CTR مخفف کلمات computerized trans Recanstration ، وCDT مخفف کلمات computerized Digital Tomography به معنی توموگرافی دیجیتالی کامپیوتری می باشد. اما نام ترجیحی آن که در کتابها و کاربردهای پزشکی بکار می رود کلمه CT اسکن مخفف کلمات computerized tomography scan می باشد که کلمه scan اسکن به معنی تقطیع کردن و واژه توموگرافی از Tomo به معنی برش یا قطعه و graphy به معنی شکل و ترسیم است، گرفته شده در اصل به معنی تصویرگیری از برشهای قطع شده از یک عضو به صورت کامپیوتری می باشد.

تاریخچه

در سال ۱۹۱۷ میلادی یک ریاضیدان اتریشی به نام رادون (J.Radon) ثابت کرد که یک شیئی دو یا سه بعدی را می توان با گرفتن بی نهایت عکس از آن در جهات مختلف به تصویر کشید که پایه ای برای سی تی اسکن محسوب می شد. در سال ۱۹۵۶ دانشمندی به نام بارسول (Barcewell) نقشه خورشیدی از تصاویر شعاع ها درست کرد. در سال ۱۹۶۱ الدندرف (oldendorf) و در سال ۱۹۶۳ آلن کورمارک (Allencormarck) اندیشه‌هایی از سی تی اسکن را فهمیده و مدلهایی در حد آزمایشگاهی ساخته اند. در سال ۱۹۶۸ کول (kuhl) و ادواردز (Edwords) یک دستگاه اسکن مکانیکی برای تصویری از هسته ساخته اند که موفق بودند. اما نتوانستند کار خود را در حد رادیولوژی تشخیصی ، توسعه دهند. تا اینکه در سال ۱۹۷۰-۷۲ اصول ریاضی گفته شده توسط ریاضیدان انگلیسی (God feryhaunsfield) بکار گرفته شد و توانست یک دستگاه سی تی اسکن را بسازد و جهت مصرف بالینی معرفی کند. در سال ۱۹۷۹ جایزه نوبل بطور مشترک به پروفسور آلن کورمارک و گاد فری هانسفیلد تعلق گرفت.

سیر تحولی و رشد

مانند تمام رشته های تصویر گیری پزشکی (رادیولوژی) دستگاه‌های سی تی اسکن بطور مداوم تغییر کرده و بوسیله کارخانه ها و سازندگان مختلف پیش رفته است. دستگاه اولیه که بوسیله هانسفیلد و توسط شرکت EMI ساخته شده بود، فقط برای ارزیابی مغز طراحی شده بود، که دستگاه نسل اول یا EMI نام داشت. مدت زمان کوتاهی نگذشت که نسل دوم دستگاه های سی تی اسکن با امکانات بیشتر به بازار آمد و نسل سوم این دستگاه ها با امکاناتی از جمله کم شدن زمان تصویر گیری معرفی شد. هم اکنون نسل چهارم با سرعت خیلی بالا و امکانات بهینه و نتایج عالی موجود می باشد.

ساختمان یک دستگاه سی تی اسکن

یک دستگاه اسکن توموگرافی کامپیوتری از یک میز برای قرار گرفتن بدن بیمار ، یک گانتری که سر بیمار در آن قرار می‌گیرد، یک منبع تولید اشعه ایکس ، سیستمی برای آشکار کردن تشعشع خارج شده از بدن ، یک ژنراتور اشعه ایکس ، یک کامپیوتر برای بازسازی تصویر و کنسول عملیاتی که تکنولوژیست رادیولوژی بر آن قرار می گیرد، تشکیل شده است.

اصول کار دستگاه سی تی اسکن

پس از اینکه بدن بیمار بر روی میز و سر آن در گانتری قرار گرفت و شرایط دستگاه بر حسب ناحیه مورد تصویر برداری تنظیم شد، یک دسته پرتو ایکس توسط کولیماتور (محدودکننده دسته اشعه) به صورت یک باریکه در آمده و از بدن بیمار رد می شود (پالس می شود). مقداری از انرژی اشعه هنگام عبور از بدن جذب و باقیمانده اشعه با عنوان پرتو خروجی که از بدن بیمار عبور می کند توسط آشکار سازی که مقابل دسته پرتو ایکس قرار دارد، اندازه گیری شده و بعد از تبدیل به زبان کامپیوتری در حافظه کامپیوتر ذخیره می شود. بلافاصله پس از اینکه اولین پالس اشعه بطرف بیمار فرستاده و اندازه گیری شد و لامپ اشعه ایکس یک حرکت چرخشی بسیار کم انجام داد، دسته پرتو ایکس دوباره پالس شده ، مجددا اندازه گیری می شود و در حافظه کامپیوتر ذخیره می گردد.
این مرحله چند صد یا چند هزار بار بسته به نوع دستگاه تکرار می شود تا تمام اطلاعات مربوط به عضو مورد نظر در حافظه کامپیوتر ذخیره شود. کامپیوتر میزان اشعه‌ای را که هر حجم معینی از بافت جذب می کند، اندازه گیری می کند. این حجم بافتی را واکسل (Voxel) می نامند که مشابه چند میلیمتر مکعب از بافت بدن می‌باشد. در سی تی اسکن یک لایه مقطعی از بدن به این واکسلهای ریز تقسیم می‌شود، که با توجه به مقدار جذب اشعه ای که توسط هر کدام از این واکسلها صورت می‌گیرد، یک شماره نسبت داده می شود. این شماره ها نیز بر روی تصویر که بر صفحه تلویزیون مانند کامپیوتر می افتد، یک چگالی با معیار خاکستری (از سفید تاسیاه) اختصاص داده می شود.
نمایش هر کدام از واکسلها را بر روی مونیتور یک پیکسل (Pixl) می گویند. یعنی واکسلها حجم سه بعدی و پیکسلها دو بعدی می باشند و هر چه تعداد پیکسلها بر روی مونیتور بیشتر باشد تصویر واضح تر و قابل تفکیک تر است. اعدادی که با توجه به مقدار جذب اشعه به هر بافت اختصاص داده می شود، را اعداد سی تی یا اعداد هانسفیلد می‌نامند . بطور مثال بافت چربی کمتر از بافت عضلانی و بافت عضلانی کمتر از بافت استخوانی اشعه را جذب می کند. بنابراین بطور مثال استخوان ۴۰۰+ ، آب صفر و چربی ۵۰ و هوا ۵۰۰ می باشد که هر چه مقدار این اعداد کمتر باشد، بر روی فیلم سی تی‌اسکن آن قسمت طبق معیار خاکستری بیشتر به سمت سیاهی تمایل دارد و برعکس هرچه عدد سی تی مثل استخوان بالا باشد تصویر به سمت سفیدی تمایل دارد. گاهی برای مشخص تر شدن اعضایی که دارای چگالی شبیه به هم هستند از مواد کنتراست زا استفاده می شود که تفاوت را به خوبی مشخص کند.

طرز کار دستگاه های سی تی اسکن

۱) اشعه
یک لامپ اشعه ایکس، دسته باریکی از اشعه را بر سطح مشخصی از بدن متمرکز می سازد. جذب اشعه ایکس در قسمت های مختلف بدن متفاوت است.
۲) گیرنده
گیرنده ها، شمار پرتوهای ایکس باقیمانده را بعد از عبور دسته اشعه ایکس از بدن نمایان می سازد. این اطلاعات به یک رایانه منتقل شده و در آنجا انباشته می شود.
۳) چرخش
لامپ اشعه ایکس به دور بدن می گردد و آن را اسکن کرده و به گیرنده ها منتقل می کند، هزاران اندازه گیری توسط گیرنده ها دریافت شده و در رایانه ثبت می شود.
۴) رایانه
رایانه اطلاعات گیرنده ها را در نقاط گوناگون، تجزیه و تحلیل می کند. محاسبات به یک تصویر ویدیوئی تبدیل شده و بر روی فلاپی یا دیسکت نوری ذخیره می شود.