컴퓨터 단층 촬영을 위한 계획

좁은 X선 빔이 인체를 원형으로 스캔합니다. 조직을 통과하는 방사선은 조직의 밀도와 원자 구성에 따라 약화됩니다. 환자의 반대편에는 원형 X선 센서 시스템이 설치되어 있으며, 각 센서는 수천 개에 달할 수 있으며, 방사선 에너지를 전기 신호로 변환합니다. 증폭 후, 이 신호는 디지털 코드로 변환되어 컴퓨터 메모리로 전송됩니다. 기록된 신호는 어느 한 방향에서든 X선 빔의 약화 정도(따라서 방사선 흡수 정도)를 반영합니다.

환자 주위를 회전하는 엑스선 방출기는 360° 각도로 환자의 몸을 다양한 각도에서 "관찰"합니다. 방출기의 회전이 끝나면 모든 센서의 모든 신호가 컴퓨터 메모리에 기록됩니다. 최신 단층촬영기에서 방출기의 회전 시간은 1~3초로 매우 짧아 움직이는 물체를 관찰할 수 있습니다.

표준 프로그램을 사용하면 컴퓨터가 물체의 내부 구조를 재구성합니다. 그 결과, 검사 대상 장기의 얇은 층(보통 수 밀리미터 정도) 이미지가 얻어지고, 이 이미지는 모니터에 표시되며, 의사는 해당 작업에 맞춰 이미지를 처리합니다. 즉, 이미지 크기를 조정(확대 및 축소), 관심 영역(관심 영역)을 강조하고, 장기의 크기, 병리학적 형성의 수 또는 특성을 파악할 수 있습니다.

이 과정에서 각 부위의 조직 밀도가 결정되며, 이는 일반적인 단위인 하운스필드 단위(HU)로 측정됩니다. 물의 밀도는 0으로 간주합니다. 뼈의 밀도는 +1000 HU, 공기의 밀도는 -1000 HU입니다. 인체의 다른 모든 조직은 중간 위치(일반적으로 0에서 200-300 HU)를 차지합니다. 당연히 이러한 밀도 범위는 디스플레이나 사진 필름에 표시할 수 없으므로, 의사는 하운스필드 척도에서 제한된 범위, 즉 크기가 일반적으로 수십 하운스필드 단위를 넘지 않는 "윈도우"를 선택합니다. 윈도우의 매개변수(전체 하운스필드 척도에서의 너비와 위치)는 항상 컴퓨터 단층촬영(CT)에 표시됩니다. 이러한 처리 후 이미지는 컴퓨터의 장기 메모리에 저장되거나 사진 필름과 같은 고체 매체에 저장됩니다. 컴퓨터 단층촬영은 약 0.4~0.5%로 가장 미미한 밀도 차이를 보여주는 반면, 기존의 X선 영상은 15~20%의 밀도 기울기만을 보일 수 있습니다.

일반적으로 컴퓨터 단층촬영은 한 층만을 얻는 데 국한되지 않습니다. 병변을 확실하게 인식하기 위해서는 여러 장의 단층 촬영이 필요하며, 보통 5~10장의 단층 촬영이 필요하고, 각 단층 촬영은 5~10mm 간격으로 진행됩니다. 인체를 기준으로 분리되는 층의 위치를 파악하기 위해, 동일한 장비인 방사선 지형도에서 검사 부위의 디지털 측량 영상을 생성하고, 추가 검사 중 분리된 단층 촬영 부위의 정보를 표시합니다.

현재 컴퓨터 단층촬영기는 X선 방출기 대신 고속 전자빔을 방출하는 진공 전자총을 투과 방사선원으로 사용하는 방식으로 설계되어 있습니다. 이러한 전자빔 컴퓨터 단층촬영기의 적용 범위는 현재 주로 심장학에 국한되어 있습니다.

최근 몇 년 동안, 소위 나선형 단층촬영술이 빠르게 발전해 왔습니다. 이 단층촬영술에서는 방사체가 환자 신체에 대해 나선형으로 움직이며 단시간 내에, 몇 초 안에 측정된 신체의 특정 용적을 포착하여 이후 개별적인 분리된 층으로 표현할 수 있습니다. 나선형 단층촬영술은 컴퓨터 혈관조영술, 장기의 3차원(용적 측정) 영상, 그리고 현대 의료 시각화의 정점에 도달한 소위 가상 내시경술 등 매우 유망한 새로운 시각화 방법의 탄생을 가져왔습니다.

두부, 목, 흉부, 사지 CT 촬영 시 환자는 특별한 준비가 필요하지 않습니다. 대동맥, 하대정맥, 간, 비장, 신장 검사 시에는 가벼운 아침 식사로 제한하는 것이 좋습니다. 담낭 검사 시에는 공복에 시행해야 합니다. 췌장과 간 CT 촬영 전에는 복부 팽만감을 줄이기 위한 조치를 취해야 합니다. 복강 CT 촬영 시 위와 장을 더욱 정확하게 감별하기 위해, 검사 전 환자는 2.5% 수용성 요오드 조영제 용액 약 500ml를 경구 투여하여 조영합니다.

CT 촬영 전날 위나 장에 대한 X-선 검사를 받은 경우, 해당 부위에 축적된 바륨이 영상에 아티팩트를 생성할 수 있다는 점을 고려해야 합니다. 따라서 소화관에서 조영제가 완전히 제거될 때까지 CT 촬영을 처방해서는 안 됩니다.

CT를 시행하는 또 다른 방법인 증강 CT가 개발되었습니다. 이는 환자에게 수용성 조영제를 정맥 투여한 후 단층 촬영을 시행하는 것을 포함합니다. 이 기술은 조영제가 장기의 혈관계와 실질에 존재하여 X선 방사선의 흡수를 증가시킵니다. 이 경우, 영상의 대비가 높아지고, 혈관 종양이나 일부 종양의 전이와 같이 혈관이 풍부한 부위가 강조됩니다. 자연스럽게, 장기 실질의 증강된 그림자 영상을 배경으로 저혈관성 또는 무혈관성 영역(낭종, 종양)이 더 잘 식별됩니다.

일부 컴퓨터 단층촬영기(CT) 모델에는 심장 동기화 장치가 장착되어 있습니다. 이 장치는 수축기와 이완기에서 정확하게 지정된 시간에 방출기를 켭니다. 이러한 검사를 통해 얻은 심장 횡단면을 통해 수축기와 이완기의 심장 상태를 시각적으로 평가하고, 심실 용적과 박출률을 계산하며, 심근의 전신 및 국소 수축 기능 지표를 분석할 수 있습니다.

CT의 중요성은 질병 진단에만 국한되지 않습니다. CT 제어 하에 다양한 장기와 병변 부위에 대한 천자 및 표적 생검이 시행됩니다. CT는 환자의 보존적 치료 및 수술적 치료의 효과를 모니터링하는 데 중요한 역할을 합니다. 마지막으로, CT는 종양 병변의 위치를 정확하게 파악하는 방법으로, 악성 신생물에 대한 방사선 치료 시 병변에 방사성 방사선의 근원을 집중적으로 조사하는 데 사용됩니다.

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