cách hạn chế (Hình 1.8).
Chụp CT xoắn ốc đã đợc giới thiệu lần đầu tiên vào năm 1990. Thay vì nguyên tắc dừng-bắn, chụp CT xoắn ốc hoạt động với sự di chuyển của bàn với tốc độ nhất định và hệ thống đầu dò tia X thu nhận số liệu một cách liên tục. Kết quả là phần lớn hơn có thể đợc chụp trong cùng một khoảng thời gian. Đặc
Hình 1.8. Chụp dãy (a) và chụp CT xoắn ốc (b) [115]
biệt CT mạch máu đòi hỏi chức năng có độ tơng phản cao. Mặc dù đã áp dụng cổng điện tâm đồ cho máy chụp CT xoắn ốc lát cắt duy nhất đợc thăm dò, độ phân giải về thời gian và không gian không đủ, thời gian chụp dài ngăn cản việc đánh giá chi tiết động mạch vành.
Chụp CT xoắn ốc đa dãy (MSCT) cũng đợc trang bị một phơng thức dãy với điện tâm đồ kích hoạt thu nhận số liệu. Sau sóng R trên điện tâm đồ của bệnh nhân quá trình thu nhận đợc bắt đầu và thực hiện trong thời kỳ tâm trơng, dựa vào thời gian R-R của chu chuyển trớc. Mỗi thời gian thu nhận đợc một bộ 4-16-32-64 lát cắt, sau đó bàn di chuyển đến vị trí tiếp theo để chờ sóng R sau đó. Chất lợng hình ảnh của chụp CT mạch máu nhiều lát cắt kích hoạt đợc coi là thấp hơn so với CT xoắn ốc. Tuy nhiên, phóng xạ sử dụng có hiệu quả hơn, chơng trình CT nhiều lát cắt kích hoạt luôn đợc cài đặt trớc để định tính canxi hóa mạch vành.
Sự chuyển động liên tục của bàn và chụp liên tục nên máy phải có kết cấu phần cứng đặc biệt. Trớc tiên, cáp kết nối và các phần chụp không di chuyển, làm cho không thể quay tiếp đợc. Máy CT xoắn ốc sử dụng kỹ thuật vòng trợt (slipring) cho phép quay liên tục của bóng không có cáp bọc xung quanh. Về cơ bản, năng lợng và số liệu chụp đợc truyền giữa phần quay và phần chụp không di chuyển theo đờng chổi dẫn điện và vòng quay. Vì bóng tia X phát sinh năng lợng do đó đòi hỏi sức chịu nóng tốt hơn. Do vậy một số l- ợng lớn số liệu đợc tạo ra trong giai đoạn rất ngắn cần đợc lu trữ và xử lý (Hình 1.9).
Hình 1.9. CT xoắn ốc nhiều mặt cắt [115]
Để có hình ảnh của tim và đặc biệt là hình ảnh của mạch vành, đòi hỏi máy chụp CT có các tiêu chuẩn khắt khe hơn các tổ chức khác không chuyển động. Để cố định chuyển động tim cần phải có độ phân giải thời gian cao và tốc độ quay nhanh. Độ phân giải không gian tơng xứng để có đợc hình ảnh động mạch vành rất nhỏ bắt buộc đầu dò có đờng kính nhỏ. Toàn bộ sự thu nhận cần diễn ra trong một lần nín thở với thời gian chụp ngắn.
Năm 1998 CT xoắn ốc 4 lát cắt đợc giới thiệu với thời gian quay 500ms và độ rộng đầu dò chuẩn trực biến đổi trong khoảng 0,5 đến 1,25mm. Sử dụng thuật toán tái tạo từng phần thì thời gian tái tạo đã đợc giảm sấp sỉ 250ms, nhờ đó đủ để quan sát động mạch vành không có chuyển động giả trong thời kỳ tâm trơng.
Năm 2002 CT xoắn ốc 16 lát cắt đã đợc sử dụng lần đầu tiên cho hình ảnh động mạch vành. Thời gian vòng quay ít hơn 400ms, bề dày lát cắt 0,5- 0,75mm, và hoàn thành quá trình chụp ít hơn 20s (Hình 1.9 và hình 1.10). Đến nay đã có máy chụp cắt lớp đa dãy 256 dãy và 320 dãy.
Hình 1.10. Nguyên lý chụp cắt lớp đa dãy 1.4.2.2. Electron beam CT
EBCT là chụp CT dãy không có bộ phận cơ học. Một hoặc nhiều lát cắt nh vậy đợc thu nhận sau kích hoạt điện tâm đồ của bệnh nhân. Vì thiếu phần quay cơ học, độ phân giải thời gian của máy là 100ms, và thời gian thu nhận là 50ms đã có sẵn trong các máy chụp EBCT. Sau này, kích hoạt sẽ đợc áp dụng cho cả tính điểm canxi và hình ảnh ngấm thuốc mạch vành. Hoặc sự thu nhận duy nhất của một lát cắt (một bộ lát cắt) hoặc lên tới 3 sự thu nhận có thể thực hiện trong từng chu chuyển tim, lúc đó sẽ cho phép lựa chọn hồi cứu một bộ số liệu tối u nhất.
1.4.2.3. Multislice CT:
Thay vì một dãy đầu dò đơn, máy chụp CT xoắn ốc đa dãy (MSCT) có nhiều dãy đầu dò đặt song song cho phép thu nhận đồng thời vài lát cắt (Hình 1.11). Nh vậy những phần lớn hơn có thể chụp trong thời gian ngắn hơn. Điều này có lợi ích hết sức đặc biệt cho tim vốn đã tốn nhiều thời gian để chụp hơn khi so với các tổ chức khác không chuyển động.
Hình 1.11. CT lát cắt duy nhất và nhiều lát cắt [115] 1.4.2.4 Dual-source CT
Hình 1.12. DSCT hai hệ thống bóng đầu thu [115]
Máy chụp CT nguồn kép đợc trang bị hai nguồn tia roentgen mỗi nguồn quay góc 90˚(Hình 1.12). Ưu điểm của máy CT nguồn kép là cải thiện độ phân giải thời gian, là một trongnhững hạn chế quan trọng nhất của CT tim. Việc đánh giá chức năng thất trái và chức năng van tim đợc cải thiện nhờ việc sử dụng CT nguồn kép. Khả năng ứng dụng thú vị của CT này là CT năng lợng kép. Trong khi chụp cả hệ thống đầu dò bóng hoạt độngsử dụng điện áp khác
nhau (kV), điều này cải thiện sự phân biệt các mô (Hình 1.12).