Před padesáti lety byl světové veřejnosti představený přístroj, který zachránil desítky milionů lidských životů, ale pomáhá i napříč mnoha dalšími obory. Klinický výpočetní tomograf začali jako první používat 1. října 1971 zdravotníci ve Velké Británii.
Před půlstoletím vznikl výpočetní tomograf. Zachraňuje životy, zkoumá mumie a odhaluje záhady venuší
Výpočetní tomografie (Computed Tomography a zkráceně CT) je radiologická vyšetřovací metoda, která pomocí rentgenového záření umožňuje zobrazování vnitřních orgánů a tkání s vysokou rozlišovací schopností a ve 3D projekci.
Protože je neivazivní a nenarušuje nijak tělo, využívá se CT k detailnímu zobrazení a vyšetření mozku, krku, hrudníku, dutiny břišní, skeletu i tepenného a žilního systému a přešlo se k ní například i při hledání ledvinových kamenů. Vyšetření pomocí CT přístroje také umožňuje sledovat u onkologických pacientů účinnost léčby v čase, a tím tedy i pomoct s nastavením správné léčby.
Výpočetní tomografie
Vyšetření pacienta se provádí zpravidla v leže na zádech na specializovaném lůžku, pacient se nachází ve vyšetřovacím tunelu v prstenci CT přístroje a kolem jeho těla obíhá takzvaná rentgenka. Detektory snímají pacientův rentgenový obraz z různých stran a požadovaná oblast těla je zobrazovaná, jako by byla nařezaná na tenké plátky. Celé vyšetření je nebolestivé a trvá maximálně do dvaceti minut – někdy je pro ještě lepší výsledek nutné nitrožilní podání kontrastní látky.
Dítě Conrada Röntgena
Základy výpočetní tomografie položil německý fyzik Wilhelm Conrad Röntgen, který v roce 1895 objevil paprsky známé jako rentgenové záření. To je schopné díky velmi krátké vlnové délce prosvítit lidské tělo; v roce 1901 za tento objev získal Röntgen jako vůbec první vědec Nobelovu cenu za fyziku.
Nevýhodou klasického rentgenového snímkování lidského těla je nicméně obraz, v němž se jednotlivé orgány překrývají. Za vynálezce výpočetní tomografie, která kromě detailnějšího zobrazení umožňuje také pořízení více snímků zobrazované části těla, se považuje britský inženýr a fyzik Godfrey Newbold Hounsfield.
První prototypy přístroje vznikaly v 60. letech a 1. října 1971 byl do lékařské praxe uveden první výpočetní tomograf s názvem EMI Mark I v londýnské Atkinson Morley's Hospital, kde úspěšně zobrazil cystu v mozku pacienta.
Na vývoji CT přístroje se podílel také americký vědec jihoafrického původu Allan McLeod Cormack a v roce 1979 oba vědci získali Nobelovu cenu za fyziologii a lékařství.
Počet CT přístrojů v posledních desetiletích ve světě dramaticky stoupl, podle odhadu z roku 2012 bylo ve světě asi 30 tisíc přístrojů. Nejvíce tomografů na počet obyvatel mělo podle webu Statista v roce 2019 Japonsko, kde připadalo 111 přístrojů na milion obyvatel. Následuje Austrálie (70 přístrojů) a Island (48). Ze zemí Evropské unie je na první místě Dánsko s 41 přístroji na milion obyvatel.
Cesta CT do Česka
V Československu byl první výpočetní tomograf relativně záhy po Londýně – v roce 1978 v Hradci Králové. Na začátku 90. let se začaly zavádět spirální CT, která obraz získávají pomocí spirálního snímání dat, na rozdíl od postupného snímání jednotlivých vrstev.
Dalším skokem byla ještě dokonalejší multidetektorová CT, která se v Česku začala instalovat zhruba od roku 2002. Špičku v diagnostice a sledování efektivity léčby u onkologických onemocnění představuje v současnosti Pozitronová emisní tomografie (PET), která se rovněž kombinuje s CT.
Pořízení moderního CT přístroje v současnosti nemocnice a zdravotnická zařízení vyjde podle druhu většinou mezi deseti až dvaceti miliony korun a jejich počet v České republice neustále stoupá.
Podle údajů Ústavu zdravotnických informací a statistiky (ÚZIS) bylo například v roce 2006 v zemi 134 těchto přístrojů a provedeno na nich bylo zhruba osm set tisíc výkonů, o pět let později bylo 155 CT přístrojů a počet výkonů na nich provedených narostl na téměř milion, v roce 2018 bylo vykázáno 171 kusů CT přístrojů a bylo na nich provedeno 1,178 milionu výkonů, což bylo o zhruba 81 tisíc výkonů méně než v předchozím roce.
Radiační zátěž s přínosem
Vyšetření na „cétéčku“, jak se přístroji hovorově přezdívá, představuje pro lidské tělo nezanedbatelnou radiační zátěž, která je zpravidla znatelně vyšší než při běžném rentgenovém vyšetření.
Dávka záření závisí na rozsahu zkoumané oblasti, fyzických vlastnostech pacienta i počtu a typu skenování. Obvykle se jedná o dávku o hodnotách 1 až 10 milisievertů (mSv), zatímco při konvenčních rentgenových vyšetření se jedná o dávky v rozpětí 0,01 až 7 mSv. S neustálým zdokonalováním CT a zrychlením vyšetření z původních až desítek minut na sekundy se však zátěž pro pacienta snižuje.
Pozornost v této souvislosti vzbudili zejména američtí vědci z Kolumbijské univerzity, kteří v roce 2004 v odborném časopisu Radiation napsali, že opakované pořizování snímků na CT vystavuje vyšetřovanou osobu podobným úrovním záření jako při použití atomové bomby koncem druhé světové války v Hirošimě. Současně však podotkli, že u osob, které mají známky nějaké nemoci, prospěch z opakovaných vyšetření na tomografu převáží všechna rizika, jež jsou důsledkem radiace.
Podle výzkumného týmu představuje pro život pětačtyřicetileté osoby pořízení CT snímku riziko v poměru jedna ku 1200. To znamená, že je-li snímek pořízen 1200 osobám v jeho věku, u jedné z nich se v důsledku vyšetření objeví rakovina.
Bez CT není vědy
CT přístroj se v současnosti využívá nejen v medicíně, ale také v průmyslu při zkoumání součástek strojů a zařízení, dále například při prozkoumávání archeologických nálezů, kde tato metoda pomáhá odborníkům odhalit skryté vady a praskliny či při restaurování soch, loutek a dalších artefaktů včetně Věstonické venuše.
Užití nalézá i při „digitální pitvě“ mumifikovaných zvířat, kde je hlavní výhodou šetrnost této technologie ke zkoumaným pozůstatkům. Podobná zařízení testují a instalují i světová letiště, na kterých 3D technologie poskytují zřetelnější obraz vnitřku zavazadla.
Lvíče zobrazené pomocí tomografie