science >> Wetenschap >  >> anders

Hoe CAT-scans werken

een CAT-scanmachine vormt een volledig driedimensionaal computermodel van het inwendige lichaam van een patiënt. ©iStockphoto.com/el sexeroso

CAT-scans tillen het idee van conventionele röntgenbeeldvorming naar een nieuw niveau. In plaats van de omtrek van botten en organen te vinden, een CAT-scanmachine vormt een volledig driedimensionaal computermodel van de binnenkant van een patiënt. Artsen kunnen het lichaam zelfs een smal onderzoeken plak tegelijk om specifieke gebieden te lokaliseren.

In dit artikel, we zullen het basisidee van CAT-scans onderzoeken. Hoewel de betrokken computertechnologie redelijk geavanceerd is, het fundamentele concept op het werk is echt heel eenvoudig.

Het basisidee

Geautomatiseerde axiale tomografie (CAT) scanmachines produceren röntgenstralen, een krachtige vorm van elektromagnetische energie . Röntgenfotonen zijn in principe hetzelfde als zichtbaar lichtfotonen, maar ze hebben veel meer energie. Door dit hogere energieniveau kunnen röntgenstralen dwars door het meeste zachte materiaal in het menselijk lichaam gaan. (Zie Hoe röntgenstralen werken om te zien hoe röntgenstralen dit doen, en hoe röntgenmachines röntgenfotonen produceren).

Een conventioneel röntgenbeeld is in feite een schaduw:u schijnt een "licht" op één kant van het lichaam, en een stukje film aan de andere kant registreert het silhouet van de botten.

Schaduwen geven je een onvolledig beeld van de vorm van een object. Stel je voor dat je voor een muur staat, houd een ananas tegen je borst met je rechterhand en een banaan naast je met je linkerhand. Je vriend kijkt alleen naar de muur, niet bij jou. Als er een lamp voor je staat, je vriend zal de omtrek zien van jou die de banaan vasthoudt, maar niet de ananas -- de schaduw van je romp blokkeert de ananas. Als de lamp aan uw linkerhand is, je vriend zal de omtrek van de ananas zien, maar niet de banaan.

Hetzelfde gebeurt in een conventioneel röntgenbeeld. Als een groter bot direct tussen het röntgenapparaat en een kleiner bot zit, het grotere bot kan het kleinere bot op de film bedekken. Om het kleinere bot te zien, je zou je lichaam moeten draaien of het röntgenapparaat moeten verplaatsen.

Om te weten dat je een ananas en een banaan vasthoudt, je vriend zou je schaduw in beide posities moeten zien en een volledig mentaal beeld moeten vormen. Dit is het basisidee van computerondersteunde tomografie. In een CAT-scanmachine, de röntgenstraal beweegt rondom de patiënt, scannen vanuit honderden verschillende hoeken. De computer neemt al deze informatie en stelt een 3D-beeld van het lichaam.

Scanprocedure

Een gescande leverschijf Foto met dank aan NASA

De CAT-machine ziet eruit als een gigantische donut die op zijn kant is getipt. De patiënt gaat op een platform liggen, die langzaam door het gat in de machine beweegt. De röntgenbuis is gemonteerd op een beweegbare ring rond de randen van het gat. De ring ondersteunt ook een reeks röntgendetectoren direct tegenover de röntgenbuis.

Een motor draait de ring zodat de röntgenbuis en de röntgendetectoren draaien rond het lichaam. Elke volledige omwenteling scant een smal, horizontaal " plak " van het lichaam. Het besturingssysteem beweegt het platform verder in het gat zodat de buis en detectoren het volgende plakje kunnen scannen.

Op deze manier, de machine registreert röntgenfoto's over het hele lichaam in een spiraal beweging. De computer varieert de intensiteit van de röntgenstralen om elk type weefsel met het optimale vermogen te scannen. Nadat de patiënt door de machine is gegaan, de computer combineert alle informatie van elke scan tot een gedetailleerd beeld van het lichaam. Het is meestal niet nodig om het hele lichaam te scannen, natuurlijk. Vaker, artsen zullen slechts een klein gedeelte scannen.

Omdat ze het lichaam stuk voor stuk onderzoeken, vanuit alle hoeken, CAT-scans zijn veel uitgebreider dan conventionele röntgenfoto's. Vandaag, artsen gebruiken CAT-scans om een ​​breed scala aan aandoeningen te diagnosticeren en te behandelen, inclusief hoofdtrauma, kanker en osteoporose. Ze zijn van onschatbare waarde in de moderne geneeskunde.

Voor veel meer informatie over CAT-scanmachines en andere medische scanners, bekijk de links op de volgende pagina.

Veel meer informatie

Gerelateerde HowStuffWorks-artikelen

  • Hoe röntgenstralen werken
  • Hoe licht werkt
  • Hoe atomen werken
  • Hoe magnetische resonantie beeldvorming (MRI) werkt
  • Hoe nucleaire geneeskunde werkt
  • Hoe echografie werkt
  • Hoe kanker werkt
  • Vormen bepaalde radiogolffrequenties gezondheidsrisico's?
  • 10 manieren om met bursitis om te gaan

Meer geweldige links

  • Kattenscans
  • MedExpert:geautomatiseerde axiale tomografie
  • Korte geschiedenis van CT
  • Röntgenstralen - een andere vorm van licht
  • Röntgenstralen, het onzichtbare fenomeen
  • Fysica van de radiologie
  • Een goedkoop röntgenapparaat
  • De interactie van straling met materie
  • Medische beeldvormingstechnieken
  • Generatie en eigenschappen van röntgenstralen
  • Inleiding tot röntgendiffractie
  • Overzicht van röntgencomputertomografie
  • Geschiedenis van röntgen
  • Stralingsdeskundige waarschuwt voor gevaar door overmatig gebruik van medische röntgenstralen

Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Zijn mannen of vrouwen gelukkiger?
  2. Hoe een Western Blot te lezen
  3. Make-up wetenschapsprojecten
  4. Twin Monkeys voor het eerst gekloond als Dolly the Sheep
  5. Wat zijn de vier macromoleculen van het leven?
  6. Wilgenroosje:de roze pionier
  7. Hoe zijn schimmels en planten vergelijkbaar?
  8. Mitosis: definitie, stadia en doel
  9. Plasticity Cell Definition

Wetenschap