Czym jest tomografia komputerowa 3D?
Tomografia komputerowa 3D pozwala na trójwymiarowe zobrazowanie tkanek miękkich i struktur kostnych. Znajduje szerokie zastosowanie zwłaszcza w przypadkach urazów, udarów mózgu, podejrzenia guzów i krwiaków. Wykonanie badania pozwala na dokładniejszą diagnostykę oraz zwiększenie skuteczności leczenia a nierzadko także na uniknięcie inwazyjnych "operacji zwiadowczych".
Tomografia komputerowa jest nowoczesną procedurą diagnostyczną, wykorzystującą właściwości wiązki promieniowania rentgenowskiego do szybkiego i precyzyjnego zobrazowania w trójwymiarze (3D) zarówno tkanek miękkich, jak i struktur kostnych. Jest to obecnie podstawowy typ badania obrazowego, umożliwiający uwidocznienie struktur śródczaszkowych.
Tomografia komputerowa powinna być wykonana jak najszybciej m.in. w przypadku udaru mózgu dla zróżnicowania pomiędzy udarem niedokrwiennym i krwotocznym, badanie to pozwala też wykryć obecność guza śródczaszkowego albo krwiaka pourazowego. Dokładne obrazowanie sąsiednich struktur umożliwia wykorzystanie tomografii komputerowej do oceny zaawansowania wielu procesów patologicznych, takich jak:
- nowotwory,
- rozrosty nienowotworowe,
- procesy zapalne.
Jak działa tomograf 3D?
Emitowana przez lampę rentgenowską wiązka promieniowania przechodzi przez poszczególne tkanki, ulegając (w zależności od ich rodzaju) odpowiedniemu osłabieniu. Wartość takiego osłabienia promieni zapisuje cyfrowo układ detektorów znajdujących się po przeciwnej stronie głowicy emisyjnej. Każdy z detektorów oblicza moc wyemitowanej dawki promieniowania. Na podstawie tych obliczeń można precyzyjnie określić wartość liniowego współczynnika osłabienia promieniowania. Czas potrzebny detektorom do wykonania obliczeń nie przekracza kilku sekund, natomiast liczba pomiarów może wynosić kilkaset tysięcy dla jednej tkanki. Każda z tkanek stanowi w badaniu warstwę podzieloną na określoną liczbę pikseli. Piksele stanowią elementy przestrzenne o kształcie prostopadłościanów, których grubość zależy od zaprogramowanej warstwy. Wyniki pomiarów są analizowane i przetwarzane przez odpowiedni program komputerowy, umożliwiający wizualizację obrazu na monitorze a następnie zapisywane na twardym dysku.
Różnice między klasyczną tomografią a 3D
Tomografia komputerowa (TK) i tomografia komputerowa 3D to metody diagnostyczne oparte na tej samej technologii obrazowania, jednak różnią się sposobem przetwarzania i prezentacji uzyskanych danych.
Różnica między tomografią komputerową a jej wersją 3D polega przede wszystkim na sposobie prezentacji wyników. Podczas gdy klasyczna tomografia dostarcza obrazów warstwowych w 2D, tomografia 3D oferuje pełny model przestrzenny, który pozwala na jeszcze dokładniejszą analizę i lepsze zrozumienie struktur anatomicznych. Obie metody są niezwykle precyzyjne, ale ich wybór zależy od potrzeb diagnostycznych i planu leczenia.
Modele trójwymiarowe można obracać i analizować z różnych perspektyw, co znacznie ułatwia zrozumienie skomplikowanych zmian chorobowych i planowanie leczenia, zwłaszcza w takich dziedzinach jak chirurgia, stomatologia czy onkologia.
Tomografia komputerowa 3D – przygotowanie i przebieg badania
Tomografia zaplanowana (w przeciwieństwie do badania nagłego, np. powypadkowego przeprowadzana jest z wykorzystaniem środka kontrastującego (cieniującego), którego zadaniem jest pomoc w uwidocznieniu pewnych elementów na obrazie. Obecnie wykorzystuje się głównie tzw. kontrasty niejonowe, które są lepiej wydalane z organizmu. Ze względu na fakt, że zawierają jod niewskazane jest ich podawanie osobom z chorobami tarczycy oraz cukrzykom przyjmującym leki zawierające metforminę.
Przed badaniem należy poinformować lekarza o wszelkich istotnych kwestiach zdrowotnych, takich jak:
- ewentualnej ciąży,
- karmieniu piersią,
- cukrzycy,
- astmie,
- katarze siennym,
- niewydolności nerek,
- jaskrze.
Przed rozpoczęciem badania metodą tomografii komputerowej pacjent powinien być na czczo przez co najmniej 6 godzin, zażyć wszystkie przyjmowane leki oraz wypić dużą ilość wody, ponieważ środek kontrastujący wydalany jest wraz z moczem. Wskazane jest także dostarczenie wyników badania na poziom kreatyniny, której poziom jest wyznacznikiem pracy nerek – przy ich znacznej dysfunkcji podanie kontrastu mogłoby okazać się szkodliwe.
Pacjent, zgłaszający się na badanie tomograficzne, wypełnia ankietę ze szczegółowymi pytaniami dotyczącymi m.in.:
- chorób przewlekłych,
- przyjmowanych leków,
- stanu zdrowia.
Po weryfikacji medycznej przez pielęgniarkę pacjent prowadzony jest do gabinetu zabiegowego, gdzie za pomocą dożylnego wenflonu otrzymuje środek kontrastujący i w razie konieczności może przebrać się w specjalne, jednorazowe ubrania (eliminujące konieczność leżenia nago w trakcie badania). Należy także zostawić w depozycie metalowe przedmioty, biżuterię, zegarki i urządzenia elektroniczne, które mogłyby zakłócić przebieg badania.
W pomieszczeniu tomografu pacjent układany jest w pozycji leżącej i w miarę możliwości powinien pozostać w bezruchu. Całe badanie, zależnie od wielkości obszaru który obejmuje, trwa około 10-15 minut, a jego przeprowadzenie nie wiąże się z wystąpieniem jakichkolwiek dolegliwości (oprócz sporadycznych reakcji alergicznych na środek kontrastujący). Wynik dostarczany jest w formie obrazów zapisanych na płycie CD oraz opisu sporządzonego przez wykonującego badanie lekarza-radiologa.
Zastosowanie tomografii 3D
Tomografia komputerowa 3D znajduje szerokie zastosowanie w różnych dziedzinach medycyny, a także w innych branżach wymagających precyzyjnej wizualizacji struktur przestrzennych.
Oto główne obszary jej wykorzystania:
Chirurgia
-
Precyzyjne planowanie operacji, takich jak rekonstrukcja kości, zabiegi na kręgosłupie czy chirurgia onkologiczna.
-
Ocena lokalizacji guzów oraz ich relacji z sąsiednimi strukturami (np. naczyniami krwionośnymi czy nerwami).
-
Przygotowanie do skomplikowanych zabiegów, np. usuwania guzów mózgu czy nowotworów w trudno dostępnych miejscach.
Stomatologia i implantologia
-
Dokładna analiza struktury kości szczęki i żuchwy przed wszczepieniem implantów.
-
Planowanie leczenia ortodontycznego i ocena wad zgryzu.
-
Wykrywanie schorzeń stomatologicznych, takich jak torbiele czy zmiany przy korzeniach zębów.
Ortopedia
-
Diagnostyka złamań złożonych i ocenianie ich szczegółowej lokalizacji.
-
Analiza deformacji kości i planowanie zabiegów korekcyjnych.
-
Ocena efektów wcześniejszych operacji, np. prawidłowości połączeń kostnych po zabiegach.
Kardiologia
-
Ocena naczyń krwionośnych i wykrywanie tętniaków.
-
Obrazowanie serca, np. w diagnostyce wad wrodzonych.
Onkologia
-
Precyzyjne określenie lokalizacji, wielkości i rozprzestrzenienia nowotworów.
-
Monitorowanie efektów leczenia, np. zmniejszania się guzów po chemioterapii.
Diagnostyka pourazowa
- Ocena skutków urazów, takich jak złamania wieloodłamowe, uszkodzenia stawów czy zmiażdżenia tkanek.
Medycyna estetyczna i chirurgia plastyczna
- Precyzyjne planowanie rekonstrukcji twarzy, np. po urazach lub w korekcji wrodzonych deformacji.
Źródła:
- Eserval Rocha-JúniorI, Paulo Manuel Pêgo-Fernandes, "Three-dimensional computed tomography reconstruction in the era of digital personalized medicine", Sao Paulo Medical Journal, 141(1), 1-3, 2022
- Hong Jin Chan, Michael G. Woods, Damien L .Stella, "Three-dimensional computed craniofacial tomography (3D-CT): potential uses and limitations", Australian Orthodontic Journal, 23(1), 55-64, 2007
- PJ Anderson, R Yong, TL Surman, ZA Rajion, S. Ranjitkar, "Application of three-dimensional computed tomography in craniofacial clinical practice and research" (onlinelibrary.wiley.com), https://onlinelibrary.wiley.com/, 2014