שיעור 10 דימות רפואי: רנטגן, CT ואולטרסאונד

מבוא

דימות רפואי עוסק בהסתכלות לתוך גוף האדם בצורה לא פולשנית. כשמסתכלים על בדיקות דימות, זה כמו להסתכל על מפה - מקבלים סקירה כללית על האנטומיה מזווית אחרת. הדימות דורש הבנה מרחבית: איך לוקחים תמונה דו-ממדית או סריקה והופכים אותה לתלת-ממד שרואים בספרי האנטומיה.

העיקרון המרכזי: דימות שווה אנטומיה. צריך לדעת איך נראית אנטומיה תקינה כדי לזהות מתי משהו לא בסדר. האנטומיה התקינה של תינוק בן חצי שנה, של נער בן 13, אישה בת 25 או גבר בן 80 שונה לגמרי - צריך להכיר את כל המנעד.

רנטגן (X-Ray)

רקע היסטורי

וילהלם רנטגן גילה את קרני X ב-1895. הצילום הראשון היה ידה של אשתו עם טבעת על האצבע. ב-1901 הוא זכה בפרס נובל לפיזיקה. בהתחלה לא הבינו שיש פוטנציאל לנזק, ואנשים נחשפו לקרינה בצורה חופשית. ב-1904 כבר נמצא תיעוד ראשון של אדם שנפטר מנזקי הקרינה.

עקרון הפעולה

בתוך שפופרת הרנטגן יש סליל שמייצר גל של אלקטרונים כשמעבירים דרכו חשמל. האלקטרונים פוגעים במטרה מטונגסטן, ומהפגיעה נפלטות קרני X. הקרניים יוצאות כאלומה מכוונת דרך חריץ קטן, עוברות דרך גוף הנבדק, ומגיעות לגלאי בצד השני.

מה שקובע את הצבע בתמונה הוא הסמיכות (Density) של הרקמה: ככל שהרקמה סמיכה יותר, היא חוסמת יותר קרני X, ופחות קרניים מגיעות לגלאי - והצבע יהיה לבן יותר. ככל שהרקמה פחות סמיכה, יותר קרניים עוברות - והצבע יהיה שחור יותר.

סולם הצבעים

מהלבן ביותר לשחור ביותר:

• מתכת - הכי לבן (למשל טבעת או שתל)
• עצם - לבן (יש בה סידן שעוצר קרני X)
• מים ורקמות רכות - אפור (כבד, כליות, שרירים - כולם באותו טווח)
• שומן - אפור כהה יותר
• אוויר - שחור (כמעט לא עוצר קרני X)

נקודה חשובה: כבד, טחול, כליות, לבלב, מעיים ושרירים - נמצאים כולם באותו טווח של אפור. קשה מאוד להבדיל ביניהם בצילום רגיל, ואפשר לזהות אותם בעיקר לפי מיקום וצורה.

הערה נוספת (דור): בתמונה הראשונה הצבעים דווקא היו הפוכים, נראה שהסטנרט היום הוא ששחור זה אוויר ולבן זה עצם, אבל בתמונה המקורית היד דווקא הייתה שחורה והרקע לבן.

יתרונות וחסרונות

יתרונות: השיטה זמינה מאוד, זולה, מהירה, ונזקי הקרינה זניחים יחסית. הבדיקות הנפוצות ביותר בדימות רפואי.

חסרונות: יש מעט מאוד מידע בצילומים. כל מה שקורה בין הסטרנום לעמוד השדרה נדחס למימד אחד - אי אפשר להפריד בין איברים. איברים מסתירים אחד את השני, ואפשר לפספס ממצאים פתולוגיים גדולים.

סוגי צילומים: PA לעומת AP

צילום PA (בעמידה)

בצילום PA (Posterior-Anterior) הנבדק עומד עם החזה צמוד לגלאי, וקרני הרנטגן באות מכיוון הגב. הידיים מורמות כדי להזיז את השכמות הצידה. העמידה מאפשרת לקחת נשימה עמוקה (אינספיריום טוב), מה שמפריד את הברונכים וכלי הדם ונותן תמונה ברורה יותר.

יתרון נוסף: הלב נמצא בחלק הקדמי של בית החזה, כך שבצילום PA הוא קרוב לגלאי. כמו במשחק צללים - ככל שהיד קרובה יותר למסך, הצל שלה קרוב יותר לגודל האמיתי. כשהלב קרוב לגלאי, אפשר להעריך את גודלו בצורה נכונה.

צילום AP (בשכיבה)

בצילום AP (Anterior-Posterior) הנבדק שוכב, הגלאי מתחת לגב, וקרני הרנטגן באות מלמעלה. זה מה שעושים לחולים שלא יכולים לעמוד.

הבעיות: הלב רחוק מהגלאי ולכן הצל שלו מוגדל - אסור להגיד שיש לב מוגדל בצילום AP כי זה יכול להיות רק אפקט טכני. בשכיבה קשה לקחת נשימה עמוקה, הסרעפת נדחקת למעלה, רואים פחות צלעות, וכלי הדם נראים צפופים יותר - מה שיכול להיראות כמו אי-ספיקת לב כאשר בפועל הכל תקין.

צילום לטרלי (מהצד)

צילום לטרלי נותן את מימד העומק שחסר בצילומים הרגילים. הוא עוזר לראות אזורים שהלב מסתיר, כמו בסיס הריאה השמאלית. גם נוזל פלאורלי בכמות קטנה נראה טוב בצילום לטרלי כי הוא יורד ל-Costophrenic Recess.

זיהוי צדדים

כלל חשוב שחל על כל בדיקות הדימות - צילום, CT, MRI ואולטרסאונד: צד ימין של הנבדק תמיד מוצג בצד שמאל של המסך. זאת אקסיומה שפשוט צריך לזכור.

הסבר שאולי יעזור: אם מדמיינים את הנבדק שוכב ומסתכלים עליו מכיוון הרגליים, הרגל הימנית שלו תהיה בצד שמאל שלנו.

נזקי קרינה

סוגי קרינה

יש ספקטרום של קרינה. חלק מהקרינה היא לא מייננת (Non-Ionizing) - גלי רדיו, מיקרוגל, טלפונים סלולריים, כבלי מתח גבוה. קרינה זו לא יכולה לעשות נזק ל-DNA, לא יכולה לגרום למוטציות או לסרטן. היא יכולה לחמם אבל לא לפגוע ברקמות.

קרינה מייננת (Ionizing) כוללת קרני X, קרינה גרעינית וחלק מקרינת השמש (UV). קרינה זו יכולה לפגוע ב-DNA, במיוחד כשהוא פתוח במהלך חלוקת תאים.

שני סוגי נזק

נזק דטרמיניסטי - קורה בחשיפה לכמויות גבוהות מאוד של קרינה, כמו בצ’רנוביל או הירושימה. יש סף - מתחת לסף אין נזק. האפקט מיידי או תוך ימים ספורים: כוויות, מחלת קרינה, מוות. זה לא קורה בעולם הדימות הרפואי.

נזק סטוכסטי - זה מה שרלוונטי לעולם הרפואה. קרן X שעוברת דרך הגוף יכולה לפגוע ב-DNA של תא שנמצא בחלוקה. אין סף - זה יכול לקרות בקרן הראשונה או באלף. זה אירוע סטטיסטי לחלוטין. הנזק מופיע אחרי שנים כסרטן או מומים מולדים.

ככל שנחשפים ליותר קרני X, הסיכוי הסטטיסטי לפגיעה עולה - לא בגלל שהנזק מצטבר לאותו תא, אלא בגלל שיש יותר הזדמנויות לפגיעה.

על מי להיזהר

צריך להיזהר במיוחד עם נשים בהריון, עוברים וילדים קטנים. לילדים יש הרבה רקמות מתחלקות ועוד הרבה שנים קדימה שבהן הנזק יכול להתבטא. לכן מעדיפים אולטרסאונד כשאפשר.

פרופורציות

צילום חזה שווה לכעשרה ימי קרינת רקע טבעית. CT כל הגוף שווה לכשלוש שנים של קרינת רקע. למרות שזה נשמע הרבה, אין מחקרים שמראים השלכות ישירות מדידות מקרינה בעולם הדימות הרפואי, מלבד מחקר אחד על ילדים שהראה שיעורי לוקמיה גבוהים יותר עשרים שנה אחרי חשיפה.

CT (סריקה ממוחשבת)

רקע

ה-CT הומצא על ידי טכנאי בחברת EMI, שזו חברת התקליטים שהקליטה את הביטלס. האגדה מספרת שבשנת 1967, כשהביטלס היו בשיאם, החברה הסכימה לממן לו את הפרויקט האישי. ה-CT הראשון ב-1972 היה מיועד רק למוח, והתמונה הייתה מפוקסלת מאוד. היום הרזולוציה טובה לאין שיעור.

עקרון הפעולה של CT

ב-CT יש טבעת שבתוכה שפופרת רנטגן וגלאים. השפופרת שולחת קרני X, הן עוברות דרך הנבדק ומגיעות לגלאים בצד השני. כל המערכת מסתובבת 360 מעלות סביב הנבדק, והמיטה נעה בתוך הטבעת. כך מתקבלת תמונה תלת-ממדית.

Hounsfield Units

ב-CT מודדים את הסמיכות ביחידות שנקראות Hounsfield Units, על שם הממציא. נקודת האפס היא מים. עצם נמצאת בערך ב-+1000 (לבן), אוויר ב–1000 (שחור). שומן בערך ב–100 עד -300, ורקמות רכות כמו כבד, טחול וכליות נמצאות בטווח של +50 עד +100.

Voxel

יחידת הנפח הבסיסית ב-CT נקראת Voxel (מ-Volume ו-Pixel). זו קובייה קטנה תלת-ממדית. ככל שה-Voxel קטן יותר, התמונה חדה יותר ורזולוציה טובה יותר. ב-CT הראשון היה Matrix של 80 על 80, היום הסטנדרט הוא 512 עד 1024.

חלונות

אפשר להסתכל על אותה בדיקת CT בחלונות שונים - כמו פילטרים בתמונה דיגיטלית. חלון רקמה רכה מראה טוב שומן, שרירים ואיברים. חלון ריאה מראה את המבנה הפנימי של הריאות - ברונכים, כלי דם קטנים. חלון עצם מראה את ההבדל בין קורטקס למדולה של העצמות.

חובה להסתכל על כל החלונות - זו לא בחירה. אם יש CT חזה עם 400 חתכים, צריך להסתכל על כולם בכל החלונות השונים.

חתכים

• אקסיאלי (Axial) - חתך רוחב, כמו פרוסות לחם. זה הסטנדרט.
• סגיטלי (Sagittal) - חתך לאורך מקדימה לאחורה. טוב לעמוד שדרה ולסטרנום. אפשר לראות שברים שקשה לזהות בחתך אקסיאלי.
• קורונלי (Coronal) - חתך לאורך מצד לצד, כמו כתר על הראש. טוב לסינוסים ולאיברי בטן.

המחשב גם יכול לבנות שחזורים תלת-ממדיים מה-Voxels. זה שימושי במיוחד לכירורגים ולאורתופדים שרוצים להבין שברים או לתכנן ניתוחים.

חומרי ניגוד ב-CT

חומר ניגוד בשתייה

חומר שמכיל יוד או בריום ששותים לפני הבדיקה. המטרה היא למלא את מערכת העיכול כדי לראות אותה טוב יותר. החומר לא נספג - הוא נכנס דרך הפה ויוצא בישבן. צריך לשתות במשך שלוש שעות לפני הבדיקה כי מערכת העיכול ארוכה מאוד וצריך זמן שהחומר יגיע עד הקולון.

חומר ניגוד בהזרקה

חומר מבוסס יוד שמזריקים לווריד. הוא עובר במערכת הדם ומאפשר לראות כלי דם ואיברים בצורה טובה יותר. החומר מופרש דרך הכליות לשתן.

שלבי הזרקה

אחרי ההזרקה, החומר עובר מסלול בגוף ואפשר לצלם בנקודות זמן שונות:

• שלב עורקי - כ-20 שניות אחרי הזרקה. החומר נמצא בעורקים. טוב לראות דיסקציה של אאורטה או תסחיף ריאתי.
• שלב פורטלי - כ-40 שניות אחרי הזרקה. החומר הגיע לווריד הפורטלי ולכבד. זה השלב הטוב ביותר להסתכל על איברי הבטן ולחפש גידולים או גרורות.
• שלב ורידי/הפרשה - 60 שניות ומעלה. החומר התערבב בכל מערכת הדם והתחיל להיות מופרש בכליות. טוב לראות את מערכת השתן.

יש בדיקות שעושים ארבע סריקות לאותו חולה באותה בדיקה: בלי חומר ניגוד, שלב עורקי, שלב פורטלי ושלב ורידי. כל שלב נותן מידע אחר.

התוויות נגד

אלרגיה לחומר ניגוד יכולה להגיע עד אנפילקסיס. אי-ספיקת כליות יכולה להחמיר עד כדי דיאליזה. לכן לא תמיד נותנים חומר ניגוד.

CT אנגיוגרפיה

זו בדיקה לא פולשנית לראות כלי דם, במקום צנתור שדורש החדרת קתטר. משתמשים בחומר ניגוד מרוכז יותר, בנפח גדול יותר, ומצלמים בתזמון מדויק.

שימושים: חשד לתסחיף ריאתי (מצלמים ב-15 שניות כשהחומר בעורקי הריאה), דיסקציה של אאורטה, שבץ מוחי (מחפשים קריש בעורקי המוח).

ארטיפקטים ב-CT

תנועה - אם הנבדק זז במהלך הבדיקה, התמונה תהיה מטושטשת עם מריחות וכפילויות. צריך לחזור על הבדיקה.

מתכת - שתלים, סלילים או תכשיטים יוצרים פסים לבנים (Streaks) שמסתירים את הרקמה מסביב. מישהו עם סלילים מתכתיים במוח - כל CT שיעשה בחייו יראה ככה, אין לזה תקנה. במקרים כאלה כותבים שהבדיקה עם ארטיפקטים ושפתולוגיה יכולה להסתתר.

אולטרסאונד

עקרון הפעולה של אולטרסאונד

אולטרסאונד עובד על גלי קול, לא על קרני X. יש מתמר (Transducer) שמייצר גלי קול ושולח אותם לתוך הגוף. חלק מהגלים משתקפים מהרקמות וחוזרים למתמר. המחשב מעבד את הגלים החוזרים ובונה תמונה.

יתרונות

אין קרינה בכלל - לכן זו השיטה המועדפת לעוברים, תינוקות וילדים. התמונה דינמית בזמן אמת - אפשר לראות תנועה, כמו עובר בועט או לב פועם. המכשירים ניידים - יש היום מכשירי POCUS בגודל טלפון שאפשר להביא למיטת החולה.

חסרונות

הבדיקה תלויה מאוד בבודק - בודק לא מיומן יכול לפספס דברים גדולים או להמציא פתולוגיות. גם מבנה הגוף משפיע - ככל שהאיבר רחוק יותר מהמתמר, רואים אותו פחות טוב. אנשים גדולים עם הרבה שומן בבטן קשים לבדיקה.

סולם הצבעים - שונה לגמרי מ-CT

שחור = נוזל. גלי קול עוברים דרך מים בקלות ולא חוזרים למתמר.

לבן = סידן או עצם. הם לא נותנים לגלים לעבור ומשקפים הכל חזרה.

אפור = רקמות רכות.

זה הבדל קריטי מ-CT: ב-CT שחור זה אוויר, באולטרסאונד שחור זה נוזל.

אוויר - האויב

גלי קול לא עוברים דרך אוויר. הם מתפזרים ועושים רעש בתמונה. לכן משתמשים בג’ל בין המתמר לעור - כדי שלא יהיה אוויר ביניהם. לכן אי אפשר לראות ריאות באולטרסאונד - רק את הפלאורה וסנטימטר הראשון. לכן גם מעיים מלאים באוויר מפריעים.

סוגי מתמרים

קונבקס - ראש מעוגל, תדר נמוך, חודר לעומק. משמש לאיברי בטן וכליות.

לינארי - ראש שטוח, תדר גבוה, רזולוציה מעולה אבל רק לעומק של 10-15 ס”מ. משמש לכלי דם שטחיים, שרירים, DVT, גופים זרים.

Phased Array - ראש קטן מאוד (כחצי סנטימטר). נכנס בין הצלעות. משמש לאקו לב ולתינוקות.

חתכים באולטרסאונד

באולטרסאונד לא משתמשים במונחים אקסיאלי/קורונלי/סגיטלי כי המתמר קטן ורואה רק אזור מוגבל. במקום זה, מסתכלים על כל איבר בנפרד ואומרים אם החתך לאורך האיבר (לונגיטודינלי) או לרוחבו (רוחבי).

כליה בחתך לונגיטודינלי נראית כמו ככר לחם. אם מסובבים את המתמר ב-90 מעלות, היא נראית כמו עיגול.

דופלר

דופלר מראה תנועה, בעיקר זרימת דם. אדום = זרימה לכיוון המתמר, כחול = זרימה מהמתמר. זה לא קשור לעורקים וורידים - הצבע תלוי רק בכיוון המתמר.

כדי להבדיל בין עורק לווריד מקשיבים לסאונד: עורק נותן פולסים מהירים, וריד נותן גלים רציפים.

צל אקוסטי

כשיש מבנה קשה כמו אבן בכיס המרה, גלי הקול לא עוברים דרכו. האבן נראית לבנה, ומאחוריה יש צל שחור - כי לא הגיעו לשם גלים.

שימושים מיוחדים

אקו לב נעשה עם Phased Array שנכנס בין הצלעות או מתחת לקסיפואיד. אולטרסאונד מוח אפשרי רק בתינוקות כשהמרפס עדיין פתוח - זו הזדמנות יחידה בחיים.

סיכום השוואתי

לשמור ולזכור

1. צד ימין של הנבדק תמיד בצד שמאל של המסך - בכל המודליטיז.

2. צילום PA (בעמידה) עדיף על AP (בשכיבה) כי נותן הערכה נכונה של גודל הלב.

3. ב-CT יש Hounsfield Units: מים=0, עצם=+1000, אוויר=-1000.

4. חייבים להסתכל על כל החלונות ב-CT: רקמה רכה, ריאה, עצם.

5. שלבי הזרקת חומר ניגוד: עורקי (20 שניות), פורטלי (40 שניות), ורידי (60+ שניות).

6. באולטרסאונד שחור זה נוזל, לא אוויר!

7. אוויר הוא האויב של אולטרסאונד.

8. קרינה מייננת יכולה לפגוע ב-DNA; קרינה לא מייננת (טלפונים, מיקרוגל) לא יכולה.

9. נזק סטוכסטי מקרינה הוא אירוע סטטיסטי ללא סף, ומופיע אחרי שנים.

10. להיזהר עם קרינה בעוברים, ילדים ונשים בהריון.