Triển vọng trong tương lai của CT y tế

Một phần của tài liệu Cơ sở kỹ thuật của chụp cắt lớp điện toán đa lớp – Technical bases of multislice CT (Trang 39 - 43)

Thế hệ mới nhất của các hệ thống CT 16 lớp cho phép ảnh vô hướng đúng nghĩa trong ảo hóa bất kỳ ứng dụng nào. Như một hệ quả, dự phân biện giữa đọ phân giải ngang và độ phân gải trong mặt phẳng dần dần trở thành dư thừa, và lớp trục truyền thống đang mất đi ưu thế lâm sàng của nó. Nó được thay thế bằng sự quan sát tương tác và trineer khai của ảnh thể tích vô hướng, với chỉ một lớp chính hoặc quan sát ở hướng tùy ý được sử dụng cho lên phim hay lưu trữ như minh chứng của phân tích. Độ phân giải cải tiến đi song hành cùng với thời gian quét được giảm, thự tế sự khảo sát của bệnh nhân không có khả năng hợp tác và giảm lượng của thuốc tương phản cần dùng, cũng yêu cầu phương thức tương phản được tối ưu. Những ứng dụng lâm sàng mới đang được phát triển như một kết quả của sự tăng thời gian quét lên rất nhiều, ví dụ như khảo sát CT chụp mạch hoàn toàn trong pha động mạch. Một phép chụp mạch của vòng tròn Willis với chuẩn trực

16x0.75mm, thời gian xoay 0.5s và bước 1.5 cần chỉ 3.5s cho khoảng quét 100mm (bàn dịch 36mm/s). Chụp mạch vùng ngực-bụng với chuẩn trực gần milimet cần xấp xỉ 17s cho một khoảng quét 600mm (xem hình 1.22 cho ví dụ của một bệnh nhân có triệu chứng Leriche). Cho phép chụp mạch của động mạch thận, độ dịch chuyển của bàn có thể giảm tới 24mm/s (bước 1) để dùng đầu ra của ống tia tốt hơn cho bệnh nhân béo phì; nhưng tổng thời gian cho vùng quét 250 mm với chuẩn trực 16x0.75 không dài hơn 11s. Khảo sát toàn bộ vùng ngực (350mm) với chuẩn trực 16x0.75mm, thời gian xoay 0.5s mà bước 1.375 (bàn dịch 33mm/s) có thể xong trong 11s; do vậy, cả phép quét đơn giản và tăng cường chất lượn có thể đạt được trong cùng thời gian nín thở cho khớp tối ưu của ảnh thể tích. Quét tim điện tim cửa có lợi cả tăng thời độ phân giải thời gian và tăng độ phân giải không gian. Đặc trưng và phân lại mảng bám vành ngay cả trong sự xuất hiện của một vài loại đang tiến vào lâm sàng thường ngày như một hệ quả của việc tăng sức mạnh của phương pháp. Một nghiên cứu gần đây cho chụp động mạch vành với hệ thống 16 lớp trên 59 bệnh nhân chứng minh 86% đặc tính và 95% độ nạy. Không bệnh nhân nào phải loại trừ. Hình 1.23 thể hiện ví dụ về một bệnh nhân với một vài bệnh động mạch vành và nhịp tim xấp xỉ 60 nhịp mỗi phút suốt quá trình quét.

Với độ phân giải không gian 0.5x0.5x.06mm3, CT 16 lớp đặt thang điểm trong phân giải không gian cho chụp ảnh động mạch vành không xâm lấn. Ảnh hưởng chuyển động trong bệnh nhân với nhịp tim cao hơn để lại thử thách quan trọng nhất cho CT động mạch vành đa lớp, mặc dù chất lượng ảnh phân tích có thể đặt được trong hầu hết trường hợp bởi quản trị các khóa beta. Độ phân giải thời gian tăng lên là mong muốn trong tương lai để không cần chuẩn bị trước bệnh nhân, yêu cầu tăng tốc độ giàn quay hơn là tăng số đoạn của phương pháp tái cấu trúc cho hiệu quả cao trong lâm sàng. Rõ ràng, những nỗ lực phát triển đáng kể sẽ cần để giữ sự tăng lên bền vừng của năng lực máy móc (~17G cho thời gian quay 0.42s, hơn 33G cho thời gian quay 0.3s) và tăng tốc độ truyền dữ liệu. Thời gian quay ít hơn 0.2s (năng lực máy móc > 75G) được yêu cầu để cung cấp một độ phân giải thời gian ít hơn 100ms không phụ thuộc vào nhịp tim xuất hiện để vượt qua những giới hạn máy móc hiện tại. Một giải pháp thay thế hơn là tăng tốc độ quay nhiều là xem xét lại một mô hình máy quét mới với nhiều ống tia hơn và nhiều bộ nhận được mô tả lần đầu tiên ở thời kỳ đầu của CT. Cho CT những mục đích thông thường, chúng ta sẽ thấy một sự tăng lên đáng kể của số lớp thu thập song song. Kết quả lợi ích lâm sàng, tất nhiên, có thể không bền vững và phải xem xét cẩn thận trong điều kiện của những nỗ lực công nghệ. Tiềm năng phát triển xa hơn của độ phân giải không gian sẽ phải giữ lại cho những ứng dụng đặc biệt do sự tăng lên chắc chắn của liều để áp dựng cho tỉ số tín hiệu trên nhiễu đủ dùng. Nó sẽ phải đi theo với sự phát triển của những ống tia X mạnh hơn và bộ tạo tia. Thay vì chỉ tăng cừng số lượng của thông số quét mà không có liên quan lâm sàng đáng ngờ, sự giới thiệu của bộ nhận diện tích đủ lớp để bao phủ toàn bộ tim hay toàn bộ não trong một phép quét trục (vùng quét ~120mm) có thể mang dến một chất lượng mới cho CT y tế. Với những hệ thống này, quét thể tích động sẽ trở nên khả thi và một dải ứng dụng mới, như là nghiên cứu chức năng hay thể tích mỗi phép gộp, có thể nảy sinh. Công nghệ bộ nhận diện tích hiện tại đang được phát triển, chưa có giải pháp thương mại nào đáp ứng được yêu cầu cao của CT y tế liên quan đến dải động của hệ thống thu nhận và đọc dữ liệu nhanh. Thí nghiệm hiện tại với công nghệ tấm bộ nhận phẳng CsJ-aSi chính thức được dùng cho chụp mạch nhanh ốc thông bị giới hạn ở độ phân giải tương phản thấp và tốc độ quét. Do nội tại phân rã tín hiệu chậm của tấm bộ nhận phẳng, thời gian quay cần

thiết là ít nhất 20s để thu được số lượng hiệu quả các phép chiếu (600). Nói theo cách khác, độ phân giải tương phản cao là tuyệt vời bởi vì kích thước điểm ảnh bộ nhận nhỏ, cùng với liều yêu cầu phòng ngừa cho khảo sát đối tượng lớn hơn. Kết quả thí nghiệm hiện tại chỉ giới hạn cho những đối tượng nhỏ độ tương phản cao như khớp, tai trong hay tiêu bản mạch đã được tiêm chất tương phản. Hình 1.24 thể hiện một bản mẫu được cài đặt liền vào một tấm bộ nhận phẳng bên trong một giàn xoay tiêu chuẩn (SOMATOM Sensation 16). Bộ nhận bao phủ vùng tầm nhìn 25x25x18cm3, và kích thước điểm ảnh là 250x250micro mét, tất cả đo tại tâm quay.

Hình 23: Ví dụ bệnh nhân: một vài bệnh động mạch vành

Hình 1.25 thể hiện hình dựng nhiều mặt phẳng và VRT của một tiêu bản tay, chứng tỏ độ phân giải không gian xuất sắc. Tổ hợp của các bộ nhận diện tích với chất lượng hiệu quả và tốc độ giàn quay nhanh sẽ là một mô hình công nghệ hứa hẹn cho hệ thống CT ý tế. Do sự hạn chế của công nghệ hiện tại, tất nhiên, những hệ thống náy sẽ có khả năng không sẵn có trong tương lai gần.

Hình 24: Lắp đặt chuẩn kết hợp đầu dò phẳng vào một giàn xoay chuẩn.

Một phần của tài liệu Cơ sở kỹ thuật của chụp cắt lớp điện toán đa lớp – Technical bases of multislice CT (Trang 39 - 43)

w