Podglądanie wnętrza

Nowoczesny tomograf - wnuk starego aparatu rentgenowskiego. Fot. Grzegorz Jakubowski

Choć sam tomograf nie jest zbyt skomplikowanym urządzeniem, jego rola we właściwym diagnozowaniu schorzeń i zmian chorobowych stała się pierwszorzędna.

Metoda bazuje jednak na tym samym: na promieniowaniu rentgenowskim, które niemiecki fizyk Wilhelm Roentgen pierwszy raz zobaczył 8 listopada 1895 r. Jednak historia radiologii zaczęła się później - 4 stycznia 1896 roku.

- To wtedy po raz pierwszy w wiedeńskiej gazecie "Die Presse" podano oficjalną informację o odkryciu - mówi prof. Andrzej Urbanik, kierownik Katedry Radiologii Collegium Medicum UJ. - Wiadomo, że promieniowanie rentgenowskie wytwarzano już znacznie wcześniej, ale nikt nie zauważył jego istnienia.

I tutaj, jak w większości dziejowych odkryć, istotną rolę odegrał przypadek. Aby upewnić się, że nowe promieniowanie istnieje, 22 grudnia 1895 r. Roentgen poprosił swoją żonę Berthę o położenie ręki między lampą a kasetą z kliszą. Prześwietlił już wiele przedmiotów, ale ciała ludzkiego jeszcze nie. Po wywołaniu zdjęcia ze zdumieniem zobaczył efekt końcowy: fotografię kości z widocznym pierścionkiem na placu. Oznaczało to, że dzięki promieniom X

można podglądać wnętrze człowieka.

To dało olbrzymie możliwości diagnostyczne, a często i terapeutyczne. Dziś np. trudno sobie wyobrazić leczenie złamania bez wykonania zdjęcia rentgenowskiego.

Przez pierwsze 50 lat od odkrycia diagnostyka rentgenowska była jedyną techniką obrazowania, stosowaną w medycynie. Jednak ciągle przechodziła liczne modyfikacje i zmiany, związane z wprowadzaniem nowych technologii i rozwiązań konstrukcyjnych.

- Klasyczna radiologia to efekt zdjęć sumacyjnych - przepuszczone przez pacjenta promienie prześwietlają wszystko, co znajdują na swojej drodze - tłumaczy prof. Urbanik. - Jeśli guz w ciele chorego ulokował się za sercem, na zdjęciu nie było go widać. I to był poważny minus, ale wówczas nie umiano tego niczym zastąpić. Drugim minusem był fakt, że promieniowanie rentgenowskie osłabiane jest w ciele ludzkim w taki sposób, jakby ciało było zbudowane tylko z czterech rodzajów "surowca": płynów i narządów miąższowych, kości, tkanki tłuszczowej i gazów. Dlatego na klasycznym zdjęciu rentgenowskim nie można odróżnić wątroby od śledziony, bo oba te narządy znajdują się w tej samej grupie "surowców".

Tyle mogła radiologia, która w tej postaci działała do 1972 roku. Wtedy nastąpił przełom - wprowadzenie tomografii komputerowej, czyli badania, wykorzystującego co prawda znane promieniowanie rtg, za pomocą którego uzyskuje się jednak obraz nieporównywalny z żadnym innym obrazem radiologicznym. Technika ta została ogłoszona przez Godfreya Hounsfielda i określona wtedy jako "komputerowe osiowe skanowanie poprzeczne".

- Tomografia komputerowa zlikwidowała obydwie niedogodności zdjęć rentgenowskich - powiada prof. Urbanik. - Uzyskiwane w tomografii przekroje poprzeczne ciała wyglądają jak plasterki i nie pominą żadnego, nawet ukrytego za sercem guza. Dają możliwość oceny ciała w trzech wymiarach, co wcześniej nie było możliwe. Podobnie z pomiarem osłabienia.Widać nie tylko różnice pomiędzy poszczególnymi narządami, ale i ich strukturę, np. nerek, wątroby, słowem - szczegóły narządu.
Pierwsze tomografy stosowane były wyłącznie do zdjęć głowy. Badanie trwało bardzo długo, żeby uzyskać niedoskonałe - z dzisiejszej perspektywy - obrazy mózgu.

Na początku była tomografia sekwencyjna. Pacjent leżał, a wokół niego

wszystko się kręciło.

Badanie danego obszaru ciała trwało co najmniej kilkanaście minut. Jeden przekrój uzyskiwano w czasie, w którym dziś otrzymuje się ich setki.

- Jeśli diagnozowana była głowa, czas nie grał roli. Pacjent leżał spokojnie. Gorzej, gdy trzeba było prześwietlić brzuch lub klatkę piersiową - tłumaczy prof. Urbanik. - Na czas wykonania "zdjęcia" przekroju poprzecznego pacjent wstrzymywał oddech, aparat skanował, stół się przesuwał i następował kolejny skan na następnym wstrzymaniu oddechu. Ale chory raz odetchnął głębiej, drugi raz płycej. Tomografia sekwencyjna nie dawała ciągłości w obrazowaniu badanej przestrzeni. To nierówne oddychanie powodowało, że przy tomografii na przykład klatki piersiowej małe zmiany łatwo było przeoczyć, bo obrazy poszczególnych warstw nie zawsze przylegały do siebie.

Kolejnym krokiem na drodze ku doskonałości była tomografia spiralna. Pozwoliła w bardzo krótkim czasie uzyskać bardzo dokładny obraz. W tomografii spiralnej nie robi się zdjęć warstwa za warstwą, przesuwając pacjenta wraz z łóżkiem w gantry (czyli w otworze, w który jest wsuwany) aparatu, tylko wokół leżącego chorego obraca się spiralnie lampa aparatu, robiąc taką jego "obierzynę".

- Poprawnie nazywa się to helikoida. Gdy pacjent raz nabierze dobrze powietrza, to lampa zdąży mu "objechać" całą klatkę piersiową. Daje to ciągłość obrazowania, bez artefaktów ruchowych i oddechowych - mówi prof. Urbanik.

Tomografia spiralna była przełomem w przełomie. Od tego momentu rozpoczęły się wiarygodne komputerowe, trójwymiarowe rekonstrukcje płaszczyznowe. To był pierwszy etap. Drugim było

wprowadzenie wielu rzędów w tomografii.

Pojęcie "rząd" odnosi się do czujników, umieszczanych na wprost lampy. Pierwsze aparaty jednorzędowe wykonywały prześwietlenie za pomocą lampy, naprzeciwko której umieszczony był jeden rząd czujników, co dawało obraz jednego "plasterka" poprzecznego przekroju.

Wkrótce wymyślono, że można dołożyć drugi rząd, co pozwoliło w tym samym czasie prześwietlić dwa razy tyle. To ważne, bo tomograf, choć nowoczesny, nadal posługuje się promieniami rentgena. Czas naświetlania jest więc bardzo istotny.

Kiedy już dołożono drugi rząd i aparaty stały się "dwurzędowe", wydawało się, że nie ma przeszkód na drodze mnożenia kolejnych rzędów. Przeszkodą okazała się wydolność komputerów. Szybko ją pokonano!

- Teraz można mierzyć ponad 300 warstw równocześnie - powiada prof. Urbanik. - Są już takie aparaty, które w ciągu poniżej 10 sekund mogą zeskanować całe ciało. Problemem pozostaje element ludzki: jak to wszystko porządnie i właściwie odczytać, z korzyścią dla pacjenta.
Dziś podstawowym aparatem do tomografii komputerowej jest aparat co najmniej 16-rzędowy. Można nim wykonać porządnie większość badań. Praktycznie wszystkie, poza kardiologicznymi, bo do badań kardiologicznych aparat musi mieć co najmniej 64 rzędy, żeby wynik był wiarygodny. Oczekuje się, że wkrótce tomograf zastąpi inwazyjne badania koronograficzne, czyli nie trzeba będzie wchodzić cewnikiem w naczynia wieńcowe, żeby zobaczyć w nich zmiany. Już dziś się to robi, ale te badania nie są tak dokładne, by mogły być traktowane jako przesiewowe.

Lekarz pierwszego kontaktu, kierujący chorego na badanie tomograficzne, powinien szukać ośrodka, który ma

ukierunkowane oprogramowanie - neurologiczne, urazowe, ortopedyczne, onkologiczne, kardiologiczne itd. Są także inne przesłanki - jeśli lekarz ma np. pacjenta z urazem nogi czy ręki, powinien szukać tomografu z szerokim wjazdem. Poważnym problemem są też pacjenci otyli. Stół, na którym przesuwa się chorego, nie jest przystosowany do ponadnormatywnych ciężarów. Są oczywiście aparaty przeznaczone dla otyłych, ale żaden ośrodek nie chce ich kupić, bo wiąże się to z kosztami.

- Na pytanie, czym kierować się dzisiaj, wybierając miejsce, gdzie chcemy dokonać badania tomograficznego, odpowiem: najważniejsza jest rzędowość aparatu. Im większa, tym lepsze, dokładniejsze i szybsze badanie - tłumaczy prof. Urbanik. - To prawda, w województwie małopolskim pracuje jeszcze kilka jednorzędowych tomografów, ale są powoli wymieniane i wkrótce już ich nie będzie. Kolejne kryterium jest oprogramowanie. Czym bardziej wszechstronne, tym większe możliwości diagnostyczne. Aparaty nie powinny być zbyt stare - 5 lat to byłby optymalny czas pracy. Jednak nie jesteśmy najbogatszym krajem świata i stare aparaty są modernizowane. Ważniejszy od jakości aparatu jest człowiek, obsługujący aparaturę. Musi wiedzieć, jak odczytać wynik badania. Zbyt często przyjmujemy pacjentów z takich ośrodków w województwie, gdzie zakupiono wysokiej jakości sprzęt, ale nie ma specjalistów do obsługi .

Tomografia komputerowa, choć tak szybka i dokładna, wciąż posługuje się promieniami rentgenowskimi. Trzeba o tym pamiętać, zlecając badania albo żądając ich od lekarza. Przy okazji - zgodnie z przepisami, badania radiologiczne (w tym TK) można wykonywać wyłącznie u osób, które posiadają skierowanie. Nawet, jeżeli pacjent chciałby takie badanie wykonać odpłatnie, to i tak skierowanie winno być podstawą do przeprowadzenia diagnostyki TK.

Tomograf to tak naprawdę nowoczesny rentgen. Można go stosować tak często, jak to konieczne i tak rzadko, jak to możliwe!