III. CT KÉPALKOTÁS ÉS LEKÉPEZÉSTECHNIKA
4. A CT alkalmazási szempontjai
Felhasználási területek
A CT vizsgálatok típusait a célterület alapján szokásos csoportosítani. Ismét az Egyesült Államok statisztikai adatait [1] használva, az 5. ábrán látható az elmúlt éveket jellemző megoszlás. A leggyakoribb három vizsgálati típus tehát a tüdő, a koponya és a törzs/csípő területe. Mindenképpen igaz azonban, hogy egy konkrét CT vizsgálat szükségességének megítélése, illetve a vizsgálat eredményének értelmezése orvos-szakmai feladat, aminek konkrét gyakorlása hosszú évek tapasztalatán és az ezek alapján kidolgozott szakmai protokollokon
alapszik. A három leggyakrabban végzett vizsgálati területet illetően, néhány elemi szemléltető képet mutat a 6 A, B és C ábra (a képek Dr. Berényi Ervin – Debreceni Egyetem OEC - anyagából származnak).
5.ábra
6.A ábra
Koponyavizsgálat eredmény képei. A jobboldali egy normál (egészséges) személy CT képét ábrázolja, míg a baloldalon egy agyvérzést követő állapot látható
6.B ábra
A tüdő területén elvégzett CT vizsgálat képei. A jobboldali egy normál CT képet, míg a baloldali egy tüdő- tumort tartalmazó esetet mutat be
6.C ábra
A törzs területén elvégzett CT vizsgálat képei. A jobboldali most is egy normál CT képet, míg a baloldali egy epekövet is tartalmazó vizsgálati eredményt szemléltet.
A CT vizsgálat veszélyforrásai
2010-ben az egyik legtöbbet hivatkozott tudományos közlemény David J. Brenner és munkatársa által 2007-ben publikált "Current concepts—computed tomography—an increasing source of radiation exposure" című cikke [2]. Hogyan lehetséges, hogy egy látszólag csak technikai kérdéssel (a CT vizsgálat dozimetriája) foglalkozó közlemény ennyire nagy olvasottságnak örvend? Nos, a válasz egyenesen elvezet a CT veszélyeihez, ugyanis a vizsgálat során használt röntgensugár káros lehet az egészségre, egyre nagyobb sugárdózis mellett egyre nagyobb a valószínűsége egy a későbbiekben bekövetkező rákos megbetegedésnek. De akkor hol van a határ, meddig tekinthető orvosi készüléknek a CT és mettől kezdve halálos kórt okozó szerkezetnek? A kérdés nagyon komoly és igen alapos körültekintést igényel, ha tudományos igénnyel és a gyógyítás racionális folyamatát is figyelembe véve próbál az ember erre válaszolni. Mert nyilvánvaló, hogy senki nem akar rákos betegséggel szembekerülni, de hogy dönt az ember akkor, ha egy aktuális CT vizsgálattal kideríthető, hogy epeköve, vakbélgyulladása, daganata, vagy agyvérzése van, és a vizsgálat segítségével, illetve az ez alapján kidolgozott terápiával akár az élete is megmenthető, azonban nem zárható ki, hogy 40 év múlva rákos daganata lesz (bár csak igen kis valószínűség mellett)? Talán érezhető, hogy a kérdés igen komplex és épp ezekben az években igen intenzív kutatások tárgya is. Ami mára már nyilvánvaló: pontosan mérni kell tudni a CT vizsgálat során kapott sugárzási dózist, és adatokkal kell rendelkezni ennek a rákos megbetegedésre vonatkozó kockázatával.
Ma már minden piacra kerülő CT-n az egyes vizsgálatok után leolvashatók a röntgensugárzás miatti dózisadatok. Ilyen két adat az un. CTDI (CT dose index) és a DLP (dose length product), amelyek mérése és kalibrálása nemzetközi sztenderdeken alapul, tehát az egyes CT kamerákon az egyes vizsgálatokat jellemző dózisadatok egyszerűen összehasonlíthatók. Ez alapján mit tudunk számszerűen mondani a CT dózisairól és ennek veszélyeiről? A röntgen-sugárzásnak egy adott személyre vonatkozó dózisát a Sv (Sievert) mértékegységgel fejezzük ki. Az éves környezeti háttér dózis 1-2 mSv, tehát ezt mindenki megkapja, ez az amihez a szervezetünk az évmilliók alatt hozzászokott, az immunrendszerünk ezzel megbirkózik. Egy CT vizsgálat dózisa a mai korszerűbb készülékekkel 2-20 mSv között van (nem egy év alatt, hanem nagyon rövid idő alatt), attól függően, hogy mely anatómiai terület vizsgálatáról van szó. Ha átlagosan 10 mSv értékkel számolunk, akkor ez most sok vagy kevés? "Vállalna-e Ön ekkora kockázatot? (A várt válasz: attól függ, hogy minek az érdekében.)": ez az idézet Marx György professzor egyik igen tanulságos cikkéből [3] származik, - amit javaslok elolvasásra mindenkinek akit-e téma izgat – és aminek egyik üzenete, hogy össze kell hasonlítani az egyes tevékenységeink kockázatát, és ez alapján ésszerű azt mondani, hogy valami veszélyes-e vagy sem. Ha tehát alaposabban áttanulmányozzuk az irodalmi adatokat [4], akkor azt láthatjuk, hogy 1 mSv egyszeri dózis kockázata megegyezik 15 csomag cigaretta "elfogyasztásával", vagy azt, hogy 10 mSv dózis kockázata pedig megközelítően egyenértékű 20000 km autózással. Mai ismereteink alapján az is tény, hogy 10 mSv dózis rákra vonatkozó rizikója ~5*10-4 (1 millió emberből valószínűleg 500 fog rákot kapni), de az elhízás rákhoz vezető
rizikója is hasonló [5]! (Kellően finom látásmóddal rendelkezők persze mondhatják: "az élet alapvetően káros az egészségre")
A CT veszélyeire vonatkozóan tehát összefoglalóul megállapíthatjuk, hogy csak a mértéktartó, racionális alapú megközelítéssel lehet egy konkrét CT vizsgálat dózisáról azt mondani, hogy az sok, vagy kevés. Világosan kell látni, hogy mindig legalább két dologtól függ a CT esetleges egészségkárosító hatásának megítélése: minek érdekében történik a CT (rövid távon életet ment stb), és ki milyen rizikójú tevékenységet tart elfogadhatónak, amely az életét esetleg eleve megrövidíti.
Jelen és jövő
A CT vizsgálat során alapvetően mindig egyfajta képet kapunk, a test röntgensugár elnyelési képét. Ez nem változott az elmúlt 40 évben, és valószínűleg nem fog a jövőben sem. Folyamatos technikai fejlődés tapasztalható a minél jobb képminőség (zaj, felbontás, kontraszt) érdekében, ami a jövőben is így lesz. A CT 3D képalkotása egyértelműen sokkal több és hasznosabb információt ad, mint a planáris röntgenvizsgálat síkképe, de a térbeli felbontása még a mai napokban is lényegesen rosszabb (CT ~ 1mm, planáris röntgen ~ 0.1mm). A fejlesztés lehetséges módjai a minél érzékenyebb detektorok további kutatása, a jelfeldolgozás javítása (pl. az un. photon counting CT-k bevezetése tűnik ígéretesnek), valamint a tomográfiai képet előállító rekonstrukciós algoritmus optimalizálása. A CT-k esetén egyelőre a Fourier transzformáción alapuló un. szűrt visszavetítést alkalmazzák a leggyakrabban, mert ez sokkal gyorsabb (legalább egy nagyságrenddel), mint a másik lehetséges módszer, az iteratív rekonstrukció (lásd az előző közleményben). Az iteratív rekonstrukcióval azonban sokkal zajmentesebb kép kapható, így tehát adott scan beállítás mellett jobb képet kaphatunk, vagy kisebb röntgen-sugár intenzitás (tehát kisebb betegdózis!) mellett kaphatunk változatlan képminőséget. Az iteratív rekonstrukció másik előnye, hogy segítségével a leképzés folyamata is jobban modellezhető, így a leképzési hibák is korrigálhatók lehetnek. Ilyen képhibához vezet például az un. "sugárnyaláb-keményedés". A röntgensugár ugyanis nem diszkrét energiával, hanem energia-eloszlással jellemezhető, és miközben a röntgensugár a testen áthalad, az energia-eloszlása megváltozik. Erről azonban a szűrt visszavetítésen alapuló rekonstrukció "mit sem tud". Az iteratív rekonstrukció elterjedése a CT területén tehát várható lesz, ami a SPECT és PET területén már több mint egy évtizede egyeduralkodó.