Na którym obrazie TK uwidoczniony jest artefakt spowodowany ruchami oddechowymi pacjenta?
Obraz 4
Obraz 3
Obraz 1
Obraz 2
Pytanie z egzaminu CKE, czerwiec 2018 (arkusz Z.21-X-18.06).
Prawidłowo wskazany jest obraz 1. Na tym przekroju TK widać bardzo charakterystyczne, „pofalowane”, zygzakowate zniekształcenie konturów tkanek miękkich i ścian jamy brzusznej, jakby ktoś przesunął fragment obrazu w bok. Struktury anatomiczne nie są ostro odcięte, tylko rozciągnięte i nieregularne w kierunku osi Z i częściowo w płaszczyźnie obrazu. To typowy artefakt ruchowy wynikający z oddychania pacjenta w trakcie akwizycji danych. W TK brzucha i klatki piersiowej ruch oddechowy przepony oraz przesuwanie się narządów (wątroba, śledziona, jelita) powoduje, że kolejne projekcje są zbierane z narządami w nieco innym położeniu. Rekonstrukcja takiego „mieszanego” zestawu danych skutkuje właśnie takim falowaniem, rozmyciem, czasem podwójnymi konturami. W praktyce, zgodnie z dobrymi standardami (ESR, wytyczne producentów skanerów), badając jamę brzuszną prosimy pacjenta o wstrzymanie oddechu na czas skanu, stosujemy krótkie czasy rotacji lampy, odpowiednio dobraną kolimację i pitch, żeby skrócić czas zbierania danych. U pacjentów, którzy mają problem ze współpracą (np. dzieci, osoby z dusznością), często warto rozważyć techniki niskodawkowe z bardzo szybkim skanem, a czasem nawet sedację. Moim zdaniem kluczowe jest też dokładne wytłumaczenie pacjentowi przed badaniem, jak ma oddychać i kiedy przestać, bo to w prosty sposób zmniejsza ryzyko takich artefaktów i poprawia jakość diagnostyczną obrazów.
W tym zadaniu łatwo pomylić różne typy artefaktów, bo wszystkie cztery obrazy pokazują zaburzenia jakości, ale tylko jeden z nich jest klasycznym przykładem artefaktu ruchowego związanego z oddychaniem. Artefakt oddechowy w tomografii komputerowej ma zwykle postać falistego, „pływającego” zniekształcenia konturów narządów, czasem jakby ktoś przesunął kawałek obrazu w bok lub wzdłuż osi ciała. Dotyczy to głównie badań klatki piersiowej i jamy brzusznej, bo tam ruch przepony i ściany klatki jest największy. Na obrazie 1 dokładnie to widać: narządy jamy brzusznej są pofalowane, ich granice nie są ostre, a ściana ciała wygląda jak zygzak. To efekt tego, że pacjent oddychał podczas zbierania danych i rekonstrukcja "złożyła" razem projekcje z różnych faz oddechu.
Na pozostałych obrazach występują inne zjawiska. Jeden z nich pokazuje typowy szum kwantowy i ziarnistość, prawdopodobnie związane z niską dawką promieniowania albo niewłaściwymi parametrami rekonstrukcji – piksele są jak rozsypane ziarenka, ale kontury struktur są zasadniczo stabilne, nie pofalowane. To nie ma nic wspólnego z ruchem oddechowym, tylko z liczbą zarejestrowanych fotonów i filtracją rekonstrukcyjną. Inny przykład wygląda na artefakt metaliczny lub zjawisko utwardzenia wiązki: wokół struktur o bardzo wysokiej gęstości (np. metal, kość, kontrast) pojawiają się pasma, smugi, lokalne prześwietlenia albo zacienienia. To wynika z nieliniowej absorpcji promieniowania i ograniczeń algorytmów rekonstrukcji, a nie z przesuwania się narządu w czasie. Kolejny obraz może sugerować częściowy wolumen lub niewłaściwą rekonstrukcję 3D, gdzie granice są wygładzone, ale jednak zachowują prawidłowy przebieg anatomiczny – tam też nie widać charakterystycznego „rozjechania” struktur między kolejnymi rzędami pikseli.
Typowym błędem jest utożsamianie każdego zniekształcenia z ruchem pacjenta. W praktyce trzeba zawsze zadać sobie pytanie: czy kontury są faliste i jakby przesunięte, czy raczej pojawia się ziarnistość, smugi, pasma albo efekt stopniowania? Artefakt oddechowy dotyczy zmian położenia narządów w czasie, więc jego ślad to właśnie deformacja geometrii, a nie tylko zmiana gęstości czy szumu. Dlatego poprawną odpowiedzią jest wyłącznie obraz 1, a wybór innych opcji oznacza pomylenie różnych mechanizmów powstawania artefaktów w TK.
Na pozostałych obrazach występują inne zjawiska. Jeden z nich pokazuje typowy szum kwantowy i ziarnistość, prawdopodobnie związane z niską dawką promieniowania albo niewłaściwymi parametrami rekonstrukcji – piksele są jak rozsypane ziarenka, ale kontury struktur są zasadniczo stabilne, nie pofalowane. To nie ma nic wspólnego z ruchem oddechowym, tylko z liczbą zarejestrowanych fotonów i filtracją rekonstrukcyjną. Inny przykład wygląda na artefakt metaliczny lub zjawisko utwardzenia wiązki: wokół struktur o bardzo wysokiej gęstości (np. metal, kość, kontrast) pojawiają się pasma, smugi, lokalne prześwietlenia albo zacienienia. To wynika z nieliniowej absorpcji promieniowania i ograniczeń algorytmów rekonstrukcji, a nie z przesuwania się narządu w czasie. Kolejny obraz może sugerować częściowy wolumen lub niewłaściwą rekonstrukcję 3D, gdzie granice są wygładzone, ale jednak zachowują prawidłowy przebieg anatomiczny – tam też nie widać charakterystycznego „rozjechania” struktur między kolejnymi rzędami pikseli.
Typowym błędem jest utożsamianie każdego zniekształcenia z ruchem pacjenta. W praktyce trzeba zawsze zadać sobie pytanie: czy kontury są faliste i jakby przesunięte, czy raczej pojawia się ziarnistość, smugi, pasma albo efekt stopniowania? Artefakt oddechowy dotyczy zmian położenia narządów w czasie, więc jego ślad to właśnie deformacja geometrii, a nie tylko zmiana gęstości czy szumu. Dlatego poprawną odpowiedzią jest wyłącznie obraz 1, a wybór innych opcji oznacza pomylenie różnych mechanizmów powstawania artefaktów w TK.