CTスキャンとMRI

CTスキャン (またはCATスキャン )は、骨の損傷の表示、肺と胸の問題の診断、およびがんの検出に最適です。 MRIは、靭帯や腱の損傷、脊髄損傷、脳腫瘍などの軟部組織の検査に適しています。CTスキャンは5分未満で済むため、緊急治療室で広く使用されています。 一方、MRIは最大30分かかります。

通常、MRIはCTスキャンよりも費用がかかります。 MRIの利点の1つは、CATスキャンでは放射線を使用しないことです。 この放射線は、繰り返し被ばくすると有害です。

比較表

CTスキャンとMRIの比較チャート
CTスキャン MRI
放射線被ばくCTからの実効放射線量は2〜10 mSvの範囲で、これは平均的な人が3〜5年でバックグラウンド放射線から受ける線量とほぼ同じです。 通常、CTは、絶対に必要でない限り、妊婦や子供には推奨されません。なし。 MRI装置は電離放射線を放出しません。
費用CTスキャンの費用は1, 200〜3, 200ドルです。 通常、MRIよりも安価です(MRIの約半分の価格)。MRIの費用は1, 200〜4, 000ドル(対照的に)で、通常はCTスキャンやX線、およびほとんどの検査方法よりも高価です。
完全なスキャンにかかった時間通常、5分以内に完了します。 実際のスキャン時間は通常30秒未満です。 したがって、CTはMRIよりも患者の動きに敏感ではありません。MRIが何を探しているか、どこを見る必要があるかに応じて、スキャンは高速(10〜15分で終了)になる場合もあれば、長時間(2時間)かかる場合もあります。
体への影響CTは小さいにもかかわらず、照射のリスクをもたらす可能性があります。 痛みのない、非侵襲的。MRIの使用による生物学的危険性は報告されていません。 ただし、コントラスト色素にアレルギーのある人もいれば、腎臓や肝臓の障害に苦しんでいる人にも不適切です。
の頭字語コンピューター断層撮影磁気共鳴画像。
応用骨の損傷、肺と胸部の画像、がんの検出に適しています。 救急治療室の患者に広く使用されています。靭帯や腱の損傷、脊髄の損傷、脳腫瘍などの軟部組織の評価に適しています。
適用範囲CTは非常に正確に体内の骨の輪郭を描くことができます。MRIはX線よりも汎用性が高く、多種多様な病状の検査に使用されます。
患者を動かさずにイメージングプレーンを変更する機能MDCTの機能により、等方性イメージングが可能になります。 Multiplanar Reformation機能を使用したヘリカルスキャンの後、オペレーターは任意の平面を構築できます。MRIマシンは、どの平面でも画像を生成できます。 さらに、3D等方性イメージングでは、マルチプラナーリフォーメーションも生成できます。
骨構造の詳細骨構造に関する詳細を提供しますX線に比べて詳細度が低い
イメージングに使用される原理イメージングにX線を使用大きな外部フィールド、RFパルス、3つの異なる勾配フィールドを使用
軟部組織の詳細CTの主な利点は、骨、軟部組織、および血管をすべて同時にイメージングできることです。CTスキャンよりもはるかに柔らかい組織の詳細を提供します。
原理X線の減衰は、検出器とDASシステムによって検出され、その後に数学が続きます。 モデル(逆投影モデル)を使用して、画像になるピクセルの値を計算します。水素原子を含む体組織(水中など)は、スキャナーで検出される無線信号を発するように作られています。 物理学の詳細については、「磁気共鳴」を検索してください。
歴史最初の商業的に実行可能なCTスキャナーは、英国ヘイズのゴッドフリーハウンズフィールドirによって発明されました。 最初の患者の脳スキャンは1971年10月1日に行われました。1981年に最初の商用MRIが利用可能になり、MRI解像度とイメージングシーケンスの選択が大幅に増加しました。
画像の詳細特に静脈内造影での良好な軟組織分化。 イメージング速度が速いため、より高いイメージング解像度とモーションアーチファクトの低減。異なる種類の軟組織間の微妙な違いを示します。
静脈内造影剤非イオン性ヨウ素化剤は、ヨウ素と共有結合し、副作用が少なくなります。 アレルギー反応はまれですが、MRIコントラストよりも一般的です。 造影剤誘発性腎症のリスク(特に腎不全(GFR <60)、糖尿病および脱水症)。非常にまれなアレルギー反応。 腎障害または肝障害の既往歴または既往歴がある人の反応のリスク。
患者の快適レベルめったに閉所恐怖症を引き起こす不安、特に閉所恐怖症によって引き起こされる不安は一般的であり、長時間硬いテーブルの上にとどまることに疲れや不快感があります。
スキャン患者の制限金属インプラントの患者はCTスキャンを取得できます。 非常に大きい人(450ポンド以上)は、従来のCTスキャナーの開口部に収まらない場合や、移動テーブルの重量制限を超える場合があります。心臓ペースメーカー、入れ墨、および金属製インプラントを使用している患者は、患者の負傷または画像の歪み(アーチファクト)の可能性があるため禁忌です。 350ポンドを超える患者は、テーブルの体重制限を超える可能性があります。 強磁性体はトラウマ/火傷を引き起こす可能性があります。

スキャンの仕組み

左膝のMRI。

MRIの仕組み

非常に強力な磁石とパルス電波を使用して、MRIスキャナーの検出コイルは、各RFアライメントパルスの後に水分子が再配列する際に水分子によって生成されるエネルギーを読み取ります。 収集されたデータは、体の任意の軸を介して2次元の図に再構築されます。 骨には実質的に水分が含まれていないため、画像データは生成されません。 これにより、画像に黒い領域が残ります。 MRIスキャナーは、軟部組織のイメージングに最適です。

人の胴体のCTスキャン。

CTスキャンの仕組み

CT、コンピューター化された軸断層撮影、X線を使用して、骨を含む身体の画像を生成します。 CTスキャナーでは、X線管(ソース)がテーブルの上に横たわる患者の周りを回転します。 X線検出器は、患者の管の反対側にあります。 この検出器は、患者を通過するビームを受け取ります。 ビームは、いくつかの764チャネル(およそのチャネル数)でサンプリングされます。 各チャネルが受信した信号は16ビット値にデジタル化され、再構成プロセッサに送信されます。 測定は毎秒約1000回行われます。 スキャンローテーションの長さは通常1〜2秒です。 スキャンデータの各ビュー/チャネルチャンクは、以前にまったく同じ相対位置で取得された空気、水、およびポリエチレン(軟質プラスチック)のキャリブレーションスキャンデータと比較されます。 この比較により、患者の大きさや露出係数の違いに関係なく、画像ピクセルは体内の特定の物質について既知の値を持つことができます。 サンプルまたはビューが多いほど、画像は良くなります。

詳細については、このビデオを参照してください。このビデオでは、超音波、CTスキャン、MRI、PETスキャンなど、さまざまな種類のイメージングスキャンについて詳しく説明しています。

長所と短所

CATスキャンに対するMRIの利点

  • CATスキャンは、X線を使用して画像を作成します。 MRIは同じことを行うために磁場を使用し、放射線被曝に関連する既知の副作用はありません。
  • MRIは軟部組織のより詳細な情報を提供します。
  • MRIの最大の利点の1つは、画像のコントラストを変更できることです。 電波と磁場のわずかな変化は、画像のコントラストを完全に変える可能性があります。 異なるコントラスト設定は、異なるタイプの組織を強調表示します。
  • MRIのもう1つの利点は、患者を動かさずにイメージングプレーンを変更できることです。 ほとんどのMRIマシンは、どの平面でも画像を生成できます。
  • 造影剤はMRIでも使用されますが、ヨウ素でできていません。 MRIコントラストに対する反応の文書化された事例は少なく、X線色素よりも安全であると考えられています。
  • 腫瘍の検出と識別の目的では、MRIは一般的に優れています。 しかし、CTは通常、より広く利用でき、より高速で、はるかに安価であり、鎮静剤や麻酔を必要とする可能性は低くなります。
  • CTは、周囲の肉よりも高い原子番号(ヨウ素、バリウム)の元素を含む造影剤を使用することで強化できます。 MRIの造影剤は、常磁性特性を持つものです。 一例はガドリニウムです。 ヨウ素の使用はアレルギー反応に関連している可能性があります。

CTスキャンとがん

CTスキャンからの放射線は有害であり、繰り返しスキャンすると癌を引き起こすことさえあります。 2014年2月の記事で、New York Timesは次のように報告しました。

CTスキャン(複数の角度からの一連のX線画像)の放射線量は、従来のX線の100〜1, 000倍です。 1回のCTスキャンにより、疫学的証拠が癌の原因となる可能性があることを示す放射線量に患者がさらされます。 リスクは、英国とオーストラリアの2つの大規模な臨床研究で直接実証されています。 英国の研究では、複数のCTスキャンにさらされた子供は、白血病と脳がんを発症する可能性が3倍高いことが判明しました。 医学研究所は、スーザン・G・コーメンが後援する2011年の報告書で、過去10年間で使用が大幅に減少した医療画像およびホルモン療法からの放射線が乳癌の主要な環境原因であると結論付け、女性は不必要なCTスキャンへの曝露を減らします。

MRIに対するCTスキャンの利点

  • CTは骨構造のイメージングに非常に適しています。
  • 特定の種類の外科用クリップ、金属片、心臓モニター、ペースメーカーを受け取った一部の患者は、MRIを受け取ることができません。
  • 総合検査にかかる時間は、MRIにかかる時間よりも短くなります。
  • 閉所恐怖症の患者では、MRIを行うことはできません。患者は約20〜45分間、騒々しい機械の中にとどまる必要があるからです。
  • CTスキャンはMRIよりも安価です。 CTスキャンの費用は1, 200〜3, 200ドルですが、MRIの費用は最大4, 000ドルです。

機械のコスト

当然のことながら、さまざまなCTスキャナーが利用可能であり、機能やブランドに応じて価格に大きなばらつきがあります。 これはCTスキャンマシンに適した価格設定ガイドです。 バニラ4スライスCTスキャナーの価格は85, 000ドルから150, 000ドルです。 16スライススキャナーの価格は145, 000〜225, 000ドルで、最高級の64スライスCTは最大450, 000ドルです。 通常、マシンには年間メンテナンスが必要な場合があり、数万ドルの費用がかかります。

MRI装置には、1.5 Tおよび3 T( TはTeslaの略)モデルがあります。 3Tモデルはより高価ですが、より高い画像品質とより短いスキャン時間を提供します。 1.5 T MRIスキャナーは約100万ドルから始まり、3Tモデルは50%高価です。 メーカーは、MRIスキャナーの引用文に、画像やコントラストインジェクターを表示するワークステーションなどの付属品を含めることができます。 (MRIスキャナーのガイドについては、こちらを参照してください。)

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