ТОМОГРАФИЯ (греч. tomos кусок, слой + grapho писать, изображать; син.: послойное рентгенологическое исследование, ламинография, стратиграфия) — метод рентгенологического исследования, заключающийся в получении теневого изображения отдельных слоев исследуемого объекта, лежащих на разной глубине.
Впервые идею послойного рентгенол. исследования выдвинул в 1921 г. французский ученый Бокаж (A. Bocage). Практическая разработка этого метода была осуществлена в 1930 г. в Италии Валлебоной (A. Vallebona), в 1931 г. в Голландии Цидзес де Плантом (В. Ziedses des Plantes), в 1935 г. в СССР В. И. Феоктистовым и в Германии Гроссманном (G. Grossmann). В наст, время Т.— один из распространенных методов рентгенологического исследования (см.).
Т. производят с помощью специальных рентгенодиагностических аппаратов — томографов (рис. 1). Томограф состоит из рентгеновского питающего устройства, излучателя, приемника излучения (кассеты с усиливающим экраном и пленкой или селеновой пластиной), устройства для фиксации больного, а также механизма для синхронного перемещения излучателя и приемника либо больного и приемника излучения.
В основе Т, лежит принцип синхронного перемещения в пространстве во время рентгеновской съемки двух или трех компонентов системы рентгеновский излучатель — исследуемый объект — приемник излучения. Преимущественное распространение получила Т., при к-рой исследуемый объект неподвижен, а рентгеновская трубка и кассета с пленкой перемещаются в противоположных направлениях. При синхронном движении излучателя и приемника и повороте пучка излучения относительно некоего центра, лежащего на заданной глубине исследуемого объекта, происходит «размазывание» теневых изображений деталей, расположенных выше и ниже плоскости, в к-рой лежит этот центр. В результате такого «размазывания» на рентгеновской пленке возникает четкое изображение деталей, находящихся в плоскости среза в глубине исследуемого объекта.
Т. классифицируют по ориентации исследуемых слоев относительно продольной оси тела больного (продольная, поперечная, панорамная Т.), по траектории движения системы излучатель — приемник (линейное, нелинейное, комбинированное), по пространственному положению больного во время исследования (горизонтальное, вертикальное, наклонное). Соответственно различают и виды томографов: продольные, поперечные и панорамные. Последние обеспечивают изображение слоев, имеющих форму изогнутых поверхностей. Томографы бывают также горизонтальные, вертикальные или универсальные (поворотные). По характеру перемещения подвижных частей различают линейные, нелинейные, круговые и комбинированные томографы (рис. 2).
Основными параметрами Т., определяющими толщину выделяемого слоя и эффективность «размазывания» мешающих теней, являются величина угла поворота и траектория движения излучателя. Оптимальное «размазывание» мешающих теней достигается перемещением системы излучатель — приемник по сложным криволинейным траекториям в виде круга, эллипса или спирали. Наибольшее распространение в рентгенол. практике получили томографы, обеспечивающие прямолинейное «размазывание». Они позволяют получать горизонтальные продольные линейные томограммы с помощью штатива снимков и стола рентгенодиагностических стационарных аппаратов общего назначения, оснащенного специальным механизмом для перемещения излучателя и кассеты. Такими механическими приставками снабжаются все отечественные стационарные рентгенодиагностические аппараты и большинство зарубежных (см. Рентгеновские аппараты), К линейным томографам относятся также отечественный томограф типа М-1, приставки для продольной томографии Ц-1402 и Ц-1404. Общим недостатком горизонтальных томографов является невозможность проводить исследования в вертикальном и наклонном положениях больного. Этот недостаток устранен в универсальных томографах, к к-рым относится отечественный томограф Ц-1730, дающий линейное «размазывание». В вертикальном поперечном томографе типа Ц-1875 синхронно перемещаются кресло с сидящим больным и приемник с пленкой.
я получения панорамных снимков челюстей и других частей черепа применяют панорамные нелинейные томографы, к к-рым относятся отечественный томограф Ц-5045, а также ортопантомографы ОП-5, ОП-6 (Финляндия) и др. Горизонтальный панорамный томограф ОП-6, наиболее совершенный из данного класса томографов, имеет 5 программ для получения панорамных снимков челюстей, шейных позвонков, гайморовых пазух, средней трети лица и глазниц.
Основной характеристикой Т., определяющей диагностическую информативность метода, является толщина выделяемого слоя (среза), т. е. расстояние между двумя параллельными плоскостями сечения изучаемого объекта, в зоне к-рого элементы объекта отображаются субъективно резко. Термин «толщина выделяемого слоя» является условным, т. к. включает субъективный критерий — оценку резкости изображения. Главным техническим фактором, определяющим толщину выделяемого слоя, считается угол поворота излучателя. В рентгенол. практике принято выделять 4 слоя различной толщины: сверхтолстый (угол поворота излучателя 5 — 9°), толстый (угол поворота 10—20°), средний (угол поворота 25—30°) и тонкий (угол поворота 35—50°). Выбор слоя необходимой толщины зависит от характера изучаемого объекта и конкретных диагностических задач. Толщину слоя определяют и другие факторы: соотношение расстояний между рентгеновским излучателем, приемником и объектом исследования, объем, плотность и пространственная ориентация структурных элементов объекта особенно располагающихся в исследуемом слое и вблизи от него.
к, томографический эффект будет уменьшаться с увеличением плотности и размера анатомических деталей, при совпадении протяженности структурных элементов объекта (бронхи, сосуды, костные балки и др.) с направлением движения излучателя. Т. о., реальный томографический слой не ограничен плоской поверхностью, а имеет более сложную форму. Диагностическое значение Т. зависит и от качества томографического изображения. Оно должно иметь оптимальную оптическую плотность и минимальную нерезкость.
Для получения одновременного изображения нескольких слоев исследуемого объекта предложена так наз. симультанная Т. с использованием специальной кассеты, в к-рой на определенном расстоянии, отделенные друг от друга прокладками, находятся несколько пленок, помещенных между усиливающими экранами с возрастающей степенью люминесценции. Таким образом удается компенсировать потерю интенсивности рентгеновского излучения вследствие его поглощения в усиливающих экранах.
Для повышения качества Т. предложены специальные рентгеноэкспонометры. Мешающие тени на томограмме можно устранить методом субтракции (см.). В целях объективизации данных Т. используют денситометрию (см.). Анализ мелких деталей объекта производят с помощью прямого увеличения изображения. Т. можно сочетать с другими методами рентгенол. исследования: бронхографией (см.) — томобронхография, ангиографией (см.) — томоангиография, флюорографией (см.) — томофлюорография, кимографией (см.) — томокимография, электрорентгенографией (см.) и др.
Чаще Т. применяют при заболеваниях легких. В зависимости от задач исследования Т. легких выполняют при различных углах поворота излучателя: от минимальных (5—9°) — зонография до максимальных (40—50°) — тонкослойная томография. Плоскость и уровень выделяемого слоя выбирают на основании предварительного анализа рентгенограмм грудной клетки. При этом Т. можно производить во фронтальной (прямые томограммы), сагиттальной (боковые томограммы), или косой, нестандартной проекции. В тех случаях, когда патол. образование локализуется в центральных участках легкого (ядро легкого) или его периферических отделах (плащ легкого), следует применять Т. в прямой и боковой проекциях. При этом уровень послойного исследования выбирают исходя из размеров патол. образования. При локализации патол. процесса в участках легких, неудобных для рентгенол. исследования (верхушке, вблизи легочной борозды грудной клетки, у основания легкого), Т. производят в косой проекции.
На томограммах отображаются детали патол. процесса, нечетко дифференцируемые или скрытые вследствие суперпозиции на обзорном снимке. Так, при Т. могут быть выявлены туберкулезные каверны, обычно неразличимые среди густо расположенных очаговых и обширных инфильтративных изменений, прикрытые тенью массивных плевральных шварт, а также нормальными анатомическими образованиями грудной клетки — ребрами, ключицами, органами средостения. На томограммах отчетливо видны полости распада при абсцедировании (рис. 3). При исследовании таких патол. образований в легких, как периферический рак, туберкулома, киста и др., на томограммах можно обнаружить важные дифференциально-диагностические признаки — мелкие полости распада, кальцификаты, узловатый характер образования, а также изучить состояние окружающей легочной ткани.
На послойных снимках возможна большая детализация легочного рисунка, что имеет значение при обследовании больных с застойными явлениями в легких и диффузными изменениями воспалительного характера. Для выявления мелких, невидимых на обзорной рентгенограмме метастазов злокачественных опухолей в легких используют так наз. сплошную, или тотальную, Т. легких, при к-рой выполняют серию томограмм через всю толщу грудной клетки с интервалом 1 — 2 см.
При исследовании трахеи и крупных бронхов Т. производят в характерной фронтальной проекции. Т. сегментарных и субсегментарных бронхов выполняют в косой проекции. При этом больного укладывают в разных положениях по определенным схемам. Томографическое изучение просвета бронхов и бронхиальных стенок играет большую роль при распознавании опухолей и воспалительных процессов в легких, инородных тел в бронхах и др. Томография — обязательный компонент рентгенол. исследования внутри-грудных лимф, узлов у больных с туберкулезным бронхоаденитом и злокачественными опухолями легких.
Т. является ценным методом рентгенол.
следования гортани, позволяющим не только изучить мор-фол. структуру этого органа, но и одноврехменно оценить эластичность анатомических элементов, в первую очередь голосовых связок. Т. гортани производят в прямой проекции, выделяемый слой располагается на 2—3 см глубже наиболее выступающей точки щитовидного хряща. Обычно выполняют серию томограмм при различных функциональных пробах: во время продолжительного вдоха, при фонации звука «и», при экспираторном натуживании (см. Вальсальвы опыт). Т. гортани используют не только для диагностики злокачественных опухолей (рис. 4), но и для контроля эффективности лучевой терапии.
Т. позволяет решать ряд задач в кардиологии. При ревматических пороках сердца Т. помогает выявлять признаки увеличения отдельных камер сердца, в первую очередь левого предсердия, внутрисердечные обызвествления клапанов сердца, фиброзных колец (рис. 5), внутрисердечных тромбов и др., изучать состояние малого круга кровообращения. Много дополнительных сведений дает Т. при обследовании больных с врожденными пороками сердца. С помощью Т. уточняют диагностику аневризм аорты и легочного ствола, обнаруживают место сужения (коарктации) аорты, определяют область ампутации ствола и легочных артерий при их тромбоэмболии.
Т. значительно расширяет диагностические возможности рентгенол. исследования желчевыделительной системы. На послойных снимках удается выявить не видимые на холецистограммах и холеграммах камни, опухоли и воспалительные стриктуры.
В урологии Т. является обязательным компонентом инфузионной урографии (см.) — нефротомография, к-рая позволяет выявлять небольшие по объему дефекты почечной паренхимы, обусловленные опухолями, кистами или склеротическим процессом. На нефротомограммах более точно может быть произведена рентгенограмметрия (см.), имеющая значение в диагностике пиелонефрита, аномалий развития, реноваскулярной гипертонии.
Область применения Т. костей и суставов ограничена в основном исследованием черепа и позвоночника, реже других участков скелета. На томограммах удается обнаружить не видимые на обычных рентгенограммах детали строения костей, их взаимоотношение, а также ряд рентгенол. симптомов: остеосклероз, остеонекроз, деструкцию, нарушение целостности кости, патол. перестройку и др. (рис. 6).
Для получения более четкого изображения нек-рых органов Т. сочетают с искусственным контрастированием окружающего пространства газом. Так, Т. вилочковой железы (рис. 7) производят в условиях пневмомедиастинума (см.), поджелудочной железы, почек и надпочечников — в условиях пневморетроперитонеума (см.), внутричерепных опухолей — при пневмоэнцефалографии (см.).
Несмотря на разработку других методов послойного рентгенол. исследования (компьютерная рентгеновская, эмиссионная, ультразвуковая томография), классическая рентгеновская Т. не утратила своего значения и пока еще широко применяется в комплексе диагностических рентгенол. исследований и при планировании лучевой терапии.
См. также Томография компьютерная, Эмиссионная компьютерная томография.
Библиогр.: Абдурасулов Д. М. и Никишин К. Е. Томография нормального черепа, Ташкент, 1966; Гладыш Б. Томография в клинической практике, пер. с польск., Варшава, 1965, библиогр.; Каи Д. В., Перельман В. М. и Сегал А. С. Зонография почек, Вестн. рентгенол. и радиол., № 2, с. 59, 1977; Кевеш Л. Е. и Линденбратен Л. Д. Послойное рентгенологическое исследование сердца и крупных сосудов грудной полости, там же, № 3, с. 19, 1961; Ковач Ф. и Жебёк 3. Рентгеноанатомические основы исследования легких, пер. с нем., Будапешт, 1962; Королюк И. П. Зонография легких, М., 1984; Коро люк И. П. и др. Направленная (селективная) зонография трахеобронхиального дерева, Вестн. рентгенол. и радиол., № 1, е. 13, 1982; Линденбратен Л. Д. и Наумов Л. Б. Методы рентгенологического исследования органов и систем человека, Ташкент, 1976; Мамиляев Р. М. Значение зонографии и бронхозонографии в диагностике хронических неспецифических заболеваний легких, Вестн. рентгенол. и радиол., № 4, с. 57. 1979; Палeев Н. Р., Рабкин И.х! и Бородулин В. И. Введение в клиническую электрорентгенографию, М., 1971; Рыбакова Н. И. и Кузнецов С. А. К вопросу о методике томографического исследования бронхиального дерева, Вестн. рентгенол. и радиол., Ns 2, с. 36, 1968; Технические средства рентгенодиагностики, под ред. И. А. Перёслегина, М., 1981; Хадж и деков Г. и Ботев Б. С. Томография костей, пер. с бол г., София, 1959, библиогр.; Ч и’к и р-дин Э. Г., Стольцер С. М. и Астраханцев Ф. А. Рентгеновские томографические аппараты, М., 1976, библиогр.; Es se г С. Topographische Ausdeutung der Bronchien im Rontgenbild, Stuttgart, 1957, Bibliogr.; Evans J. A. Nephrotomography, Radiology, у. ИЗ, p. 483, 1974; W e s t r a D. Zonography, The narrow-angle tomography, Amsterdam, 1966, bibliogr.
И. П. Королюк; Э. Б. Козловский (техн.).,
Источник: xn--90aw5c.xn--c1avg
Становление компьютерной томографии: от Пирогова до Кормака
Несмотря на то, что КТ считается достижением науки конца 20 века, понятие томографии, как и сама методика послойного снятия информации о человеческом организме, впервые появилось в 19 столетии в трудах Николая Ивановича Пирогова, хирурга и анатома. Им был разработана тактика изучения анатомического строения внутренних органов, которую он назвал топографической анатомией.
Суть предложенного способа заключалась в том, чтобы не производить вскрытие трупов сразу по стандартной схеме. Сначала тело необходимо было подвергнуть заморозке, после чего можно было производить послойное разрезание в различных анатомических проекциях. Таким образом, медики получали возможность изучить внутренние состояния больных, правда, уже после их смерти. Помочь умершему таким образом, безусловно, не представлялось возможным, однако собранная таким образом информация представляла собой бесценный клад для науки, для разработки методов диагностирования и лечения, которые можно было успешно применять на живых пациентах. Описанная методика получила название анатомической томографии или “ледяной анатомии” Пирогова.
Начало было положено. В 1895 году происходит открытие проникающих рентгеновских лучей. В начале 20 столетия И. Радон, австрийский учёный-математик, выводит закон, обосновывающий способность Х-лучей по-разному поглощаться средами различной плотности. Именно это свойство рентгеновского облучения и лежит в основе всего метода компьютерной томографии (КТ).
Американский и австрийский физики Кормак и Хаунсфилд, основываясь на теории Радона, независимо друг от друга продолжают работать в этом направлении, и в конце 60-х представляют миру первые прототипы компьютерных томографов. Уже с 1972 года эти аппараты начинают применяться для диагностики пациентов по всему миру.
Виды компьютерных томографов
Процесс развития компьютерных томографов насчитывает 5 этапов, соответственно, за это время были разработаны 5 типов томографов.
Томографы первого поколения конструировались по подобию аппарата Хаунсфилда. Учёный использовал в своём приборе кристаллический детектор с фотоэлектронным умножителем. В роли источника излучения выступала трубка, связанная с детектором. Трубка поочерёдно делала поступательные и вращательные движения при постоянно транслирующемся рентгеновском излучении. Такие аппараты применялись только для обследования головного мозга, так как диаметр просвечиваемой зоны не превышал 24-25 сантиметров, кроме того, сканирование длилось долго, и обеспечить на всё время его проведения полную неподвижность пациента было проблематично.
Второе поколение компьютерных томографов появилось в 1974 году, когда впервые миру были представлены аппараты с несколькими детекторами. Отличие от устройств предыдущего типа заключалось в том, что поступательные движения трубки производились быстрее, а после этого движения трубка делала поворот на 3-10 градусов. За счёт этого полученные снимки были более чёткими, а лучевая нагрузка на организм уменьшалась. Однако продолжительность томографии с использованием такого аппарата всё равно была большой – до 60 минут.
Третий этап развития томографических аппаратов впервые исключал поступательное движение трубки. Диаметр исследуемой зоны увеличился до 40-50 сантиметров, кроме того, используемое компьютерное оборудование стало существенно более мощным: в нём начали использовать более современные первичные матрицы.
Четвёртое поколение томографов появилось на стыке семидесятых и восьмидесятых годов. В них предусматривалось наличие 1100-1200 неподвижных детекторов, расположенных по кольцу. В движение приходила только рентгеновская трубка, благодаря чему время получения изображения существенно сократилось.
Самые современные аппараты – компьютерные томографы пятого поколения. Их принципиальное отличие от предыдущих устройств заключается в том, что в них поток электронов продуцируется неподвижной электронно-лучевой пушкой, которая располагается за томографом. При прохождении через вакуум, поток фокусируется и направляется электромагнитными катушками на вольфрамовую мишень под столом, где располагается пациент. Мишени большой массы размещены в четыре ряда и охлаждаются непрерывной подачей проточной воды. Неподвижные твёрдотельные детекторы находятся напротив мишеней. Аппараты такого типа изначально использовались для сканирования сердца, так как позволяли получить картинку без шумов и артефактов от пульсации органа, а сейчас они применяются повсеместно.
Суть метода компьютерной томографии
Диагностика посредством КТ представляет собой процесс получения изображения слоя малой толщины посредством обработки данных, полученных с детекторов рентгеновского излучения, путём просвечивания слоя в разных проекциях. Во время сканирования трубка осуществляет обороты вокруг объекта. Различия в плотности различных участков объекта исследования, которые встречает на своём пути излучение, вызывают изменения его интенсивности, фиксирующиеся детектором. Получаемый сигнал обрабатывается компьютерной программой, которая конструирует на его основе послойное изображение.
Современные аппараты дают минимальную толщину слоя от 0,5 миллиметра.
Классификации компьютерной томографии по различным признакам
Одним из оснований разделения процедуры на виды является количество изображения, которое она позволяет получить за одно вращение трубки:
- односрезовая КТ даёт один снимок в одной проекции за одно вращение;
- многосрезовые КТ могут осуществлять сканирование от 2 до 640 срезов за один цикл трубки.
В зависимости от использования в процессе контрастирующего вещества, различают:
- КТ без контраста;
- КТ с контрастом, когда пациенту перед началом процедуры внутривенно или перорально вводится окрашивающее вещество.
Применение компьютерной томографии с контрастом обусловлено необходимостью:
- повышения информативности полученных снимков:
- усиления дифференциации близко расположенных органов на изображении;
- отделения патологических и нормальных структур на снимках;
- уточнения характера обнаруженных патологических изменений.
По количеству детекторов и оборотов трубки в единицу времени различают такие разновидности компьютерной томографии:
- последовательная КТ;
- спиральная томография;
- многослойная мультиспиральная компьютерная томография.
Последовательная компьютерная томография
Такой вид КТ предполагает, что, после совершения каждого оборота, рентгеновская трубка останавливается для того, чтобы вернуться в исходное положение перед началом следующего цикла. Пока трубка неподвижна, стол томографа с пациентом передвигается вперёд на определённое расстояние (так называемый “шаг стола”) для того, чтобы произвести снимок следующего среза. Толщина среза, а, соответственно, и шага, выбирается в зависимости от целей обследования. При исследовании грудной клетки и брюшной полости, время неподвижности трубки пациент использует для того, чтобы совершить выдох или вдох, и задержать дыхание для следующего снимка. Такой процесс сканирования является фрагментарным, дискретным. Он разделён на циклы, равные одному обороту трубки вокруг объекта сканирования.
Последовательная КТ, на сегодняшний день, применяется достаточно редко. Её используют для обследования различных органов и частей тела, однако у неё есть ряд недостатков (значительная длительность, сдвиг и несоответствие томографических срезов в результате движений пациента), из-за которых её понемногу вытесняют другие разновидности компьютерной томографии – спиральная и многослойная мультиспиральная.
Как работает спиральная томография
Этот вид КТ впервые был предложен в медицинской практике в 1988 году. Его суть заключается в непрерывности двух действий: вращения рентгеновской трубки вокруг объекта исследования, и непрерывного поступательного движения стола с пациентом вдоль продольной оси сканирования сквозь апертуру гентри. Гентри включает в себя источник излучения, детекторы сигналов, а также систему, которая обеспечивает их непрерывное движение. Диаметр апертуры гентри – это глубина области объекта, на которую распространяются возможности сканирования.
В процессе проведения этого вида томографии, движение рентгеновской трубки имеет траекторию спирали. В этом случае скорость движения стола с пациентом может принимать произвольные значения, необходимые для достижения целей исследования. Такая технология позволила уменьшить длительность процедуры, следовательно, и лучевую нагрузку на обследуемого.
Мультиспиральная многослойная компьютерная томография
Основополагающее отличие такого вида компьютерной томографии состоит в количестве детекторов – по окружности гентри их может располагаться минимум 2 ряда, общим количеством до 1100-1200 штук.
Впервые технология мультиспирального или мультисрезового сканирования была предложена в 1992 году. Изначально она подразумевала произведение двух срезов в течение одного цикла вращения рентгеновской трубки, что существенно увеличивало производительность томографа. Сегодня аппараты позволяют получить до 640 срезов объекта за одно вращение, в результате чего появляется не только высокоточная и качественная картинка на снимках, но и возможность следить за состоянием органов в реальном времени. Существенно сократилось и время проведения процедуры – мультиспиральная компьютерная томография, или МСКТ, длится всего 5-7 минут. Такой тип томографии предпочтителен для обследования костных тканей.
Иные разновидности компьютерной томографии
Ещё одним фактором, определяющим дифференциацию видов КТ, является количество источников, выделяющих излучение. С 2005 года на рынке томографов появились первые аппараты с двумя рентгеновскими трубками. Их разработка являлась закономерной необходимостью для выведения компьютерной томографии объектов, находящихся в очень быстром, непрерывном движении, например, сердца. Для достижения наибольшей результативности и объективности результатов обследования этого органа, период среза сканирования должен быть максимально коротким. Усовершенствование существующих томографов с одной рентгеновской трубкой остановилось на том, что был достигнут технический предел скорости её вращения. Использование двух источников излучения, расположенных под углом 90 градусов, даёт возможность получать изображение сердца независимо от частоты его сокращений.
Важное преимущество аппаратов с двумя трубками излучения – их полная “автономность” друг от друга, то есть возможность каждой из них работать в самостоятельном режиме, с различающимися значениями напряжения и тока. Благодаря этому, близко расположенные предметы разной плотности удаётся лучше дифференцировать на изображении.
По областям сканирования выделяют компьютерную томографию:
- внутренних органов;
- костей и суставов;
- сосудистой системы;
- головного и спинного мозга.
Каждый из видов томографии различается между собой требованиями по подготовке, необходимостью или отсутствием необходимости вводить контраст, а также режимом работы аппарата.
Компьютерная томография внутренних органов
КТ внутренних органов позволяет получить чёткие снимки и трёхмерное изображение органов грудной клетки, брюшной полости, средостения, шеи, забрюшинного пространства, малого таза, бронхов, мягких тканей.
КТ опорно-двигательного аппарата
Компьютерная томография костей и суставов сканирует состояние и функциональные нарушения в плотных костных образованиях, мышцах, суставных структурах, а также в подкожно-жировой клетчатке. Если, например, для исследования состояния костей успешно используется и рентгенография, то обследование суставов – процесс, требующий более изощрённых решений, ведь сустав представляет собой сложную систему взаимосвязанных между собой элементов. Безусловно, есть иные методы исследования этих частей тела, например, артроскопия и артрография, но они требуют хирургического вмешательства, порой незначительного, однако из-за него могут возникать различные осложнения после процедуры.
Томографическое обследование сосудов
Сканирование сосудистой системы человека с использованием компьютерного томографа, чаще всего, происходит с контрастированием. Такое обследование даёт возможность увидеть и проанализировать особенности строения сосудов, наличие сужений или расширений, тромбов, расслоения, аневризмы, стеноза, артерио-венозной мальформации.
Сканирование головного и спинного мозга с помощью технологий КТ
Компьютерная томография на сегодняшний день является одним из основных способов визуализации спинного и головного мозга для их исследования. Процедура даёт хорошую видимость всех структур головного мозга: мозолистого тела, больших полушарий, мозжечка, варолиева моста, гипофиза, продолговатого мозга, ликворопроводящих областей, борозд полушарий и мозжечка, а также мест выхода самых крупных мозговых нервов.
Что касается спинного мозга, в течение долгого времени единственным способом обследования этого органа была рентгеновская миелография, проводимая с контрастированием. По своей сути, она представляла собой процесс получения рентгеновских снимков с предварительным введением пациенту окрашивающего вещества.
По результатам современной компьютерной томографии можно определить форму, контур, структуру спинного мозга, при этом он хорошо дифференцируется от окружающего его ликвора. На снимках определяются корешки и спинно-мозговые нервы, а также сосудистая система спинного мозга.
Перфузионная компьютерная томография
КТ-перфузия – методика компьютерной томографии, проводимая для определения уровня кровотока во внутренних органах, в основном, в головном мозге или печени. Перфузия определяется как отношение объема крови к объёму тканей конкретного органа. Такой вид томографии позволяет оценить особенности притока, проницаемости и оттока крови.
Основные достоинства и недостатки метода
Технология обследования внутренних органов и систем тела человека с использованием специального компьютерного оборудования и свойств рентгеновского облучения, по ряду причин достаточно высоко оценивается медиками всего мира. Результаты КТ представляют собой снимки костей, органов, сосудов и мягких тканей, имеющие высокою качество изображения. Томографы последнего поколения дают возможность не только построить трёхмерную модель большинства внутренних структур человеческого тела, но и, практически, наблюдать за ними в режиме реального времени. Полученная информация легко поддаётся обработке, и отличается простотой исследования для врача-рентгенолога. Удобство представляет и возможность сохранить изображение в цифровом виде на специальном запоминающем устройстве, и, при необходимости, распечатать его столько раз, сколько необходимо.
В отличие от МРТ, компьютерную томографию разрешено назначать пациентам с металлическими имплантами, несъёмными протезами, внедрёнными в тело спицами, а также кардиостимуляторами.
Пациенты, перенёсшие процедуру, отмечают её безболезненность и быстроту. В редких случаях может понадобиться, чтобы пациент находился в полости томографа дольше 15-20 минут.
По сравнению с обычной рентгенографией, КТ подвергает пациента гораздо меньшему уровню облучения.
Однако, кроме неоспоримых достоинств, метод обследования с применением компьютерного томографа имеет и некоторые недостатки, основной из которых – сам факт использования рентгеновских лучей, особенно учитывая, что человеческое тело можно исследовать и без их применения, например, посредством МРТ. Из-за того, что процедура подвергает пациента облучению, её не рекомендуется назначать детям и беременным женщинам. Также нежелательно использовать метод КТ чаще, чем 2-3 раза в год.
Сканирование состояния внутренних органов, костей, сосудистой системы, тканей – объективная необходимость в медицине. Вся лечебная деятельность без тщательного и информативного обследования, по сути, не имеет смысла, так как установить диагноз, определить тактику лечения, или проверить эффективность уже проведённой терапии без проведения диагностики крайне сложно. Благодаря коллективной работе учёных – физиков, математиков, медиков – в мировой медицинской практике появилась компьютерная томография. За годы своего существования и развития она прошла несколько этапов, во время которых менялись и совершенствовались аппараты, модернизировалась техника, появлялись новые методики и приёмы обследования: КТ с контрастом и без него, последовательная, спиральная, многослойная КТ, а также компьютерная томография с двумя источниками излучения. Каждая из этих видов компьютерной томографии имеет свои особенности, и может применяться с разными целями – от сканирования головного мозга до исследования состояния суставов.
Источник: FoodandHealth.ru
Изобретение относится к радиационной дефектоскопии, а точнее к устройствам для послойного рентгеновского контроля длинномерных клееных панелей типа «лист-лист», сотовых панелей и т.д. В томографе используется рентгенотелевизионная установка с накоплением информации на мишени преобразователя рентгеновских теневых изображений в качестве детектора излучения. При этом процессы накопления и считывания информации на мишени преобразователя рентгеновских теневых изображений разделены во времени. Видеосигнал, соответствующий синтезированной продольной томограмме, подвергается цифровому преобразованию в аналого-цифровом преобразователе (АЦП), а затем поступает на мини-ЭВМ со средствами цифровой обработки изображений, где подвергается пространственной фильтрации (так называемой 
-фильтрации) известными способами. Изобретение позволяет повысить качество изображения при контроле объектов переменной толщины и плотности. 1 ил.
Изобретение относится к области радиационной дефектоскопии, а точнее, к устройствам для послойного рентгеновского контроля длинномерных клееных панелей типа «лист-лист», сотовых панелей и других подобных конструкций, исключающих применение рентгеновской вычислительной томографии.
Для обнаружения внутренних дефектов типа непроклеев и расслоений в таких панелях применяют продольные томографы, в которых используют источник рентгеновского излучения и преобразователь рентгеновских геневых изображений в электрические сигналы, например, рентгеновидикон или рентгеновский ЭОП в оптическом контакте со световым видиконом [1].
В таких томографах продольную томограмму синтезируют из нескольких разноракурсных теневых изображений, получаемых при дискретном повороте оси томографического штатива с установленными на нем источником и преобразователем излучения около исследуемого слоя контролируемого объекта, а для синтеза томограмм применяют светоклапанную электронно-лучевую трубку (ЭЛТ) типа «Титус», изображение с которой после его пространственной фильтрации путем оптической обработки в когерентном излучении передают с помощью световой телевизионной системы на видеоконтрольное устройство томографа. При этом, для обеспечения качественного восстановления томограмм, при записи каждого геневого изображения электрический сигнал с преобразователя излучения перед подачей на светоклапанную ЭЛТ типа «Титус» усиливается обратно пропорционально квадрату косинуса угла поворота оси томографического штатива.
Недостатком известных продольных рентгеновских томографов такого типа является низкое качество изображений, что обусловлено учетом при усилении диэлектрического сигнала с преобразователя излучения только изменения фокусного расстояния (обратно пропорционального квадрату косинуса угла поворота оси томографического штатива). При этом не учитывается изменение обратно пропорционально косинусу угла поворота оси томографического штатива толщины контролируемого объекта и связанное с ним дополнительное поглощение рентгеновского излучения в контролируемом объекте. Особенно заметен этот эффект при контроле объектов переменной толщины и плотности.
Кроме того, многократное преобразование электрического сигнала с преобразователя излучения (в изображение на экране ЭЛТ «Титус», затем в изображение на чувствительном элементе световой телевизионной системы, затем в изображение на видеоконтрольном устройстве томографа) приводит к дополнительному ухудшению качества изображений (томограмм) и усложняет томограф и его эксплуатацию.
Техническим результатом настоящего изобретения является повышение качества изображений при контроле объектов переменной толщины и плотности.
Он достигается тем, что известный продольный рентгеновский томограф, содержащий источник рентгеновского излучения, преобразователь рентгеновских теневых изображений в электрические сигналы, синтезатор продольных томограмм из нескольких теневых изображений контролируемого объекта, полученных под разными углами, средства пространственной фильтрации продольных томограмм, видеоконтрольное устройство и томографический штатив с осью дискретного поворота источника и преобразователя около исследуемого слоя контролируемого объекта, при этом его преобразователь рентгеновских теневых изображений и синтезатор продольных томограмм выполнены в виде рентгенотелевизионной установки с переменным временем накопления информации на мишени преобразователя рентгеновских теневых изображений, отсчитываемым после каждого поворота оси томографического штатива и изменяющимся с углом поворота обратно пропорционально показаниям измерителя мощности экспозиционной дозы излучения, установленного перед преобразователем рентгеновских теневых изображений, а для пространственной фильтрации продольных томограмм применены средства цифрового преобразования телевизионных изображений с последующей цифровой обработкой продольных томограмм перед их воспроизведением на видеоконтрольном устройстве и средствах видеозаписи.
На чертеже схематически изображен продольный рентгеновский томограф, где 1 — источник рентгеновского излучения; 2 — томографический штатив; 3 — контролируемый объект; 4 — измеритель мощности экспозиционной дозы; 5 — преобразователь рентгеновских теневых изображений; 6 — блок канала; 7 — видеоконтрольное устройство (ВКУ); 8 — средства видеозаписи; 9 — мини-ЭВМ и средства цифровой обработки продольных томограмм; 10 — аналого-цифровой преобразователь (АЦП); 11 — синтезатор продольных томограмм; 12 — блок разделения процессов; 13 — привод штатива.
В рентгенотелевизионной установке разделены во времени процессы накопления и считывания информации на мишени преобразователя рентгеновских теневых изображений применением блока 12 разделения процессов, регулирующего время от момента запирания до момента отпирания считывающего луча преобразователя рентгеновских теневых изображений (время накопления информации) после каждого поворота оси томографического штатива 2 и синтезатора 11 продольных томограмм из нескольких разноракурсных теневых изображений. При этом время накопления информации на мишени преобразователя 5, отсчитываемое после каждого поворота оси томографического штатива 2, является переменным, изменяющимся обратно пропорционально показаниям измерителя 4 мощности экспозиционной дозы излучения, установленного перед преобразователем 5 таким образом, чтобы экспозиционная доза излучения на мишени преобразователя 5 была постоянной для всех разноракурсных теневых изображений контролируемого объекта 3. Это повышает качество продольных томограмм, синтезируемых в синтезаторе 11 из разнокурсных теневых рентгеновских изображений контролируемого объекта 3.
Для пространственной фильтрации (так называемой «— фильтрации»), продольных томограмм в томографе использован АЦП 10, а также мини-ЭВМ 9 со средствами цифровой обработки продольных томограмм перед их воспроизведением на видеоконтрольном устройстве 7 и средствах видеозаписи 8.
Томограф работает следующим образом. Контролируемый объект 3 устанавливают в томографическом штативе 2 таким образом, чтобы ось поворота штатива совпадала с исследуемым (заштрихован на чертеже) слоем контролируемого объекта 3, а источник 1 рентгеновского излучения с преобразователем 5 теневых рентгеновских изображений 5 находились в одном из крайних положений оси штатива 2. По сигналу с пульта управления (на чертеже не показан) включается блок 12 разделения процессов, с которого поступают сигналы на подачу высокого напряжения на источник 1 рентгеновского излучения и на запирание считывающего электронного луча преобразователя 5 на время, обратно пропорциональное показаниям измерителя 4 мощности экспозиционной дозы. По истечении этого времени по сигналу с блока 12 разделения процессов отпирается считывающий электронный луч преобразователя 5 и синтезатор 11 переводится в режим записи и хранения первого после накопления кадра изображения, после чего по сигналу с блока разделения процессов 12 включается привод 13 штатива томографа и система «источник 1 излучения и преобразователь 5 теневых рентгеновских изображений» (показано на чертеже пунктирной линией в одном крайнем положении сплошной линией — в другом крайнем) поворачивается на заданный небольшой (от 1 до 5 градусов в зависимости от требуемой точности) угол вокруг оси томографического штатива 2. После этого снова по сигналу с блока 12 разделения процессов считывающий электронный луч преобразователя 5 запирается на время накопления информации, обратно пропорциональное показаниям измерителя 4 мощности экспозиционной дозы и этот процесс повторяется многократно (обычно десять и более раз). По окончании сканирования объекта 3 в синтезаторе 11 накапливаются несколько теневых рентгеновских изображений объекта 3 контроля, из которых синтезируется (суммируется) продольная томограмма этого объекта.
Видеосигнал, соответствующий синтезированной продольной томограмме, подвергается цифровому преобразованию в аналого-цифровом преобразователе (АЦП) 10, а затем поступает на мини-ЭВМ по средствам цифровой обработки изображений, где подвергается пространственной фильтрации (так называемой — фильтрации) известными способами.
Обработанная продольная томограмма воспроизводится на видеоконтрольном устройстве 7.
Перемещая объект 3 параллельно оси томографа, контролируют весь объект, регистрируя его послойное изображение средствами 8 видеозаписи.
Такое выполнение продольного рентгеновского томографа позволяет повысить качество изображений, а также упростить конструкцию томографа и его эксплуатацию.
Источники информации 1. А.с. SU 1179176 МКИ G 01 N 23/04, 1985 г.
Формула изобретения
Продольный рентгеновский томограф, содержащий источник рентгеновского излучения, преобразователь рентгеновских теневых изображений в электрические сигналы, синтезатор продольных томограмм из нескольких теневых изображений контролируемого объекта, полученных под разными углами, средства пространственной фильтрации продольных томограмм, видеоконтрольное устройство и томографический штатив с осью дискретного поворота источника и преобразователя около исследуемого слоя контролируемого объекта, отличающийся тем, что преобразователь рентгеновских теневых изображений и синтезатор продольных томограмм выполнены в виде рентгенотелевизионной установки с переменным временем накопления информации на мишени преобразователя рентгеновских теневых изображений, отсчитываемым после каждого поворота оси томографического штатива и изменяющимся с углом поворота обратно пропорционально показаниям измерителя мощности экспозиционной дозы излучения, установленного перед преобразователем рентгеновских теневых изображений, а для пространственной фильтрации продольных томограмм применены средства цифрового преобразования телевизионных изображений с последующей цифровой обработкой продольных томограмм перед их воспроизведением на видеоконтрольном устройстве и средствах видеозаписи.
РИСУНКИ
Рисунок 1
Источник: findpatent.ru
Линейная томография (классическая томография)-методрентгенологического исследования, с помощью которого можно производить снимок слоя, лежащего наопределённой глубине исследуемого объекта. Данный вид исследования основан на перемещении двух изтрёх компонентов (рентгеновская трубка, рентгеновская плёнка, объект исследования).
При синхронном движении трубки и кассеты только необходимый слой получается четким на пленке, потомучто только его вклад в общую тень остаётся неподвижным относительно плёнки, всё остальное смазывается, почти не мешая проводить анализ полученного изображения.
Данный метод является дополнительным методом рентгенологического обследования и направлен главнымобразом на уточнение локализации и структуры объемных образований в ткани легких.
Исключается наслоение теней различных органов, находящихся на пути рентгеновского луча
Более длительное время исследования и большая лучевая нагрузка
Ангиография. Понятие. Характеристика метода. Показания. Преимущества и недостатки. Основные оцениваемые на ангиограмме параметры.
Метод контрастного рентгенологического исследования кровеносных и лимфатических сосудов (артериография, венография, лимфография)
Инвазивная процедура
Показания: сосудистая патология, органная патология, сопровождающейся нарушениями кровообращения, лимфотока, дислокацией, сдавлением сосудов
Противопоказания: острые инфекционные, воспалительные и психические заболевания, выраженная сердечная, почечная и печеночная недостаточность, повышенная чувствительность к препаратам йода
Фазы кровотока: артериальная, паренхиматозная, венозная
Контрастирование вен прямым и непрямым способами
При патологии: расширение, сужение, ампутация сосуда, неровность очертаний, дефекты наполнения
Бронхография. Понятие. Характеристика метода. Показания. Преимущества и недостатки. Основные принципы оценки состояния бронхиального дерева.
Бронхография – это исследование бронхиального дерева, при котором в просвет бронхов вводят контрастное вещество и делают серию рентгеновских снимков. суть бронхографии заключается во введении в просвет бронхов контрастного вещества (йодсодержащего или, реже, бариевой взвеси) и последующем выполнении рентгеновских снимков в разных проекциях.
Главный плюс этого метода диагностики – возможность исследовать строение бронхиального дерева полностью, даже самых мелких бронхов, недоступных осмотру бронхоскопом.
недостатки:
-исследование малоприятно для пациента, требует проведения местной либо общей анестезии;
-препараты, использующиеся для проведения диагностики у ряда пациентов вызывают аллергию;
-серия рентгеновских снимков оказывает достаточно большую лучевую нагрузку на организм
Показания к бронхографии
-Выявление причины кровохарканья, резкого увеличения количества мокроты, неадекватно сильной одышки и других симптомов поражения легких.
-Выявление врожденных пороков и аномалий легкого и бронхиального дерева.
-Выявление причин длительного воспалительного процесса в легких.
-Контроль у пациентов после перенесенного хирургического вмешательства.
-Уменьшение размеров легкого или непонятный патологический процесс в легочной ткани, которые выявляются при обычной рентгенографии грудной клетки.
Оценка состояния бронхов
положение по отношению к долям легкого, бронхам, ребрам и позвонкам;
количество образований;
форма: округлая, овальная, неправильная;
размеры: обычно измеряют наибольший и наименьший диаметр (в случае со стенозом – ширину и протяженность);
интенсивность тени на рентгенограмме позволяет судить о плотности патологического образования;
рисунок: образование может быть однородным или иметь внутри какую-то структуру;
контуры: четкие или нечеткие;
границы: ровные или не ровные;
смещение: меняет ли образование свое положение в процессе дыхания?
Источник: studopedia.net