Basic CT in ER

CT นั้นมีข้อดีที่เหนือกว่า MRI ตรงที่ว่ารพ.ขนาดใหญ่ส่วนใหญ่จะมีการติดตั้งเครื่อง CT ไว้ใช้อยู่แล้ว ในขณะที่รพ.ที่มีเครื่อง MRI นั้นมีน้อยกว่ามาก ร่วมกับ CT scan นั้นทำได้เร็วและมีราคาถูกกว่าการทำ MRI แต่ข้อเสียที่เด่นชัดที่สุดของ CT ก็คืออันตรายจากรังสี และการฉีดสารทึบรังสีซึ่งไม่สามารถทำได้ในคนที่มีปัญหาเกี่ยวกับการทำงานของไต หรือมีประวัติแพ้

พื้นฐานความรู้เกี่ยวกับ CT

• รูป CT เป็นภาพขาวดำ แสดงออกมาเป็นลักษณะเฉดสีเทาตามความหนาแน่นของเนื้อเยื่อและปริมาณ x-rayที่ผ่านไปได้ (Attenuation) เรียกปริมาณนั้นว่า CT numbers และมีหน่วยเป็น Housefield units (HUs) ยกตัวอย่างเช่น  Air = -1000 HU, cortical bone = +3000 HU, water = 0 HU
• CT ตัดภาพเป็นแผ่นบางๆตามขวางของร่างกาย (Z-axis) ข้อมูลที่ได้จะแบ่งเป็นลูกบาศก์เล็กๆ (Voxels) (ถ้ามีเฉพาะแกน x และ y จะเรียกว่า pixel ปกติจะเท่ากับ 512 x 512) ซึ่งถ้าความผิดปกติที่ต้องการดูนั้นมีขนาดเล็กกว่า voxel รายละเอียดนั้นจะหายไป (volume averaging artifact) ซึ่งถ้าต้องการภาพที่มีความถูกต้องแม่นยำมากขึ้นก็ต้องตัดภาพให้บางมากขึ้นแต่ก็ทำให้ต้องใช้ปริมาณรังสีที่มากขึ้นด้วย
• ภาพ CT แบบบาง (thinner sections) แม้ว่าจะได้ภาพที่มีรายละเอียดมากขึ้น แต่ภาพที่ออกมาจะมีลักษณะดูหยาบกว่า (grainy image) เรียกว่า image noise ซึ่งเกิดจากการที่ปริมาณของ x-ray photon ที่ไปไม่ถึงตัว detectors ซึ่งสามารถทำให้ image noise ลดลงได้โดยการใช้ปริมาณรังสีที่มากขึ้น
• Window width คือการเลือกขอบเขตความกว้างของ CT numbers ที่ต้องการ ซึ่งคอมพิวเตอร์จะแสดงเฉดสีเทาเฉพาะขอบเขตที่ตั้งไว้ ส่วน CT number ที่น้อยกว่าที่ตั้งไว้จะเป็นสีขาว ส่วนที่มากกว่าจะเป็นสีดำ การเลือก window width แคบๆ (50-400 HU) จะทำให้เห็นความแตกต่างของเนื้อเยื่อที่มีความหนาแน่นต่างกันไม่มากได้ดีขึ้น
• Window level คือการระบุว่าจะให้ CT number ใดเป็นค่ากลางของเฉดสีเทา โดยทั่วไปจะตั้งไว้เท่ากับเนื้อเยื่อที่ต้องการจะดูว่ามี attenuation number เฉลี่ยเท่าใดเช่น chest CT จะตั้ง window width ประมาณ 350 HU และตั้ง window level +30 HU จะดูโครงสร้างใน mediastinum ได้ดีแต่จะไม่เห็นรายละเอียดของ lung แต่ถ้าต้องการดู lung ก็ต้องตั้ง window width กว้าง 1400 HU ตั้ง window level -600 HU ถ้าต้องการดู bone เป็นหลักก็ตั้ง window width 1500 HU window level +305 HU
• เครื่อง CT มีการพัฒนามาตั้งแต่รุ่นที่ 1 ปัจจุบันเป็นรุ่นที่ 4 (fan-shaped beam + complete circle detector array) สามารถเก็บข้อมูลภาพได้อย่างรวดเร็ว (1sec/slide) และแก้ปัญหาเรื่อง translational motion

สารทึบรังสี (contrast agents)

         ช่วยให้การทำ CT มีความไวและความจำเพาะมากขึ้น ในสถานการณ์ห้องฉุกเฉินนั้นการใช้ contrast agents มักจะจำกัดอยู่ที่การกิน (PO) สวน (PR) ฉีด (IV) ซึ่งการเลือกใช้ขึ้นอยู่กับลักษณะทางคลินิกของผู้ป่วย ข้อห้ามในการใช้ และความเห็นของรังสีแพทย์

GI contrast media แบ่งเป็นกลุ่ม positive contrast agent เช่น iodine- หรือ barium- (iodine-มี toxicity น้อยกว่าถ้าเข้าสู่ peritoneum) มักใช้เพื่อให้ดูรายละเอียดของ bowel wall ได้ชัดเจนมากขึ้น และกลุ่ม negative contrast agent เช่น น้ำเปล่า นม ซึ่งมักใช้ใน upper GI tract เช่น ต้องการดู pancreas เป็นต้น

         การกิน contrast นั้นเป็นกระบวนการที่เสียเวลามาก เพราะต้องรอนาน 60-90 นาทีในการที่จะให้ contrast กระจายไปตาม bowel ต่างๆ แต่จากหลายๆงานวิจัยกลับพบว่าการกิน contrast นั้นไม่ได้ช่วยให้ sensitivity หรือ specificity ดีขึ้นแต่อย่างใด (ซึ่งต้องรอการศึกษาแบบ large RCT ต่อไป)

Contrast ที่กินเข้าไปสามารถถูกดูดซึมได้ 1-2% ซึ่งสามารถทำให้เกิด anaphylactoid reaction ได้ แม้ว่าจะพบได้น้อยมากแต่ก็ควรระมัดระวังในรายที่มีประวัติแพ้อยู่เดิม

IV contrast mediaใช้เพื่อให้เห็นของเขตของ vascular structure ได้ดีขึ้น แบ่งเป็น ionic และ nonionic ซึ่ง ionic นั้นเมื่อละลายในน้ำจะแตกตัวเป็น ion ทำให้มี osmolality สูงกว่าชนิด nonionic ซึ่งทำให้มีโอกาสเกิดผลข้างเคียงได้มากขึ้น ทำให้ในหลายๆรพ.ในปัจจุบันใช้ nonionic- เป็นหลัก; การให้ iodine เข้าสู่ร่างกายนั้น โดยทั่วไปแล้วจะไม่มีผลต่อปริมาณ iodine ในร่างกายเพราะ iodine ส่วนใหญ่จะโดนกักอยู่ใน contrast molecule

Adverse reaction ที่เกิดจากการให้ IV contrast แบ่งเป็น

1. Idiosyncratic anaphylactoid reactionเป็นผลข้างเคียงที่รุนแรงที่สุด ที่ไม่อาจคาดการณ์หรือป้องกันล่วงหน้าได้ จะเกิด hypotension ทันทีหลังได้รับ IV contrast แม้ในขนาดน้อยมากๆ โดยจะพบได้บ่อยขึ้นในผู้ป่วยที่มีประวัติแพ้มาก่อน, asthma, DM, on beta-blocker หรือ metformin, renal หรือ cardiac failure, extremes of ages, ประวัติ allergy หรือ atopy
2. Nonidiosyncratic reactions ความรุนแรงจะขึ้นอยู่กับชนิด (ionic > nonionic) ปริมาณและความเข้มข้นของ contrast

ความรุนแรงของอาการแพ้มีได้ตั้งแต่

• Minor reaction มีอาการ flushing, N/V, pruritus, mild urticaria, arm pain, headache พบได้ 5-10% ใน ionic- และ < 2-4% ใน nonionic- เมื่อเกิดอาการให้รักษาตามอาการ
• Intermediate reaction มีอาการ hypotension, bronchospasm พบได้ 0.5-2% ใน ionic- และ < 0.5% ใน nonionic- ให้รักษาเช่นเดียวกับ anaphylaxis
• Severe หรือ Life-threatening reaction มีอาการ severe bronchospasm, laryngeal edema, pulmonary edema, cardiac dysrhythmias, respiratory/cardiac arrest เกิดขึ้นภายใน 20 นาทีหลังได้รับ IV contrast พบได้ 0.2% ใน ionic- และ 0.04% ใน nonionic- ให้การรักษาเช่นเดียวกับ anaphylaxis และพบอุบัติการณ์การเสียชีวิตเท่ากับ 1:170,000 injections

****คำแนะนำในผู้ป่วยที่มีประวัติ anaphylactoid reaction ต่อ contrast media, multiple allergy (เช่น sea food, shellfish, eggs, milk, chocolate, penicillin, hay fever), severe หรือ frequent asthma ด้วยการให้ pretreatment ได้แก่ การให้ steroid 2-3 doses 12-18 ชั่วโมงก่อนการให้ IV contrast และให้ dose สุดท้ายพร้อมกับ diphenhydramine 50 mg IV ก่อน IV contrast 1-2 ชั่วโมง

ภาวะแทรกซ้อนจากการให้ contrast media

• Extravasation ของ contrast material มีตั้งแต่ burning pain, edema, severe tissue injury with blister, sloughing of skin, compartment syndrome โดยถ้า extravasate > 30 mL ใน ionic- หรือ > 100 mL ใน nonionic- ให้ปรึกษา plastic surgeon
• Contrast induced nephropathy ดูได้จากบทความเรื่อง CIN
• Metformin accumulation สามารถเกิดได้ในผู้ป่วยที่มี renal impairment ซึ่งทำให้เกิด severe lactic acidosis จึงมีคำแนะนำจาก FDA ให้หยุด metformin ก่อนหรือเมื่อให้ IV contrast เป็นเวลา 48 ชั่วโมงและสามารถกลับไปใช้ metformin ได้หลังจากที่ตรวจ renal function แล้ว (ACR แนะนำว่าถ้าตรวจ renal function ปกติและไม่มี comorbidities ไมจำเป็นต้องหยุด metformin และไม่จำเป็นต้องตรวจ Cr ซ้ำ)

บทบาทของ CT ในห้องฉุกเฉิน

1. Neurologic ส่วนใหญ่ CT ใช้เพื่อวินิจฉัย traumatic ICH, skull fracture, แยกระหว่าง ischemic และ hemorrhagic stroke, ประเมิน mass lesion, infection, hydrocephalus และอื่นๆอีกมากมาย ข้อจำกัดที่สำคัญคือการประเมิน posterior fossa เพราะภาพ CT บริเวณนี้จะมีลักษณะเป็นริ้วๆจาก beam hardening ซึ่งอาจบดบังพยาธิสภาพบริเวณ brain stem ได้
2. Pulmonary การทำ CT สามารถประเมิน lung parenchyma ได้ดีกว่า CXR  และ MRI เช่น lung emphysema, fibrosis, pneumonia, ARDS และให้ IV contrast ร่วมด้วยในรายที่สงสัย cancer หรือเพื่อประเมิน great vessel หรือ mediastinum
3. Cardiac ในปัจจุบันมีการทำ coronary CT angiography (CCTA) โดยใช้ MDCT ซึ่งมีบทบาทในผู้ป่วย low-intermediate pretest probability ต่อ CAD (acute chest pain + nonischemic ECG + negative cardiac biomarker) ซึ่งถ้าทำโดยใช้ 64 slide CCTA จะมี NPV 100%
4. Abdominopelvic การทำ CT สามารถใช้วินิจฉัยโรคในช่องท้องส่วนใหญ่ได้ดี เช่น appendicitis, pancreatitis, AAA, bowel obstruction, renal stones, trauma ต่อ solid organ เป็นต้น ยกเว้นบางอวัยวะที่การใช้ US จะประเมินได้ดีกว่าเช่น gallbladder, ovary, testis, ectopic/IUP
5. Extremities ใช้เพื่อประเมิน complex fracture หรือสงสัย fracture แต่ไม่เห็นจาก plain film เช่น tibial plateau, hip fractures
6. Whole body imaging การ screening ด้วย whole body CT ทุกปีตั้งแต่อายุ 45 ปีถึง 75 ปี จะมีโอกาสเสียชีวิตจากมะเร็ง 1.9% (1 ใน 50)

อันตรายจากรังสี (radiation) โดยจะเน้นไปที่รังสีก่อประจุ (ionizing radiation) ที่มีต่อร่างกาย จากการศึกษาพบว่าโอกาสเกิด solid cancer มีสัดส่วนตรงกับปริมาณรังสีที่ได้รับ (ถ้าได้รับ 100 mSv จะมีโอกาสเกิดมะเร็ง 1% และถ้าได้รับ 10 mSv โอกาสเกิดมะเร็ง 0.1% และพบว่ากลุ่มที่มีความเสี่ยงสูงที่สุดคือเด็ก)

ยกตัวอย่างปริมาณรังสีเช่น

• รังสีที่ได้รับตามธรรมชาติใน 1 ปีเท่ากับ 3 mSv
• CXR 0.1 mSv
• Head CT 1.5 mSv
• Mammogram 3 mSv
• Abdominal CT 5.3 mSv
• Chest CT 5.8-7.0 mSv
• Coronary CTA (prospectively triggered CCTA) 6.7-16 mSv (3-5 mSv)
• Chest, abdomen, pelvis CT 9.9 mSv
• Barium enema 15 mSv
• Coronary angiography 1.3-9.0 mSv

Radiation exposure จากการ portable CXR ใน ER เทียบปริมาณรังสีที่ได้รับดังนี้

• ผู้ป่วยที่ทำ CXR ได้ 0.1 mSv
• ถ้าห่างออกไปจาก portable CXR ประมาณ 1 เมตรโดยไม่ตรงกับแนวแสงเอ็กซเรย์ได้ 0.000008 mSv
• ถ้าห่างจากไปจาก fluoroscope  ประมาณ 1 เมตรโดยไม่ตรงกับแนวแสงเอ็กซเรย์ได้ 0.00002 mSv ต่อนาที
• ถ้าห่างออกไปเป็น 2 เมตร ปริมาณรังสีจะลดลงเหลือ 1/4 จากระดับรังสีที่ 1 เมตร

เพราะฉะนั้นถ้าเทียบกับรังสีที่ได้รับตามธรรมชาติประมาณ 0.01 mSv ต่อวันแล้วถือว่าปริมาณรังสีที่มีโอกาสได้รับในห้องฉุกเฉินถือว่าน้อยมากๆ

Ref: Tintinalli 8^th, Health physics society