מהי טומוגרפיה ממוחשבת?

בהשוואה לקרני רנטגן קונבנציונליות, השיטה של טומוגרפיה ממוחשבת (גם: טומוגרפיה ממוחשבת; CT) הוא צעיר יחסית, אך קשה לדמיין שגרה קלינית בלעדיה. הרבגוניות שלו וההתפתחויות הטכניות המהירות הופכות אותו לחיוני למגוון רחב של בעיות כמעט בכל אזורי הגוף. האם ניתן לשלב מדידות רנטגן הנלקחות מכיווני השלכה שונים באופן שיספקו תמונה שלמה וללא סופרפוזיציה של שכבת גוף - בדומה לפאזל?

צילומי רנטגן: תמונת הפנים

בצילומי רנטגן קונבנציונליים הקרניים נשלחות דרך הגוף - תלוי כמה הן מועברות על ידי רקמות שונות - מגיעות לצד השני. שם הם מוקלטים על ידי מעין לוח צילום. מתקבלת תמונה דו מימדית, בדומה לצללית על הקיר, בה מונחים המבנים השונים.

מה שאבד הוא המידע באיזה עומק הם נמצאים. זהו תמצית שניתן לפתור חלקית על ידי צילום תמונות במישורי הקרנה שונים - למשל מקדימה לאחור ומשמאל לימין. טומוגרפיה ממוחשבת משתמשת גם בצילומי רנטגן, אך פותרת בעיה זו בדרך אחרת.

כיצד פועלת טומוגרפיה ממוחשבת (CT)?

ההבדל בין CT לדימות מסורתי הוא ש- CT מצייר את הגוף בפרוסות דקות. כל אחת מהפרוסות הללו, שעוביהן כמה מילימטרים בלבד, ניתנת להקצאה במיקום אחד בדיוק בגוף - כאילו נחתכה אלף פעמים בסכין חדה.

אבל המכשיר יכול לעשות עוד יותר: את התמונות ניתן לעבד לאחר מכן, להגדיל, למדוד, לאחסן ולצפות בזוויות שונות. וגם - מועיל במיוחד - ניתן להרכיב תמונה מרחבית מתמונות החתך במידת הצורך, הניתנות לצפייה מכל עבר ומאפשרת לרופאים להקצות ולהרחיב במדויק מבנים וסביבתם, למשל, לקראת ניתוח. כדי להשיג פרוסות דקות כאלה, קרן רנטגן דקה נשלחת דרך הגוף ונאספת על ידי גלאים בצד השני.

סוגים שונים של CT

החוכמה היא שמכונת ה- CT מסתובבת פעם אחת סביב המטופל במהלך הבדיקה, ומביאה הרבה מאוד מדידות. אלה מועברים למחשב, שתופר אותם יחד - על פי ההבדלים בין עוצמת הקורות שנשלחו לבין עוצמת הקורות שהתקבלו - ליצירת תמונת חתך בגווני אפור שונים.

לאחר מכן המכשיר מועבר מרחק קטן לאורך המטופל והתהליך חוזר על עצמו שכבה אחר שכבה עד לסריקת האזור הרצוי. טכניקה קונבנציונאלית זו מכונה גם CT מצטבר. במהלך הסריקות, על המטופל לשכב דומם ולהתאים אותו נשימה תנועות להוראות הצוות כדי שהתמונה לא תטשטש.

המכונות החדשות פועלות בצורה יעילה אף יותר בכך שהצינור נע ברציפות בצורה ספירלית סביב המטופל (CT spiral), ולעיתים יורה מספר יחידות של קרני רנטגן קורות שנאספות על ידי מספר שורות של גלאים (CT רב-גלאי = CT רב-פרוסות). זה מאפשר לסרוק חלקים גדולים בגוף במהירות רבה וברזולוציה גבוהה, יתרון במיוחד עבור מבנים נעים כגון לֵב.

היסטוריה של טומוגרפיה ממוחשבת

המתמטיקאי ראדון הציע תיאוריה כבר בשנת 1917, והשיחה שלה אפשרה לפיזיקאי קורמק למצוא פיתרון חישובי לבעיה זו בתחילת שנות השישים. מהנדס החשמל הונספילד ניצל ממצא זה ופיתח מכונה באמצעותה סרק את מוחם של חזירים ושוורים החל משנת 1960. בשנת 1967, מוֹחַ של בן אנוש נבדק לראשונה, וצעדת הניצחון של טומוגרפיה ממוחשבת החלה. קורמק והונספילד קיבלו את פרס נובל לרפואה בשנת 1979 על עבודתם החלוצית.

לאב הטיפוס הראשון של טומוגרף מחשב נדרשו תשעה ימים לרכישה ושעתיים לחישוב 28,000 מדידות. המכשירים של ימינו מצליחים לעבד מאות אלפי מדידות תוך כמה שניות בלבד, ולוקח בין שתיים לעשר דקות לבחון את ה ראש, למשל.