कंप्यूटेड टोमोग्राफी इमेजिंग

कंप्यूटेड टोमोग्राफी (CT) रोगी के चारों ओर से प्राप्त कई एक्स-रे अनुमानों से शरीर की क्रॉस-सेक्शनल छवियों का पुनर्निर्माण करती है। एक स्लाइस में प्रत्येक बिंदु पर क्षीणन (attenuation) को हल करके, CT प्रक्षेपण रेडियोग्राफी के अध्यारोपण (superimposition) को दूर करती है और शरीर रचना को टोमोग्राफिक अनुभागों के रूप में प्रदर्शित करती है, जिसमें क्षीणन को हाउन्सफील्ड पैमाने पर व्यक्त किया जाता है। यह क्रॉस-सेक्शनल शारीरिक इमेजिंग के लिए एक महत्वपूर्ण उपकरण है।

Definition

कंप्यूटेड टोमोग्राफी एक क्रॉस-सेक्शनल इमेजिंग तकनीक है जो कई कोणों से प्राप्त अनुमानों से शरीर के एक स्लाइस के भीतर एक्स-रे क्षीणन के मानचित्र का पुनर्निर्माण करती है, जिसमें पानी के सापेक्ष हाउन्सफील्ड इकाइयों में क्षीणन व्यक्त किया जाता है।

Scope

यह विषय कई कोणीय अनुमानों से क्षीणन के पुनर्निर्माण के सिद्धांत, ऊतक क्षीणन को मापने के लिए हाउन्सफील्ड इकाई पैमाने, एकल-स्लाइस से हेलिकल और मल्टीडिटेक्टर अधिग्रहण की ओर बदलाव, और आयनकारी विकिरण पद्धति के साथ आने वाले विकिरण-खुराक संबंधी विचारों को शामिल करता है। यह इस बात का संदर्भ है कि CT शारीरिक छवियां कैसे उत्पन्न करती है, न कि नैदानिक मार्गदर्शन।

Core questions

• कोणीय अनुमानों से क्रॉस-सेक्शनल क्षीणन मानचित्रों का पुनर्निर्माण कैसे किया जाता है?
• हाउन्सफील्ड इकाई पैमाना क्या दर्शाता है और यह ऊतक के प्रकार से कैसे संबंधित है?
• हेलिकल और मल्टीडिटेक्टर अधिग्रहण ने CT की गति और कवरेज को कैसे बदला?
• CT में विकिरण खुराक को छवि गुणवत्ता के साथ कैसे संतुलित किया जाता है?

Key concepts

• अनुमानों से टोमोग्राफिक पुनर्निर्माण
• हाउन्सफील्ड इकाई (CT संख्या) पैमाना
• क्षीणन मानों की विंडोइंग
• हेलिकल और मल्टीडिटेक्टर अधिग्रहण
• आइसोट्रोपिक वोक्सेल और मल्टीप्लानर रीफॉर्मेटिंग
• विकिरण खुराक और खुराक अनुकूलन

Mechanisms

एक एक्स-रे ट्यूब और डिटेक्टर सरणी रोगी के चारों ओर घूमती है, कई कोणों पर संचरण माप प्राप्त करती है; एक पुनर्निर्माण एल्गोरिथम स्लाइस में प्रत्येक बिंदु पर क्षीणन गुणांक के लिए इन अनुमानों को हल करता है, जिससे अध्यारोपण से मुक्त एक क्रॉस-सेक्शनल छवि उत्पन्न होती है (Hounsfield, 1973)। क्षीणन मानों को हाउन्सफील्ड पैमाने पर सामान्यीकृत किया जाता है, जहाँ पानी को 0 और हवा को लगभग -1000 के रूप में परिभाषित किया जाता है, जिससे CT संख्या द्वारा ऊतक के लक्षण वर्णन की अनुमति मिलती है। विंडोइंग इन मानों की एक चयनित सीमा को ग्रे स्तरों को प्रदर्शित करने के लिए मैप करती है। हेलिकल (सर्पिल) और मल्टीडिटेक्टर अधिग्रहण स्कैनर को तेजी से वॉल्यूम को कवर करने और मल्टीप्लानर और त्रि-आयामी रीफॉर्मेटिंग के लिए उपयुक्त लगभग आइसोट्रोपिक वोक्सेल (voxels) उत्पन्न करने की अनुमति देते हैं। भौतिक और इंजीनियरिंग आधार का विवरण मानक ग्रंथों में दिया गया है (Bushberg et al., 2012)।

Clinical relevance

CT कंकाल, वक्ष, पेट और संवहनी शरीर रचना का उच्च-रिज़ॉल्यूशन क्रॉस-सेक्शनल चित्रण प्रदान करता है, और मानकीकृत वर्णनात्मक शब्दावली इसके सुसंगत पठन का समर्थन करती है (Hansell et al., 2008)। पहले नैदानिक प्रदर्शनों ने इसके शारीरिक मूल्य को स्थापित किया (Ambrose, 1973)। यह प्रविष्टि बताती है कि CT शरीर रचना को कैसे चित्रित करता है और व्यक्तिगत निदान या उपचार निर्णयों का आधार नहीं है।

Epidemiology

CT पारंपरिक रेडियोग्राफी की तुलना में काफी अधिक विकिरण खुराक प्रदान करता है और कई आबादी में चिकित्सा विकिरण जोखिम का एक प्रमुख और बढ़ता योगदानकर्ता बन गया है, जो सावधानीपूर्वक औचित्य और खुराक अनुकूलन को प्रेरित करता है (Brenner & Hall, 2007)।

History

कंप्यूटेड टोमोग्राफी को गॉडफ्रे हाउन्सफील्ड द्वारा पेश किया गया था, जिन्होंने 1973 में इस प्रणाली का वर्णन किया था, जिसमें गणितीय नींव एलन कॉर्मैक द्वारा स्वतंत्र रूप से विकसित की गई थी; जेम्स एम्ब्रोस ने उसी वर्ष पहले नैदानिक अनुप्रयोगों की सूचना दी (Hounsfield, 1973; Ambrose, 1973)। हाउन्सफील्ड और कॉर्मैक ने 1979 में फिजियोलॉजी या मेडिसिन में नोबेल पुरस्कार साझा किया। यह पद्धति एकल-स्लाइस, हेलिकल और मल्टीडिटेक्टर डिज़ाइनों के माध्यम से विकसित हुई, जिससे गति, कवरेज और पुनर्निर्माण लचीलेपन में उत्तरोत्तर वृद्धि हुई।

Key figures

• Godfrey Hounsfield
• Allan Cormack
• James Ambrose

Seminal works

• hounsfield-1973
• ambrose-1973

Frequently asked questions

हाउन्सफील्ड इकाई क्या है?

हाउन्सफील्ड इकाई CT में उपयोग किए जाने वाले एक्स-रे क्षीणन का सामान्यीकृत माप है, जिसमें पानी को 0 और हवा को लगभग -1000 पर सेट किया जाता है; विभिन्न ऊतक विशिष्ट श्रेणियों पर कब्जा करते हैं, जो उन्हें छवि पर पहचानने में मदद करता है।

CT एक सादे रेडियोग्राफ से कैसे भिन्न है?

एक रेडियोग्राफ एक एकल प्रक्षेपण है जिसमें संरचनाएं अध्यारोपित होती हैं, जबकि CT कई अनुमानों से क्रॉस-सेक्शनल स्लाइस का पुनर्निर्माण करती है, अध्यारोपण को हटाती है और प्रत्येक बिंदु पर क्षीणन के माप की अनुमति देती है।