Исторически термин рентгеновская компьютерная томография связан с фундаментальными исследованиями по математической реконструкции объекта из набора множественных проекций.

В 1962 году ученые, применив в качестве источника излучения радиоактивный 131I, построили математическую реконструкцию для получения трансаксиального изображения черепа. Эти исследований стали основой для разработки аппаратов для эмиссионной компьютерной томографии.

В 1963 году американский ученый построил математический метод реконструкции головного мозга с помощью рентгеновского излучения, и уже в 1970 году был создан первый рентгеновский компьютерный томограф для исследования черепа. Клинические испытания компьютерного томографа практически показали возможность не только получения картинки головного мозга, но и определения опухолевого очага и его взаимоотношения с окружающими участками мозга.

Отличная работа томографа и превосходные результаты практического применения, послужили хорошим ускорителем для создания компьютерного томографа для исследования всего тела.

Эта рентгеновская установка получила название АСТА-сканер, а его клинические испытания показали широкие возможности метода компьютерной томографии в выявлении поражений головного мозга и в различных органах и тканях человека. Появление компьютерных томографов стало крупным шагом в науке и техники 20 века. Успехи компьютерных томографов при выявлении различных заболеваний, способствовали быстрой модернизации аппаратов и значительному увеличению числа их моделей.

В СССР первый компьютерный томограф для исследования черепа был разработан в НИИ кабельной промышленности Минэлектротехпрома только в 1985 году, когда в мире насчитывалось более 3000 американских аппаратов.

Компьютерные томографы первого поколения состояли только из одного детектора, а время сканирования одного среза толщиной 20 - 30 мм составляло 5-6 мин.

Томографы второго поколения имели 16-60 детекторов и время сканирования одного среза сократилось в 2-3 раза.

Качественный скачок преподнесли компьютерные томографы 3 и 4 поколений. Они обладали от 512 до 1400 детекторов и время сканирования одного среза уменьшилось до 2-5 с, что практически позволило исследовать все органы организма.

Новым методом в томографии явилось появление "спиральной" КТ, что позволило за счет непрерывного перемещения рентгеновской трубки и движения стола добиться увеличения скорости исследования, а кроме того повысить разрешающую способность и улучшить качество изображения. Это дало широкие возможности в изучении патологий сосудистой системы (аневризмы аорты, стеноз почечных артерий, сосудистые анастомозы, наличие внутрисосудистых бляшек и состояния кровообращения головного мозга).

Физические и технические основы томографии

При осуществлении обычной рентгенограммы три компонента томографа - пленка, объект и рентгеновская трубка - остаются в покое. Томографический эффект можно получить при следующих комбинациях:

неподвижный объект и движущиеся источник (рентгеновская трубка) и приемник (рентгенографическая пленка, селеновая пластина, кристаллический детектор и т.п.) излучения;
неподвижный источник излучения и движущиеся объект и приемник излучения
неподвижный приемник излучения и движущиеся объект и источник излучения

Наиболее широкое применение получили томографы с синхронным перемещением трубки и пленки в противоположных направлениях при находящемся в покое объекте исследования. Рентгеновский излучатель и приемник излучения (рентгеновская пленка, селеновая пластина) соединяют с помощью металлического рычага. Ось вращения рычага (перемещения трубки и пленки) находится над уровнем стола и ее можно произвольно перемещать.

Как показано на рисунке, при перемещении трубки из положения F1 в положение F2, проекция точки О, которая соответствует оси вращения рычага, будет постоянно находиться в одном и том же месте пленки.

Проекция точки О неподвижна относительно пленки и, следовательно, ее изображение будет четким. Проекции точек О1 и О2,находящиеся вне выделяемого слоя, с перемещением трубки и пленки меняют свое положение на пленке и, следовательно, их изображение будет нечетким, размазанным.

Доказано, что геометрическим местом точек, проекции которых при движении системы неподвижны относительно пленки, является плоскость, параллельная плоскости пленки и проходящая через ось окончания системы.

На томограмме, таким образом, будут четкими изображения всех точек, находящихся в плоскости на уровне оси вращения системы, то есть в выделяемом томографическом слое. На рисунке показано перемещение трубки и пленки по траектории прямая-прямая, то есть по параллельным прямолинейным направляющим.

Такие томографы, имеющие самую простую конструкцию, получили наибольшее распространение. В томографах с траекториями дуга-дуга, дуга-прямая геометрическим местом точек, проекции которых при движении системы неподвижны относительно пленки, является плоскость, параллельные плоскости пленки и проходящая через ось качания системы; выделяется слой также плоской формы.

Из-за более сложной конструкции эти томографы получили меньшее распространение. Описанные выше аппараты относятся к линейным томографам (с линейными траекториями), так как проекции траекторий движения системы трубка-пленка на выделяемую плоскость имеют вид прямой линии, а тени размазывания имеют прямолинейную форму. За угол поворота (качания) трубки 2j в таких томографах принимают угол ее поворота из одного крайнего положения в другое; перемещение трубки от нулевого положения равно j.

В томографах с нелинейным размазыванием перемещение системы трубка - пленка происходит по криволинейным траекториям - кругу, эллипсу, гипоциклоиде, спирали. При этом отношение расстояний фокус трубки - центр вращения и центр вращения - пленка сохраняется постоянным. И в этих случаях доказано, что геометрическим местом точек, проекции которых при движении системы неподвижны относительно пленки, является плоскость, параллельная плоскости пленки и проходящая через ось качания системы. Размазывание изображения точек объекта, лежащих вне выделяемой плоскости, происходит по соответствующим кривым траекториям движения системы.

Размазываемые изображения повторяют на пленке траекторию перемещения фокуса рентгеновской трубки. При симультанной (многослойной) томографии в один прием (одно перемещение трубки и пленки в противоположных направлениях) получают несколько томограмм благодаря расположению в одной кассете нескольких пленок, расположенных на некотором расстоянии друг от друга. Проекция изображения первого слоя, находящегося на оси вращения системы (избранной высоте слоя), получается на верхней пленке. Геометрически доказано, что на последующих пленках получают свое изображение нижележащие параллельные к оси движения системы слои, расстояния между которыми примерно равны расстояниям между пленками.

Основным недостатком продольной томографии является то, что расплывчатые изображения выше- и нижележащих плоскостей с нежелательной информацией уменьшают естественную контрастность. Вследствии этого восприятие в выделяемом слое тканей с невысокой контрастностью ухудшается. Указанного недостатка лишена аксиальная компьютерная рентгеновская томография. Это объясняется тем, что строго коллимированный пучок рентгеновского излучения проходит только через ту плоскость, которая интересует врача. При этом регистрация рассеянного излучения сведена к минимуму, что значительно улучшает визуализацию тканей, особенно мало контрастных.

Снижение регистрации рассеянного излучения при компьютерной томографии осуществляется коллиматорами, один из которых расположен на выходе рентгеновского пучка из трубки, другой - перед сборкой детекторов. Известно, что при одинаковой энергии рентгеновского излучения материал с большей относительной молекулярной массой будет поглощать рентгеновское излучение в большей степени, чем вещество с меньшей относительной молекулярной массой. Подобное ослабление рентгеновского пучка может быть легко зафиксировано.

Однако на практике мы имеем дело с совершенно неоднородным объектом - организмом человека. Поэтому часто происходит, что детекторы фиксируют несколько рентгеновских пучков одинаковой интенсивности в то время, как они прошли через совершенно различные среды. Это наблюдается, например, при прохождении через однородный объект достаточной протяженности и неоднородный объект с такой же суммарной плотностью. При продольной томографии разницу между плотностью отдельных участков определить невозможно, поскольку "тени" участков накладываются друг на друга.

С помощью компьютерной томографии решена и эта зпроблема, так как при вращении рентгеновской трубки вокруг человека детекторы получают порядка 1,5 - 6 млн сигналов из различных проекций и, каждая точка многократно проецируется на различные окружающие точки. При регистрации ослабленного рентгеновского излучения на каждом детекторе возбуждается ток, соответствующий величине излучения, попадающего на детектор.

В системе сбора данных ток от каждого детектора (500-2400 шт.) преобразуется в цифровой сигнал и после усиления подается на компьютер для обработки и хранения. Только после этого начинается процесс восстановления изображения. Восстановление изображения среза по сумме собранных проекций является чрезвычайно сложным процессом, и конечный результат представляет собой некую матрицу с относительными числами, соответствующую уровню поглощения каждой точки в отдельности. В компьютерных томографах применяются матрицы первичного изображения 256х256, 320х320, 512х512 и 1024х1024 элементов.

Качество изображения растет при увеличении числа детекторов, увеличении количества регистрируемых проекций за один оборот трубки и при увеличении первичной матрицы. Увеличение количества регистрируемых проекций ведет к повышению лучевой нагрузки, применение большей первичной матрицы - к увеличению времени обработки среза или необходимости устанавливать дополнительные специальные процессоры видеоизображения.

Получение компьютерного среза головы на выбранном уровне основывается на выполнении следующих операций:
формирование требуемой ширины рентгеновского луча (коллимирование)
сканирование головы пучком рентгеновского излучения, осуществляемого движением (вращательным и поступательным) вокруг неподвижной головы пациента устройства "излучатель - детекторы"
измерение излучения и определение его ослабления с последующим преобразованием результатов в цифровую форму
машинный (компьютерный) синтез томограммы по совокупности данных измерения, относящихся к выбранному слою
построение изображения исследуемого слоя на экране видеомонитора (дисплея)

В компьютерных томографов сканирование и получение изображения происходят в следующей последовательности.

Рентгеновская трубка в режиме включения высокого "обходит" голову по дуге 240 градусов, делая остановки через каждые 3 градуса этой дуги и делая продольное перемещение. На одной оси с рентгеновским излучателем имеются детекторы - кристаллы йодистого натрия, преобразующие ионизирующее излучение в световое. Которое попадая на фотоэлектронные умножители, превращает эту видимую часть в электрические сигналы.

Которые затем усиливаются и преобразуются в цифры, поступающие на компьютер. Рентгеновский пучек, проходя через среду поглощения, ослабляется пропорционально плотности тканей, встречающихся на его пути, и несет информацию о степени его ослабления в каждом положении сканирования. Интенсивность излучения во всех проекциях сравнивается с величиной сигнала, поступающего с контрольного детектора, регистрирующего исходную энергию излучения сразу же на выходе луча из рентгеновской трубки.

Следовательно, формирование показателей поглощения для каждой точки исследуемого слоя происходит после вычисления отношения величины сигнала на выходе рентгеновского излучателя к значению его после прохождения объекта исследования (коэффициенты поглощения).

В компьютере происходит математическая реконструкция коэффициентов поглощения и пространственное их распределение на квадратной многоклеточной матрице, а полученные изображения передаются для визуальной оценки на экран дисплея. За одно сканирование получают два соприкасающихся между собой среза толщиной 10 мм каждый.

Картина среза восстанавливается на матрице размером 160х160. Полученные коэффициенты поглощения выражают в относительных единицах шкалы, нижняя граница которой (-1000 ед.Н.) (ед.Н. - единицы Хаунсфильда или числа компьютерной томографии) соответствует ослаблению рентгеновских лучей в воздухе, верхняя (+1000 ед.Н.) - ослаблению в костях, а за ноль принимается коэффициент поглощения воды. Различные ткани мозга и жидкие среды имеют разные по величине коэффициенты поглощения. Это обеспечивает возможность получать на компьютерных томограммах основные структуры мозга и многие патологические процессы в них.

Чувствительность системы в улавливании перепада рентгеновской плотности в обычном режиме исследования не превышает 5 ед.Н., что составляет 0,5%. На экране дисплея высоким значениям плотности (например, кости) соответствует светлые участки, низким - темные. Градационная способность экрана составляет 15-16 полутоновых ступеней, различаемые человеческим глазом. На каждую ступень, таким образом, приходится около 130 ед.Н.

Для полной реализации высокой разрешающей способности томографа по плотности в аппарате предусмотрены средства управления так называемой ширины окна и его уровня (положения), чтобы дать рентгенологу возможность анализировать изображение на различных участках шкалы коэффициентов поглощения. Ширина окна - это величина разности наибольшего и наименьшего коэффициентов поглощения, соответствующая указанному перепаду яркости.

Положение или уровень окна (центр окна) - это величина коэффициентов ослабления, равная середине окна и выбираемая из условий наилучшего выявления плотностей интересующей группы структур или тканей. Важнейшей характеристикой является качество получаемого изображения. Известно, что качество визуализации анатомических образований головного мозга и очагов поражения зависит в основном от двух факторов: размера матрицы, на которой строится томограмма, и перепада показателей поглощения. Величина матрицы может оказывать существенное влияние на точность диагностики. Так, количество ошибочных диагнозов при анализе томограмм на матрице 80х80 клеток составляло 27%, а при работе на матрице 160х160 - уменьшилось до 11%. Компьютерный томограф обладает двумя видами разрешающей способности: пространственной и по перепаду плотности. Первый тип определяется размером клетки матрицы (обычно - 1,5х1,5 мм), второй равен 5 ед.Н. (0,5%). В соответствии с этими характеристиками теоретически можно различать элементы изображения размером 1,5х1,5 мм при перепаде плотности между ними не меньше 5 ед.Н. (1%) удается выявлять очаги величиной не менее 6х6 мм, а при разнице в 30 ед.Н. (3%) - детали размером 3х3 мм.

Обычная рентгенография позволяет уловить минимальную разницу по плотности между соседними участками в 10-20%. Однако при очень значительном перепаде плотностей рядом расположенных структур возникают специфические для данного метода условия, снижающие его разрешающую способность, так как при построении изображения в этих случаях происходит математическое усреднение и при этом очаги небольших размеров могут быть не обнаружены. Чаще это происходит при небольших зонах пониженной плотности, расположенных вблизи массивных костных структур (пирамиды височных костей) или костей свода черепа.

Важным условием для обеспечения проведения компьютерной томографии является неподвижное положение пациента, ибо движение во время исследования приводят к возникновению артефактов - наводок: полос темного цвета от образований с низким коэффициентом поглощения (воздух) и белых полос от структур с высоким КП (кость, металлические хирургические клипсы), что также снижает диагностические возможности.

Для получения более четкого изображения патологически измененных зон в головном мозге используют эффект усиления контрастности, который осуществляется внутривенным введением рентгеноконтрастного вещества.

Увеличение плотности изображения на компьютерной томограмме после внутривенного введения контрастного вещества объясняется внутри- и внесосудистыми компонентами. Внутрисосудистое усиление находится в прямой зависимости от содержания йода в циркулирующей крови.

Нормальное увеличение плотности мозга на компьютерной томограмме после введения контрастного вещества связано с внутрисосудистой концентрацией йода. Можно получить изображение сосудов диаметром до 1,5 мм, если уровень йода в крови составляет примерно 4 мг/мл и при условии, что сосуд расположен перпендикулярно к плоскости среза. Наблюдения привели к выводу, что контрастное вещество накапливается в опухолях.

Скачать учебник Рентгеновские томографические аппараты

Компьютерная ренгтеновская томограмма - сегодня наиболее распространенный вид исследования, за счет применения различных чувствительных датчиков и узконаправленного рентгеновского пучка, уровень ионизационного облучения достаточно мал.

Просвечивание узким рентгеновским лучом тела пациента происходит вокруг его продольной оси, с помощью этого получают поперечные «срезы». Изображение поперечного слоя БО на экране специального медицинского полутонового монитора получается с помощью компьютерной обработки множества отдельных рентгеновских снимков одного и того же поперечного слоя, но сделанных под разными углами.

Компьютерная томография - один из самых современных и информативных методов диагностики, получающий сейчас все более широкое распространение. Что же такое компьютерная томография?

Принципы компьютерной томографии

Принцип работы компьютерного томографа достаточно прост. Основывается он на использовании рентгеновских лучей (X-лучей). Проходя через тело человека, рентгеновские лучи поглощаются различными тканями в разной степени. Затем X-лучи попадают на специальную чувствительную матрицу, данные с которой считываются в компьютер. Ну а современные компьютеры позволяют обработать эту информацию как угодно: нарисовать четкую "картинку" исследуемого органа, построить различные таблицы и графики.

Казалось бы, отличие от обычной рентгенографии не такое уж большое - ведь и простой рентгеновский снимок можно обработать на компьютере. Но на самом деле это не так. На рентгеновском снимке мы видим лишь накладывающиеся друг на друга "тени" всех органов, через которые прошел рентгеновский луч. А компьютерный томограф позволяет получить четкое изображение определенного среза тела. Сделав же "фотографии" нескольких таких срезов с шагом, скажем, в 1 миллиметр, мы получим очень качественное объемное, трехмерное изображение, которое позволяет увидеть в подробностях топографию органов пациента, локализацию, протяженность и характер очагов заболеваний, их взаимосвязь с окружающими тканями. Кроме того, чувствительность компьютерных томографов на порядок выше, чем обычных рентгеновских аппаратов: на рентгеновском снимке можно достаточно четко различить ткани, отличающиеся по степени проглощения X-лучей на 10-20%, а у современных компьютерных томографов этот показатель составляет 1-2%.

Где применяется компьютерная томография

Компьютерная томография может применяться для диагностики очень широкого спектра заболеваний. Первой областью, где стали активно использоваться компьютерные томографы, стала неврология и нейрохирургия. Впервые врачи получили возможность заглянуть в головной мозг живого человека - ни УЗИ, ни обычная рентгенография такой возможности не дают.

Чуть позже компьютерные томографы стали использовать для диагностики заболеваний легких и органов брюшной полости. В настоящее время компьютерная томография широко применяется также для исследования мочеполовой сферы (почки, мочевой пузырь и мочеточники, яичники, простата), костей и суставов, позвоночного столба и спинного мозга.

Вредна ли компьютерная томография? Так как метод основан на использовании рентгеновских лучей, то понятно, что при исследовании пациент получает определенную дозу излучения. Но эта доза невелика, не больше, чем при рентгенографии небольших участков, например зубов или кисти.

А вот действительно серьезный недостаток метода компьютерной томографии - это его дороговизна. Стоимость компьютерных томографов такова, что до недавнего времени приобрести их не могли себе позволить даже многие областные клинические больницы. Сейчас ситуация несколько улучшилась, но говорить о доступности этого метода обследования для всех, кто в нем нуждается, еще очень и очень рано...

Полнотекстовый поиск:

Где искать:

везде
только в названии
только в тексте

Выводить:

описание
слова в тексте
только заголовок

Главная > Реферат >Медицина, здоровье

Введение

В 1895 г. научное сообщество было потрясено первым медицински рентгеновским снимком. Эти посредственного качества рентгенограмм позволяли увидеть ранее невидимые для человеческого глаза структур, Первые рентгеновские снимки вызвали революционное развитие рентгенологии как важнейшего метода медицинской диагностики. Врачи, физики, биологи, химики объединились ради общей цели - возможности получав высококачественное прижизненное изображение органов и тканей человека для ранней диагностики различных заболеваний человека.

За последние годы современная технология получения медицински) изображений пошла значительно дальше рутинного рентгеновского мето­да. Рассматриваемые в этой книге технические и методологические прин-ципы являются основой учения о формировании компьютерно-томографи-ческого (КТ) изображения при различных клинико-диагностических ситуациях. На этих принципах базируются все другие, дополнительные методи­ки визуализации в компьютерной томографии, являясь их производными.

Известно, что чем больше мы познаем, тем больше осознаем, как много непознанного еще остается. Не существует простого решения проблемы по­лучения качественных медицинских изображений. Чем глубже становится на ше представление о физическо-математических принципах, лежащих в осно­ве формирования КТ-изображения, тем полнее осознание практической не­возможности создания «идеального» изображения при различных состояни­ях пациента. Сама аппаратно-техническая сущность оборудования и материалов, используемых для визуализации, требует компромиссного ме­тодологического подхода для получения КТ-изображения. Имеющийся в на­личии аппаратно-технический ассортимент следует рассматривать как некое «меню» возможностей, из которого следует выбирать наиболее подход? дие технические и материальные средства решения конкретной задачи.

Совмещая в повседневной практике деятельность врача и специалиста в области КТ-визуализации, мы должны так использовать все имеющиеся современные технические возможности, чтобы обеспечить получение опти­мально информативного диагностического изображения при минимальных времени обследования и лучевой нагрузке на пациента. Поэтому всюду где это возможно, важнейшие положения текста сопровождаются соответству­ющими рисунками, схемами и таблицами.

Целью данной книги является стремление дать специалисту по визуали­зации знания, помогающие принимать квалифицированные решения, кото­рые обеспечат высокоинформативное КТ-изображение при минимальном облучении пациента.

Эта книга написана, исходя из практических и образовательных потребнос­тей врачей, рентгенолаборантов, студентов медицинских институтов и медико-технических факультетов, а также других работников здравоохранения.

Технологические основы рентгеновской компьютерной томографии

Диагностика заболеваний внутренних органов всегда представляла большой интерес для врача. Длительное время для постановки диагно­за основой были рентгеновские снимки, дополненные по показаниям продольной томографией и рентгеноскопией. С момента начала приме­нения рентгеновских лучей в диагностическом процессе прошло более 100 лет. За этот период в классической рентгенологии был накоплен ко­лоссальный опыт их применения. Однако недостаточно высокие для современных требований точность, чувствительность и специфичность общерентгенологического метода (связанные как с самой рентге­новской пленкой, так и способом получения изображения) оставались серьезным препятствием для ранней диагностики заболеваний органов

и систем человека.

Научно-технический прогресс способствовал появлению принци­пиально новых методов лучевой диагностике, таких, как компьютерная томография (КТ), сонография, сцинтиграфия, ангиография, магнитно-резонансная томография с возможностью спектроскопии. Из этих нап­равлений наиболее революционным достижением в развитии рентгено­логии стало появление нового быстроразвивающегося метода - полу­чение изображения органов и тканей по данным измерения степени поглощения рентгеновского излучения объектом исследования, полу­чившего название рентгеновская компьютерная томография (РКТ).

Впервые методику определения рентгенологической плотности объ­ектов с использованием движущейся рентгеновской трубки предложил нейрорентгенолог W. Oldendorf (1961). Математические принципы реко­нструкции изображения были разработаны Frank (1918) и Cormarck П969). Первые томографические изображения головного мозга были получены инженером английской фирмы электромузыкальных инстру­ментов (EMI) G. Hounsfield, который создал первый прототип рентгеновского компьютерного томографа. Результаты первых экспериментов исследовании структур головы были настолько оптимистичны, что в августе 1970 г. он приступил к работе по изготовлению прототипа аппарата для клинического применения. В 1971 г. была создана установка сканирования, получившая название EMI-Scaner. Эта установка представляла сложную механико-электрическую рентгеновскую систе­му, основанную на принципе линейно вращательного движения блока «рентгеновская трубка - детектор полученного излучения» вокруг стола с пациентом. С пульта управления EMI-Scaner цифровые данные иссле­дования направлялись в специализированный вычислительный центр в котором в течение 6 ч производилась обработка информации. Тогда же, в 1971 г., EMI-Scaner был установлен в английском госпитале «Аткин сон Морли», где 4 октября было выполнено первое в мире КТ-исследо вание головного мозга человека в условиях медицинского учреждения И уже весной 1972 г. были опубликованы первые результаты клиничес­кого применения компьютерной томографии для диагностики заболе­ваний головного мозга.

Развитие электронно-вычислительной техники позволило в 1973 отказаться от отдельно стоящего сложного вычислительного комплекса и оснастить EMI-Scaner встроенным специализированным процессо­ром (аппарат II поколения), что не только сократило время обследова­ния пациента, но и позволило создать модель компьютерного томогра­фа для обследования органов и тканей всего тела. Время сбора данных с последующим преобразованием их в КТ-изображение составляло 4,5 мин на один КТ-срез. Эта система стала базовой для последующих поколений компьютерных томографов.

На рис. 1 схематически показан принцип действия аппарата III поко­ления, основанный на вращении жестко связанной между собой систе­мы «рентгеновская трубка - система детекторов» вокруг поступательно двигающегося стола с пациентом.

Преимущества компьютерной томографии в сравнении с рентгенографией:

1. КТ-изображение непосредственно не связано с принятым излучением, являясь результатом измерений показателей ослабления излучения только выбранного слоя.

2. Картина среза органа не имеет теней, содержащихся в других слоях.

3. Результаты представляются в цифровой форме в виде распреде­ления коэффициентов ослабления излучения.

4)Исследование тканей, незначительно различающихся между собой по поглощающей способности.

Присуждение Нобелевской премии по медицине (1979) G. Hounsfield и A. Cormarck за внедрение КТ в практику стало высшим признанием значения метода. Изображение, получаемое при КТ, значительно отли­чается от привычного рентгеновского снимка. Основное достоинство этого метода исследования в том, что КТ-изображение является резуль­татом измерений показателей ослабления излучения коллимированного рентгеновского пучка, а картина среза не содержит суммационных теней. КТ позволяет различать ткани, отличающиеся между собой по способности поглощать рентгеновское излучение (по коэффициенту аб­сорбции) и дифференцировать различные анатомические структуры (органы и ткани).

Несмотря на успехи современной лучевой диагностики, задачи ран­него выявления заболеваний и оценки эффективности проводимых ле­чебных мероприятий в настоящее время полностью не решены.

Устройство рентгеновского компьютерного томографа

1. Штатив (гентри), в который вмонтированы рентгеновская трубка, коллиматор, система детекторов, система сбора и передачи информа­ции на персональный компьютер. В штативе имеется отверстие, внутри которого перемещается стол с пациентом. Сканирование производится перпендикулярно (либо под углом) к продольной оси тела.

2. Стол, оборудованный транспортером для перемещения пациента.

3. Консоли управления установкой.

4. Персональный компьютер для обработки и хранения информации,

представляющий собой единый комплекс с консолью управления и штативом.

Принцип работы рентгеновского компьютерного томографа

В основе работы рентгеновского компьютерного томографа лежит просвечивание тонким рентгеновским лучом объекта исследования с последующими регистрацией не поглощенной части прошедшего че­рез этот объект излучения и выявлением распределения коэффициен­тов поглощения излучения в структурах полученного слоя. Пространственное распределение этих коэффициентов преобразуется компью­тером в изображение на экране дисплея, доступное для визуального и количественного анализа.

В процессе развития компьютерной томографии было создано несколько поколений компьютерных томографов.

В томографах I поколения (упомянутый выше EMI-Scaner, впервые установленный в 1971 г. в английском госпитале «Аткинсон Морли») ос­нову системы сканирования исследуемого объекта составляли рентге­новская трубка (как источник излучения) и один детектор, расположен­ные друг напротив друга. Блок рентгеновская трубка - детектор совер­шал только поступательное движение в плоскости среза.

В томографах II поколения использован аналогичный принцип ска­нирования. Модификацией были увеличение количества детекторов (до 100) и более широкий спектр ракурсов просвечивания, что позволило сократить время сканирования.

Аппараты III поколения стали дальнейшим развитием системы ска­нирования. В этих моделях был применен вращательный тип движения сканирующей системы (см. рис. 1) с большим количеством детекторов. Томографы III поколения позволили сканировать все тело пациента и по­лучили широкое распространение. (Они до настоящего времен i используются во многих медицинских учреждениях). Однако имеются2 обстоятельства технического свойства, на которые следует обратить внимание. Прежде всего, необходимо отметить основной недостаток аппаратов III поколения: жесткое крепление системы рентгеновская трубка - блок детекторов, которое при сбое работы одного из детекто­ров (или в измерительном канале) проявляется на изображении в виде кольцевого артефакта, вызывая проблемы последующей визуализации объекта исследования. Все это послужило основанием для создана следующего - IV поколения компьютерных томографов.

В компьютерных томографах IV поколения используется принципиаль­но новый вид технического решения системы рентгеновская трубка - де­текторы. В этом случае детекторы неподвижно размещены по всей внут­ренней поверхности кольца, внутри которого вращается источник излуче­ния. При этом количество детекторов составляет 4 тыс., а на некоторых моделях и 4,8 тыс. (фирма Picker, США), что позволяет добиться разреше­ния 22 пар линий/см. При этом при спиральном сканировании (об этом ре­жиме речь пойдет далее. - Прим. авт.) на оборудовании этого производи­теля разрешающая способность аппаратов остается неизменной.

Большое количество детекторов позволяет обеспечить максимально плотное их размещение (минимизируя попадание излучения в промежутки между детекторами), что повышает эффективность использования источника излучения и снижает лучевую нагрузку на пациента. В аппаратах IV поколения цикл сканирования соответствует обороту рентгеновской Т рубки (360°) с экспонированием от 1,0 до 0,25°, в результате чего собираются данные от 360 до 1440 проекционных профилей соот­ветственно.

В V поколении компьютерных томографов источником электронов является электронная пушка. Поток электронов попадает на тормозные пластины, образуя рентгеновское излучение. Для визуализации изображения требуется 5 мл/с с последующей трехмерной реконструкцией. Апертура компьютерного томографа V поколения более 1 м, что позво­ляет укладывать пациента самым разным образом. Следует отметить, что во всем мире используется около 100 томографов V поколения -из-за высокой стоимости и сложности технического обслуживания ши­рокого применения они не получили.

В настоящее время имеются два варианта КТ-сканирования - ак­сиальное и спиральное. На аппаратах II поколения возможно только ак­сиальное сканирование. Применение КТ-аппаратов последующих поко­лений позволяет использовать как аксиальное, так и спиральное скани­рование. Различия между этими видами обработки информации заклю­чаются в следующем.

При аксиальном сканировании получается такой вид изображения, который ограничивает качество последующей реконструкции.

Спиральное сканирование - новый этап в развитии КТ. В этом случае продуцируется один непрерывный массив информации, что дает новые возможности для последующей реконструкции изображения. (С каждо­го витка спирали можно получить множественные срезы. При этом па­раметры обработки данных можно выбрать до и после получения информации). Спиральное сканирование в отличие от аксиального осуще­ствляется при непрерывном движении стола через поле сканирования, которое образует постоянно вращающаяся рентгеновская трубка.

Преимущества спирального типа сканирования: скорость проведе­ния исследования, исключение пропуска информации между КТ-срезами, возможность синхронизировать КТ с введением большого объема контрастного препарата и выполнять исследования в разные промежут­ки времени после его введения. Особое внимание при получении изоб­ражения следует обратить на возможность использования в этом случае ещё одной или нескольких обработок «сырых» математических данных сканирования, для чего было введено новое понятие «индекс рекон­струкции» (толщина слоя, выделяемого из «сырых» данных компью­тера). Если величина индекса реконструкции меньше толщины выде­ляемого КТ-слоя, восстанавливаемого из «сырых» данных, то происхо­дит математическое наложение близлежащих периферических отделов КТ-срезов, что позволяет получить новую серию изображений высокого качества той же области сканирования без риска для пациента, так как повторное сканирование (дополнительное облучение) отсутствует. Однако при этом значительно увеличивается количество реконструированных срезов, что увеличивает время анализа КТ-информации. Математическое наложение близлежащих слоев позволяет нивелировать зубчатые края контуров органов и тканей при построении качественных мультипланарных и трехмерных изображений.

Мультислайсовая КТ - последнее достижение в развитии методики сканирования: благодаря увеличению рядов детекторов за один оборот рентгеновской трубки можно получить до 320 срезов. С помощью мультислайсовой КТ также получают цифровое изображение поперечных срезов любого отдела тела человека, отражающее топографию органов и систем, а также локализацию, характер и стадии выявленных измене­ний, их взаимосвязи с окружающими структурами. При этом сохраняет­ся эффективность спирального сканирования. Одним из достоинств мультислайсового способа сканирования является возможность после­дующих реконструкций с изменением величин толщины среза и шага стола томографа. Последующая реконструкция полученных при иссле­довании КТ-срезов дает полное представление об анатомо-топографических взаимоотношениях.

Мультислайсовый компьютерный томограф представляет собой сверхбыстрый вычислительный комплекс, позволяющий сократить до нескольких минут время самого сложного в методическом плане иссле­дования. На аппарате этого класса при соответствующем анестезиоло­гическом обеспечении можно обследовать детей в возрасте от одного года и старше. Ограничениями в данном случае являются лучевая нагрузка на пациента и разрешающая способность аппарата.

Для диагностики заболеваний легких мультислайсовая спиральная КТ особенно важна, позволяя оценивать узловые образования в легоч­ной ткани: их размеры, объем, скорость роста. Автоматически и с высо­кой чувствительностью вычисляется время удвоения размера узла, а кроме того, выстраивается трехмерная модель узлового образования с выделением из сосудистых и плевральных структур, что дает представление о его наружном изображении.

Мультислайсовая спиральная КТ - незаменимая неинвазивная мето­дика в кардиологии. С ее помощью получают изображения сердца в раз­личные фазы, подсчитывают сердечные объемы, такие как фракция выброса левого желудочка, пиковая скорость выброса, диастолические объемы правого и левого желудочков, конечный диастолический и удар­ный объемы, а также толщину миокардиальной стенки, ее подвижность, массу миокарда и, кроме того, выполняют объемную реконструкцию на­ружного изображения сердца.

Следует отметить, что использование неионных контрастных препаратов в различной концентрации (ультравист, омнипак и т. д.) существенно повышает надежность и безопасность контрастных исследований при КТ.

Возможности мультислайсовой спиральной КТ свидетельствуют о том, что данная методика исследования позволяет по-новому осмыслить представления о роли КТ в диагностическом процессе. В первую очередь это обусловлено возможностями сканирования, которое практически исключает пропуск диагностически важной информации при поиске небольших по размеру патологических изменений, а также быстрого сканирования анатомически больших областей без потери качества. Пои этом необходимо подчеркнуть возможность малоинвазивного исследования сердечно-сосудистой системы с использованием болюсного внутрисосудистого введения контрастного вещества. К тому же данная КТ-методика позволяет получить и изучить данные о состоянии паренхиматозных органов и тканей в различные фазы (артериальную, венозную, смешанную) прохождения контрастного вещества по иссле­дуемому органу, а также объединить полученные при КТ-исследовании данные в одно комбинированное изображение органов и тканей. Такое комбинированное изображение можно рассматривать в различных плоскостях (мультипланарная реконструкция), строить объемное трех­мерное изображение, вращая его на экране монитора под любым углом вокруг оси.

С внедрением новых компьютерных методик становится возможным исследовать сердечно-сосудистую систему. Это позволяет быстро и ка­чественно получить представление об анатомии сердца и сосудов в выб­ранной анатомической области: измерить ход, минимальный и макси­мальный диаметр, степень стеноза в процентном отношении и абсолют­ных величинах, его протяженность, а также осуществить планирование хирургического вмешательства и контроль за его эффективностью.

Благодаря наличию объемного пакета программного обеспечения в современных аппаратах стало реальным создание томограмм практи­чески в любой плоскости. Трехмерная реконструкция КТ-данных, позво­ляет получить более детальное представление об анатомо-топографических взаимоотношениях органов и систем. С внедрением трехмерных изображений изучаемых органов и систем возрастают наглядность и Достоверность получаемых данных.

Примеры трёх различных компьютерных томографов для мелких животных

1 - рентгеновская трубка; 2 – поворачивающийся образец; 3 – детектор; 4 – ось вращения; 5 – конический луч; 6 – варьирующее увеличение; 7 – поворачивающийся гентри; 8 – мышиная кровать.

Настольный микро-КТ (A, B) с вращающейся моделью держателя, стационарным детектором области и микрофокусной рентгеновской трубкой, обеспечивающей усиленное излучение. Такая установка в основном используется для проведения лабораторных исследований. Хорошие результаты исследования зависят от оптимального соотношения между полем сканирования, чёткостью, хорошей фиксации животного к столу, при условии вращающегося гентри (C, D). Всё большие требования к пространственному разрешению, быстрому и более широкому сканированию исследуемого поля достигаются и отображаются на плоской панели детектора, крутящегося гентри со стационарным столом (E, F).

Таблица 1. Сравнение показателей микро-, мини- и клинических компьютерных томографов.

			КлиническийКТ
Подходит для	Образцы тканей, насекомые, мыши, крысы	Мыши, крысы, кролики, приматы, мини-свиньи	До людей
Пространственное разрешение (изотропное)	5 мкм (одна конечность) - 100 мкм (целое животное)	100 – 450 мкм	> 450 мкм (z-ось > 600 мкм)
Осевое сканирование поля зрения
Время получения "стандартного" объёма (например, всего животного)	От нескольких секунд до нескольких часов (иногда наблюдается получение компьютерными томографами одного среза менее, чем за секунду)	От 0,5 секунды до нескольких секунд	Через несколько секунд (с вращением
Доза радиации		~ 10-500 мГр
	Настольный, вращающийся образец (с изменением геометрии, резкости сканирования в поле зрения и т.д.) или вращающийся гентри	Вращающийся образец или вращающийся гентри (определённая геометрия)	Вращающийся гентри (определённая геометрия)
Компенсирование сердечных и дыхательных движений	Ожидаемый запуск	Ожидаемый запуск, ретроспективный строб	Модуляция сканирования, ретроспективный строб
Примеры цифр	Рис. (1 ) A, B, C, D, (3 ), (4 )	Рис. (1 ) E, F, (2 ), (5 ), (6 )

Основы получения изображения

Компьютерно-томографическая диагностика основана на традици­онных рентгенологических принципах работы, и важнейшими задачами, которые необходимо решить при проведении исследования, являются определение точной локализации, количества, формы и размеров пато­логических очагов, интенсивности их тени, четкости контуров, а также один из основных моментов - возможность математически точного оп­ределения коэффициента абсорбции (плотности) исследуемой ткани, отражающего величину поглощения пучка рентгеновского излучения при прохождении через тело человека. В зависимости от плотности каж­дая ткань по-разному поглощает рентгеновское излучение, и, соответ­ственно, для каждой ткани имеется свой коэффициент абсорбции. Пер­сональный компьютер выполняет математическую реконструкцию вы­численных коэффициентов абсорбции и их пространственное распре­деление на многоклеточной матрице с последующей трансформацией в виде изображения на экране дисплея. Картина воспроизводится на матрице, размеры которой зависят от конструкции аппарата (от 256 на аппарате Somatom CR фирмы Siemens до 1024 на аппарате PQ-6000 фирмы Picker) с соответствующей величиной клетки (пиксель). Увеличе­ние матрицы наряду с увеличением количества детекторов, а также плотности их расстановки позволяет определить коэффициент абсорб­ции меньшего участка КТ-изображения. Коэффициенты абсорбции из­меряются в относительных единицах по шкале плотностей, предложен­ной G. Hounsfield (рис. 2), известных как единицы Хаунсфилда (ед.Н).

Таким образом, компьютерный томограф обладает двумя видами разрешающей способности: пространственная (зависящая от размера клетки матрицы) и перепад плотности (порог чувствительности равен 5 ед.Н (0,5%).

Шкала плотностей позволяет сопоставлять коэффициент абсорбции различных тканей с поглощающей способностью воды, коэффициент абсорбции которой принят за 0. На практике положение центра окна ус­танавливают равным измеренному или ожидаемому среднему значению плотностей исследуемых структур в области интереса, а ширину окна - в соответствии с диапазоном плотностей исследуемых органов и тканей. Окно шириной в 256 значений градаций серого может быть раз­мещено на любом участке шкалы плотностей путем произвольного вы­бора центра окна. Если значения чисел в матрице изображения пропор­циональны значениям чисел Хаунсфилда в матрице реконструкции, то те участки экрана, которые отображают более плотные ткани, будут выглядеть светлее, чем рентгенологически менее плотные области. Со­ответственно, на экране монитора белым цветом будут отображаться наиболее рентгенологически плотные структуры, а более темным цве­том - структуры, имеющие меньшую рентгенологическую плотность. Изменение плотностных характеристик органов и тканей на экране ви­зуально будет восприниматься как изменение контрастности. Регулируя ширину окна, можно изменять изучаемый диапазон плотностей, что ви­зуально будет восприниматься как изменение в контрастности изобра­жения близких по значению плотности структур.

Следует отметить, что соотношение, предложенное G. Haunsfield, имеет простую физическую интерпретацию. В этой системе отсчета ед.Н воды равна 0, ед.Н воздуха равна -1000, а для самых плотных структур ед.Н составляют примерно 3000.

Диагностические возможности компьютерной томографии

Поданным литературы (2, 6, 8,11, 19, 24, 31, 48, 50, 53), чувствитель­ность метода составляет от 80 до 95%, специфичность несколько ни­же - 75-90% для различных патологических процессов.

Известны 2 типа ограничений диагностических возможностей рент­геновской КТ - объективные и субъективные.

К объективным ограничениям относятся:

1) малые размеры патологического очага, отсутствие градации плот­ностей между патологическими и неизмененными тканями;

2) атипичное течение патологического процесса при нетипичной КТ-картине.

Субъективные ограничения включают:

1) неверно выбранную тактику исследования;

2) ошибки, возникающие в результате неполноценной подготовки па­циента к исследованию или из-за артефактов технического порядка, обусловленных подвижностью объекта исследования.

Для качественной реконструкции необходимо выполнять десятки срезов. При этом сразу же встает вопрос о лучевой нагрузке на пациента, которая представляет собой величину эффективной дозы (Е). Эффективная доза - условное понятие, характеризующее дозу равномерного облучения всего тела, соответствующую риску появления отдаленных последствий при дозе реального неравномерного облучения определенного органа (или нескольких органов). Измеряется эффективна доза в зивертах (Зв).

В настоящее время дозовая нагрузка для жителя нашей страны при рентгенологических обследованиях составляет 2,5-3,0 мЗв в год, что 2-3 раза превышает уровень облучения в таких странах, как Англия Франция, Швеция, США, Япония (2, 17, 23).

Для качественной мультипланарной реконструкции необходимо делать десятки КТ-срезов, а значит, при выполнении исследования следует рассматривать все возникающие вопросы о лучевой нагрузке на пациента.

В Российском научном центре рентгенорадиологии Минздравсоцразвития РФ было проведено исследование дозовых нагрузок на пациентов при выполнении ряда рентгенологических процедур, включая КТ. По результатам проведенной работы (11, 39) было установлено, что К является наиболее щадящим методом рентгеновского исследования (табл. 1).

Необходимо подчеркнуть, что для рентгеновской КТ характерны ло­кальность лучевой нагрузки и высокий уровень защиты других органов от рассеянного излучения. Кроме того, лучевая нагрузка, благодаря модернизации оборудования, уменьшается.

Таблица 1. Эффективные дозы при ряде компьютерно-томографических и

рентгенографических исследований

Организация отделения компьютерной томографии

Штат отделения рентгеновской компьютерной томографии мно­гопрофильной 600-коечной больницы, как правило, состоит из 6 чело­век (2 врача, 3 рентгенолаборанта и 1 инженер). По нашему опыту, это­го числа специалистов вполне достаточно для эффективного функцио­нирования подразделения.

Следует отметить, что штатное расписание кабинета РКТ регламен­тируется приказом Минздрава РСФСР № 132 от 02.08.91, в соответст­вии с которым кабинет РКТ входит в состав отдела (отделения) лучевой диагностики лечебно-профилактического учреждения, возглавляет его квалифицированный врач-рентгенолог, прошедший подготовку по рентгеновской компьютерной томографии. При этом штатные нормативы кабинета РКТ устанавливаются с учетом обеспечения работы не менее чем в двухсменном режиме из расчета для односменной работы: 1 врач-рентгенолог, 2 рентгенолаборанта и 1 инженер.

В отделении обследуются пациенты с патологией практически всех, кроме «движущихся», например сердца, органов как хирургического, так и терапевтического характера.

Запись больных на исследование производится на основании заявки и истории болезни - для стационарных больных, на основании краткой выписки из амбулаторной карты с обоснованием цели исследования -для амбулаторных больных. Амбулаторные больные обследуются в по­рядке очереди по предварительной записи, стационарные - в тот же (экстренная диагностика) либо на следующий день после необходимой подготовки для проведения процедуры.

Компьютерно-томографическое исследование проводится по следу­ющей схеме:

1) анализ медицинской документации, определение тактики КТ-исследования;

2) размещение пациента на столе;

3) ввод в компьютерный томограф общих сведений (паспортные данные. Дополнительные комментарии);

4) выполнение томограммы: уточнение исходного уровня выполнения процедуры и возможного угла наклона рамы томографа, т.е. определяется план исследования;

5) выполнение серии КТ-срезов;

6) запись полученной информации на магнитный и фотоносители;

7) обработка и описание результатов сканирования.

На компьютерно-томографическое исследование без внутривенного контрастного усиления отводится 45 мин, с внутривенным контрастным усилением - 60 мин. Полученное изображение фиксируется на жесткий диск то­мографа (временное хранение), магнитную ленту, компакт-диск, рент­геновскую пленку (для длительного хранения). Фотопроцесс осущес­твляется в специальной лаборатории (минимальная площадь 12 м 2) ав­томатически при помощи проявочной машины. Архив рентгенограмм хранится в специальной комнате в несгораемых шкафах.

В день исследования пациента его основные личные (паспортные) и анамнестические данные вводятся в базу данных персонального компь­ютера, где при помощи специально созданной программы выполняется описание полученных КТ-данных. Кроме того, основные сведения - пас­портные данные, уровень КТ-исследования, предварительный диагноз, заключение по результатам КТ, учет израсходованной пленки - записы­ваются в специальные журналы. Картотека обследованных больных (паспортные данные, название медицинского подразделения, напра­вившего пациента на исследование, дата и уровень исследования, предварительный диагноз, описание КТ-данных, количество выполнен­ных снимков) хранится в базе данных персонального компьютера и ре­гулярно подвергается статистической обработке.

История появления КТ в медицине началась с конструирования первого аппарата (компьютерного томографа) Хаунсфилдом в 1972 г. Это стало возможным благодаря тому, что в 1963 г физик А. Кормак разработал математический метод реконструкции рентгеновского изображения головного мозга. Сначала аппарат был предназначен только для исследования головного мозга, а затем уже через 2 года появился томограф для исследования всего тела. За изобретение КТ учёные А. Кормак и Г. Хаунсфилд получили Нобелевскую премию в 1979 г.

Из каких составных частей состоит компьютерный томограф, где можно фиксировать полученное изображение?

Компьютерный томограф состоит из следующих составных частей.

Стол, на котором помещается больной и который может автоматически перемещаться в направлении его длины. Расстояние между двумя срезами 5-10 мм. Один срез получают за 1-2 с.

Штатив «Гентри» с отверстием диаметром 50 см, внутри которого расположен стол с пациентом. В штативе установлена круговая система детекторов (в количестве до нескольких тысяч). Рентгеновская трубка движется по окружности (продолжительность вращения 1-3 с) или по спирали, испуская лучи, которые, проходя через тело человека, попадают на детекторы, они преобразуют энергию излучения в электрические сигналы.

Компьютер служит для сбора и обработки информации, поступающей от детекторов, а также для реконструкции изображения, его хранения и передачи необходимой информации на дисплей, пульт управления, штатив и стол.

Пульт управления, с помощью которого устанавливают режим работы аппарата. К пульту подключен монитор и другие устройства для записи, хранения и преобразования информации.

Фиксировать изображение при КТ можно:

На мониторе в реальном времени или поместить в долговременную память компьютера;

Рентгеновской плёнке;

Фотоплёнке.

Какие существуют разновидности КТ?

В настоящее время существуют нижеперечисленные разновидности КТ.

Электронно-лучевая КТ использует в качестве источника излучения не рентгеновские лучи, а вакуумные электронные пушки, испускающие быстрые электроны; применяют пока только в кардиологии.

Поперечная КТ использует рентгеновские лучи, при этом осуществляется движение рентгеновской трубки по окружности, в центре которой находится объект, получаются поперечные срезы тела человека на любом уровне.

Спиральная КТ отличается тем, что рентгеновская трубка движется по спирали по отношению к объекту и за несколько секунд его «просматривает». Спиральная КТ позволяет получать не только поперечные, но также фронтальные и сагиттальные срезы, что расширяет её диагностические возможности. На основании спиральной КТ разрабатывают новые методики.

КТ-ангиография позволяет в трёхмерном изображении видеть сосуды, в первую очередь брюшную аорту на большом протяжении.

Трёхмерная КТ способствует объёмному изучению органов.

Виртуальная эндоскопия способна дать цветное изображение как наружных контуров органов с соседними образованиями, так и визуализировать внутреннюю поверхность некоторых органов (например, трахеи и главных бронхов, толстой кишки, сосудов), создавая иллюзию продвижения по ним, как при эндоскопии.

Компьютерные томографы с кардиосинхронизаторами создают возможность получения поперечных срезов сердца только в заданное время - во время систолы или во время диастолы. Это позволяет судить о размерах камер сердца и оценить сократительную способность сердечной стенки.

Для чего существует при КТ методика усиления, как проводится и каковы показания к её применению?

Методика усиления при КТ существует для повышения контрастности изображения. Этого достигают путём внутривенного введения больному 20-40 мл водорастворимого контрастного вещества (натрия амидотризоат), которое способствует увеличению поглощения рентгеновского излучения.

Показания к применению методики усиления при КТ

Обнаружение объёмных образований, так, например, на фоне усиленной тени паренхимы печени лучше выявляются:

Малососудистые или бессосудистые образования (кисты, опухоли);

Выделяются сильно васкуляризированные опухоли - гемангиомы.

Дифференциальная диагностика:

Доброкачественных и злокачественных опухолей;

Первичного рака и метастазов в печень.

Уточнённая диагностика патологических изменений головного мозга, средостения, малого таза.

В каких случаях нужна подготовка пациентов к КТ?

Подготовка пациентов к КТ нужна при исследовании органов брюшной полости, она заключается в следующем.

Пациент должен быть натощак.

Принимают меры для уменьшения газов в кишечнике (за 2-3 дня до исследования - низкошлаковая диета и приём натощак активированного угля из расчёта 1 таблетка на 10 кг массы тела 1 раз в сутки утром).

Контрастирование желудка и кишечника, чтобы они не затрудняли интерпретацию мягкотканных образований брюшной полости. Для этого 20 мл (1 ампулу) 76% водорастворимого контрастного вещества (натрия амидотризоат) растворяют в 1/2 л кипяченой воды, затем 1/2 этого раствора принимают перорально за 12 ч до исследования, 1/2 из оставшейся половины - за 3 ч и остальной контраст непосредственно перед исследованием. Время приёма препарата рассчитано с учётом сроков эвакуации по ЖКТ.

Контрастирование желудка и кишечника для изучения этих органов проводят путём приёма 250-500 мл 2,5% водорастворимого контраста непосредственно перед исследованием.

Необходимо добиться отсутствия в желудке и кишечнике бариевой взвеси, оставшейся после предварительно проведённого рентгенологического исследования, поэтому КТ назначают не раньше, чем через 2-3 сут после рентгеноскопии.

В чём состоят преимущества КТ?

Благодаря КТ впервые за всю историю развития медицины появилась возможность изучать анатомию органов и тканей на живом человеке, включая структуры диаметром в несколько миллиметров.

При выведении изображения на дисплей можно с помощью компьютера увеличивать или уменьшать исследуемые объекты, менять теневую картину для лучшей визуализации.

С помощью КТ можно дифференцировать друг от друга рядом расположенные объекты даже с небольшой разницей в плотности - 0,4-0,5% (при рентгенографии не менее 15-20%).

КТ применяют при исследовании органов мало доступных для рентгенологического исследования, таких как головной и спинной мозг, печень, поджелудочная железа, надпочечники, предстательная железа, лимфатические узлы, сердце. При этом КТ уточняет данные сонографии.

При КТ существует возможность детального изучения патологических изменений, их локализации, формы, размеров, контуров, структуры, плотности, что позволяет не только установить их характер, но и провести дифференциальную диагностику заболеваний. Так, например, благодаря установлению плотности объём- ного образования можно отдифференцировать кисту от опухоли.

Под контролем КТ производят пункцию различных объектов.

КТ используют для динамического контроля после проведения консервативного и хирургического лечения.

КТ нашла широкое применение в лучевой терапии для установления формы, размеров и границ полей облучения, особое значение это имеет благодаря получению поперечных срезов тела человека на любом уровне, так как раньше приходилось изготавливать разметку опухолей на поперечных срезах вручную.

Как формируется изображение при КТ? Для чего существует шкала Хаунсфилда? Какое изображение дают различные органы?

Формирование изображения при КТ, как и при рентгенологическом исследовании, происходит благодаря тому что различные органы и ткани по-разному поглощают рентгеновские лучи, что зависит в первую очередь от плотности объекта. Для определения плотности объектов при КТ существует так называемая шкала Хаунсфилда, согласно которой для каждого органа и ткани подсчитан коэффициент абсорбции (КА).

КА воды принят за 0.

КА костей, обладающих наибольшей плотностью, составляет +1000 единиц Хаунсфилда (Hounsfield Unifs );

КА воздуха, имеющего наименьшую плотность, равен -1000 HU. В этом интервале и располагаются все органы и ткани:

В отрицательной части шкалы менее плотные: жировая клетчатка, лёгочная ткань (они дают гиподенсивное изображение);

В положительной части - более плотные: печень, почки, селе- зёнка, мышцы, кровь и т.д. (выглядят гиперденсивными).

Разница КА многих органов и очагов может составлять всего 10-15 HU, но тем не менее они визуализируются из-за большой чувствительности метода (в 20-40 раз больше, чем рентгенографии).

При исследовании каких органов используют КТ?

КТ используют обычно для исследования тех органов, которые невозможно или технически трудно изучить рентгенологически, а также при трудностях дифференциальной рентгенодиагностики и для уточнения данных УЗИ:

Органы пищеварения (поджелудочная железа, печень, желчный пузырь, желудок, кишечник);

Почки и надпочечники;

Селезёнка;

Органы грудной полости (лёгкие и средостение);

Щитовидная железа;

Орбита и глазное яблоко;

Носоглотка, гортань, придаточные пазухи носа;

Органы малого таза (матка, яичники, предстательная железа, мочевой пузырь, прямая кишка);

Молочная железа;

Головной мозг;

Последние последних методов компьютерной томографии сделали возможным проведение обследования сердца, бронхов, кишечника.

Как проходит КТ обследование?

Перед обследованием пациент должен снять из себя все металлические предметы (украшения, ключи, телефон), так как они могут искажать картину, кроме того, электроника может выйти из строя. Существует множество фирм, занимающиеся техническим обслуживанием КТ. Вот, например, сайт одной из них http://mrimrt.ru/ . Рекомендуется пару часов не есть перед обследованием.
Во время процедуры пациент ложится на стол томографа и лежит в расслабленном состоянии. КТ абсолютно безболезненна. Процедура сканирования длится меньше одной минуты. После обследования пациент получает рентгеновскую пленку с отобранными снимками, заключение врача рентгенолога, а также CD-диск с полным обследованием и программой для его чтения.

Плюсы КТ

Обследование занимает около минуты.
. Совершенно безболезненный метод.
. Можно использовать как метод первичной диагностики, и как уточняющий метод, после ультразвукового или рентгеновского обследования.
. Быстрое выявление повреждений дает возможность спасти человеку жизнь.
. Диагностика болезней на ранних стадиях.
. Не влияет на работу имплантированных медицинских устройств.
. Высокое разрешение и контрастность изображений.

Минусы КТ

Более высокая доза излучения, чем в рентгеновском обследовании.
. Если есть возможность беременности, нужно обязательно сообщить врачу.
. При введении некоторых контрастных веществ (например, йод), есть возможность возникновения аллергических реакций.

Противопоказания для компьютерной томографии

Большая масса тела
. Наличие гипса или металлического элемента.
. Беременность и кормление грудью.
. Дети (связано с лучевой нагрузкой).
. Почечная недостаточность.
. Диабет.
. Проблемы со щитовидной железой

КТ сосудов

Причина заболевания может крыться в нарушении работы сосудов. В таком случаи применяется метод ангиографии. В организм пациента вводится контрастное вещество и проводится компьютерная томография сосудов любой части тела

КТ головного мозга

Для того, чтобы сделать изображения мозга более четким, вводится контрастное вещество. Врач получает послойный снимок мозга и может диагностировать опухоли, кисты, заболевания сосудов, гематомы, отек, воспаления и другие заболевания.
Также проводится исследования брюшной полости (назначается при панкреатите, пиелонефрите, циррозе печени, болевых ощущения в брюшной полости),грудной клетки (пневмония, рак, туберкулез).
Томографы сегодня есть в большинстве современных больниц. Компьютерная томография незаменима для правильного планирования радиотерапии при опухолях, руководства малоинвазивными методами лечения, а так же для исследования состояния внутренних органов посте травмы или трансплантации.