Tomografia komputerowa od kilkudziesięciu lat jest filarem diagnostyki obrazowej, umożliwiająca wykonanie nieinwazyjnych obrazów, a raczej „przekrojów” ciała pacjenta. Mimo ciągłego rozwoju – od spiralnego skanowania po wielorzędowe detektory i systemy dwuenergetyczne – podstawowa zasada działania tomografii pozostawała niezmienna. Dopiero najnowsza technologia zliczania fotonów oznacza prawdziwy przełom.
Firma Siemens Healthineers po 15 latach prac badawczych (zakończonych ponad 500 patentami) wprowadziła w 2021 r. pierwszy na świecie kliniczny tomograf zliczający fotony – model NAEOTOM Alpha. Najnowsza jego odsłona – NAEOTOM Alpha Prime – kontynuuje tę rewolucję, oferując na co dzień możliwości dotąd niedostępne w konwencjonalnej
tomografii komputerowej (TK). W styczniu taki tomograf pojawił się w Naukowym Centrum Obrazowania Biomedycznego Instytutu Fizjologii i Patologii Słuchu w Kajetanach. Wykorzystywany jest do diagnostyki pacjentów z ubytkami słuchu, a w szczególności pacjentów przed operacjami otochirurgicznymi i wszczepieniem implantu. Badania wykonywane są w ramach kontraktu z Narodowym Funduszem Zdrowia.
Jak działa klasyczny tomograf CT?
Aby zrozumieć innowacyjność technologii zliczania fotonów, warto najpierw spojrzeć na zasadę działania konwencjonalnej tomografii. W klasycznym tomografie źródło emituje promienie rentgenowskie, które przenikają przez ciało pacjenta, a następnie są wychwytywane przez detektory scyntylacyjne. Detektory te zamieniają padające fotony promieni X na światło,
a następnie na sygnał elektryczny. Tradycyjny detektor integrujący energię sumuje łączny sygnał (energię) wszystkich fotonów, które dotarły do danego elementu detektora. Obraz jest więc tworzony na podstawie sumarycznej ilości promieniowania pochłoniętego w każdym fragmencie ciała. Można to zobrazować prostą analogią: wyobraźmy sobie deszcz padający do szeregu wiaderek ustawionych na ziemi. Klasyczny tomograf po skończonym „deszczu” (wiązce promieniowania) potrafi jedynie zmierzyć, ile wody w sumie zebrało się w każdym wiaderku (detektorze). To właśnie odpowiada zintegrowanemu pomiarowi dawki promieni X pochłoniętej w danym miejscu ciała. Taka metoda, choć skuteczna, ma pewne ograniczenia – traci informacje o poszczególnych „kroplach” (fotonach) i ich właściwościach.
Więcej w wydaniu: