EO

Hoe CT-technologie Covid-19 kan detecteren

24 februari 2021 om 10:25 uur

Er zijn twee populaire tests voor coronavirus (Covid-19): moleculaire diagnostische test en antigeen diagnostische test. Bij sommige van deze tests kan het een paar dagen duren voordat ze een positief of negatief resultaat opleveren. Deze methoden kunnen ook geen informatie geven over het stadium van de Covid-19 en de resultaten kunnen te lijden hebben van fout-negatieven, die de behandeling van de patiënt kunnen beïnvloeden. Een alternatieve techniek is de beeldvormende techniek van computertomografie (CT).


Een CT-scan genomen op de borst van de patiënt (inclusief longen) is veelbelovend gebleken als alternatieve methode voor het diagnosticeren van Covid-19. De CT-beelden kunnen binnen enkele minuten worden verkregen en een radioloog kan ze mogelijk binnen enkele uren analyseren en resultaten opleveren. De vroege detectie en diagnose van Covid-19 met behulp van CT kan ook helpen bij het bewaken van het klinische verloop, de evaluatie van de ziekte, de progressie van de ziekte of bij het identificeren van vroege waarschuwingssignalen, zelfs als er geen andere tests zijn.

 

CT is een structurele beeldvormingstechniek die informatie kan geven over fysieke structuren. De CT-beeldvormingstechniek is niets anders dan een 3D-versie van een röntgenplanaire (2D) beeldvormingstechniek. Een röntgenfoto wordt verkregen door röntgenstralen van een straalbron af te vuren op een af ​​te beelden object en de doorgelaten stralen te verzamelen in een detector aan het andere uiteinde.

 

ctFiguur 1. Schema van CT-technologie. Afbeelding: Aron Saar / CC BY-SA 3.0

 

De röntgenstralen verliezen een deel van hun energie als gevolg van verzwakking terwijl ze door het object (en zijn omgeving) reizen. Deze verzwakking hangt in het algemeen af ​​van de dichtheid van het object en de penetrerende eigenschappen van de röntgenstralen. De niet-verzwakte röntgenstralen worden vervolgens bij de detector verzameld als een 'handtekening' die kan worden gebruikt om het object in een vlakke 2D-afbeelding weer te geven.

 

Een CT-beeld kan worden gegenereerd wanneer de volledige opstelling van de röntgenbron-detector rond het object wordt geroteerd, en gegevens over meerdere röntgenstralen onder verschillende hoeken worden gecombineerd met behulp van een wiskundig algoritme.

 

CT in COVID-19-diagnose

2Figuur 2: een dwarsaanzicht van een normaal CT-beeld op de borst van een 35-jarige vrouw. Bron: Radiopaedia / CC BY-SA 3.0

 

Een normale long-CT-scan lijkt in hoofdzaak zwart (figuur 2) omdat de longen gevuld zijn met lucht, en röntgenstralen die door de longen gaan, verliezen slechts een kleine hoeveelheid energie vanwege de minimale verzwakking op hun pad.

 

Onderzoek heeft aangetoond dat longontsteking de belangrijkste factor is die bijdraagt ​​aan het verschijnen van Covid-19 in CT-longbeelden. Longontsteking is een infectie waarbij luchtzakjes in de longen worden ontstoken, die worden vervangen door een vloeistof (oedeem), waardoor CT-beelden een witte vlek krijgen. Het is mogelijk dat Covid-19 de luchtwegen binnendringt, immuunresponsen initieert en de cellulaire afzetting van angiotensine-converterend enzym 2 verhoogt.

 

De aggregatie van ontstekingscellen veroorzaakt verminderde luchtruimten, waardoor de bloeduitwisseling wordt belemmerd, wat kan leiden tot orgaanfalen. Ground-glass opacities (GGO's) en consolidatie zijn veelgebruikte CT-kenmerken (samen met de klinische symptomen) om Covid-19 te diagnosticeren. GGO's kunnen verwijzen naar het instorten van de luchtruimten of het vullen van pulmonale luchtruimten met vloeistof, die verschijnen als grijsachtige of witachtige wazige plekken - alsof sommige delen van de long zijn bedekt met matglas. Consolidatie verwijst naar het vullen van pulmonale luchtruimten met vloeistof of andere ontstekingsproducten, wat leidt tot een toename van de dichtheid van het parenchym door de randen van longbloedvaten of bronchiale wanden te bedekken. GGO's en consolidatie kunnen in verschillende patronen aanwezig zijn en de dichtheid van longregio's verhogen (vergeleken met lucht).

 

3Figuur 3. Een coronaal beeld van een CT-opname van de borstkas bij patiënten met de ziekte van COVID-19 met matglas-troebelingen. Bron: Opzwartbeek / CC BY-SA 4.0

 

Daarom kunnen de röntgenstralen meer verzwakt worden (vergeleken met lucht) en witachtig lijken. Covid-19-kenmerken op CT-beelden kunnen verspreid zijn over de middelste en onderste delen van de longen. De kenmerken hebben de vorm van patches of segmenten die zich van het midden af ​​bevinden en tussen het borstvlies en de lichaamswand van het parenchym. De dichtheid van deze plekken kan variëren afhankelijk van de ernst van de ziekte, waardoor de opaciteit van de longen verandert.

 

Gerelateerd nieuws

Hoe een bewegend platform voor 3D-printen afval en kosten kan verminderen

3D-printen kan nu 40 procent sneller en 30 procent goedkoper (video)

Onderzoekers van de USC Viterbi School of Engineering (VS) hebben een goedkoop dynamisch gestuurd oppervlak voor 3D-printers ontwikkeld dat afval vermindert en tijd bespaart.

Met dertig 3D-geprinte autoonderdelen de Dakar door

Met dertig 3D-geprinte auto-onderdelen de Dakar door

Prodrive en het Koninkrijk Bahrein, die dit jaar 5e zijn geworden in de Dakar Rally, deden dat in een auto met dertig 3D-geprinte onderdelen. Reden? Door Covid-19 kon het team pas in oktober 2020 de fabriek in.

Structurele batterij

Sprong voorwaarts naar structurele batterij (video)

Onderzoekers van Chalmers University of Technology hebben een structurele batterij geproduceerd die tien keer beter presteert dan voorgaande versies. Koolstofvezel dient tegelijk als elektrode, geleider en dragend…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

12 april 2021, online

Hannover Messe

De Hannover Messe is een van de grootste industriebeurzen.

13 april 2021, online

De Makers van Morgen

Over het versnellen van time-to-market en snel doorvoeren van productinnovaties

14 april 2021, online

Thundercomm / Qualcomm Webinar - 5G IoT

Webinar over 5G IoT oplossingen met de Qualcomm Snapdragon architectuur

Meer agendapunten »