Компьютерная томография (КТ)

Компьютерная  томография (КТ) – метод обследования, при котором для получения детального изображения внутренних органов и структур применяются рентгеновские лучи.

 

Во время процедуры  пациент лежит на специальном  столе, соединенном с КТ-сканером, который представляет собой большой  аппарат в форме кольца. Вращаясь, сканер пропускает рентгеновские лучи через изучаемую область тела. Каждый оборот занимает меньше секунды, и на экране компьютера возникает  срез исследуемого органа. Все послойные  изображения сохраняются как  группа, их также можно распечатать. Чтобы сделать изображение более отчетливым, в компьютерной томографии часто используются контрастные средства, содержащие йод. Они применяются при исследовании кровотока, для обнаружения опухолей и других заболеваний. Контрастное вещество вводится в вену или непосредственно в область исследования (например, кишечник или сустав), в некоторых случаях пациент должен его выпить. Снимки делаются до и после применения контраста. КТ используется для исследования практически всех частей тела и органов: грудной клетки, брюшной полости, таза, конечностей, печени, поджелудочной железы, кишечника, почек и надпочечников, мочевого пузыря, легких, сердца, а также кровеносных сосудов, костей и позвоночника.

Рентгеноскопия – более узкий метод рентгенологического обследования, в котором используются стабильный пучок рентгеновских лучей. Процедура позволяет отследить движение органов или правильно расположить иглу для биопсии или другого инструмента внутри тела.

 
    История появления 

 

Томография — метод неразрушающего послойного исследования внутренней структуры  объекта посредством его многократного  просвечивания в различных пересекающихся направлениях.

Ранее под томографией понимался  метод рентгенологического исследования, с помощью которого можно производить  снимок слоя, лежащего на определённой глубине исследуемого объекта. Он был  предложен через несколько лет  после открытия рентгеновских лучей  и был основан на перемещении  двух из трёх компонентов (рентгеновская  трубка, рентгеновская плёнка, объект исследования). Наибольшее распространение  получил метод съёмки, при котором  исследуемый объект оставался неподвижным, а рентгеновская трубка и кассета  с плёнкой согласованно перемещались в противоположных направлениях. Такой метод является устаревшим и получил название классическая томография или линейная томография.

Рентгеновская компьютерная томография — томографический метод исследования внутренних органов человека с использованием рентгеновского излучения.

Компьютерная томография — в  широком смысле, синоним термина  томография (так как все современные  томографические методы реализуются с помощью компьютерной техники); в узком смысле -синоним термина рентгеновская компьютерная томография, так как именно этот метод положил начало современной томографии. Он был предложен в 1972 г Годфри Хаунсфилдом и Алланом Кормаком, удостоенными за эту разработку Нобелевской премии. Метод основан на измерении и сложной компьютерной обработке разности ослабления рентгеновского излучения различными по плотности тканями (зависимость линейного коэффициента поглощения m в рентгеновском диапазоне от состава и плотности вещества).  

 

 

         Принцип работы 

 

При фиксированном положении источника  излучения S на фотоплёнке образуется теневое изображение, являющееся суммой проекций всех слоев объекта О, через которые проходит пучок. Если в процессе съёмки синхронно перемещать источник и фотоплёнку (или источник и объект, объект и фотоплёнку) так, чтобы пучок проходил в процессе экспозиции только через один и тот же участок объекта в слое F, то изображение И этого участка получится наиболее чётким, изображения других участков окажутся "размазанными". Этот метод не позволяет полностью избавиться от наложения проекций других участков на исследуемый; кроме того, длительность экспонирования, повышающая контраст, для живых организмов ограничена допустимыми дозами облучения.

В основе современных методов рентгеновской  томографии лежит другой подход: они  базируются на применении мощных вычислительных методов обработки данных, получаемых томографическим сканированием, один из вариантов которого приведён на рисунке.

Узкий пучок рентгеновского излучения  от источника S, сформированный коллиматором К, просвечивает объект О, после чего регистрируется детектором Д. При синхронном перемещении источника и детектора вдоль некоторого направления х осуществляется последовательное сканирование всех участков объекта

Измерения повторяются для нескольких направлений сканирования относительно объекта. Для ускорения съёмки применяют  несколько источников (S1, S2, S3) или  перемещающийся источник с расходящимся "веерным" пучком, распределение  интенсивности в котором измеряется двумерным координатно-чувствительным детектором . Для восстановления распределения m, а следовательно, плотности и состава вещества по объёму объекта используют специальные алгоритмы обработки данных на компьютере. Синтезируя далее картину распределения плотности тканей объекта в различных сечениях, можно установить границы здоровых и поражённых участков, например, при исследованиях опухолей мозга, патологических изменениях сердца, сосудов, поражениях костной ткани и в других случаях, когда прямая диагностика затруднена или вообще невозможна.

 

Развитие современного компьютерного томографа

 

Современный компьютерный томограф представляет собой сложный программно-технический  комплекс. Механические узлы и детали выполнены с высочайшей точностью. Для регистрации прошедшего через среду рентгеновского излучения используются сверхчувствительные детекторы, конструкция и материалы, применяемые при изготовлении которых постоянно совершенствуются. При изготовлении КТ томографов предъявляются самые жесткие требования к рентгеновским излучателям. Неотъемлемой частью аппарата является обширный пакет программного обеспечения, позволяющий проводить весь спектр компьютерно-томографических исследований (КТ-исследований) с оптимальными параметрами, проводить последующую обработку и анализ КТ-изображений. Как правило, стандартный пакет программного обеспечения может быть значительно расширен с помощью узкоспециализированных программ, учитывающих особенности сферы применения каждого конкретного аппарата.  

 

Во 2-ом поколении КТ аппаратов использовался  веерный тип конструкции. На кольце вращения напротив рентгеновской трубки устанавливалось несколько детекторов. Время обработки изображения  составило 20 секунд.

3-ее поколение компьютерных  томографов ввело понятие спиральной  компьютерной томографии. Движение  трубки и детекторов, за один  шаг стола синхронно осуществляла  полное вращение по часовой  стрелке, что значительно уменьшило  время исследования. Увеличилось  и количество детекторов. Время  обработки и реконструкций заметно  уменьшилось.

4-ое поколение имеет 1088 люминисцентных датчика расположенных по всему кольцу гантри. Вращается лишь рентгеновская трубка. Благодаря этому методу время вращения сократилось до 0,7 секунд. Но существенного отличия в качестве изображений с КТ аппаратами 3-го поколения не имеет.

Для чего нужна  компьютерная томография

КТ назначается для  исследования различных областей тела и конечностей.

• Грудная клетка (торакс). КТ грудной клетки помогает обнаружить болезни легких, сердца, пищевода, главного кровеносного сосуда аорты, а также тканей грудной клетки. С помощью компьютерной томографии можно выявить инфекционные заболевания, рак легкого, метастазы от рака других органов, легочную эмболию ианевризму аорты.
• Брюшная полость. С помощью КТ брюшной полости можно выявитькисты, абсцессы, инфекционные заболевания, опухоли, аневризмы брюшной аорты, увеличение лимфатических узлов, наличие инородных тел, кровотечения, дивертикулит, воспалительные заболевания кишечника и аппендицит.
• Мочевыводящие пути. Компьютерная томография почек, мочеточников и мочевого пузыря называется компьютерная урограмма. Этот тип томографии помогает обнаружить камни в почках, мочевом пузыре или непроходимость мочевыводящих путей. Особый вид компьютерной томографии с использованием контрастного вещества, вводимого внутривенно называется внутривенная пиелограмма и используется для обнаружения камней в почках, непроходимости, опухолей инфекционных и других заболеваний мочевыводящих путей.
• Печень. КТ может обнаружить опухоли и кровотечения печени, а также другие заболевания этого органа. Процедура также поможет установить причину разлития желчи (желтухи).
• Поджелудочная железа. КТ может выявить наличие опухоли поджелудочной железы или ее воспаление (панкреатит).
• Желчный пузырь и желчные протоки. КТ применяется для диагностики проходимости желчных протоков. Попутно с помощью этой процедуры можно выявить наличие камней в желчном пузыре, но, как правило, для диагностики заболеваний желчного пузыря и желчных протоков используют другие диагностические методы, например, УЗИ.
• Надпочечники. С помощью КТ можно обнаружить опухоли или увеличение размеров надпочечников.
• Селезенка. КТ применяется для определения повреждений селезенки или ее размеров.
• Таз. У женщин КТ определяет заболевания органов малого таза и фаллопиевых труб, у мужчин – предстательной железы и семенных пузырьков.
• Конечности. С помощью КТ можно диагностировать заболевания суставов и различных частей конечностей, включая плечо, локоть, запястье, кисть, бедро, колено, щиколотку и стопу.

 

 

 

         Компьютерная томография для плановой диагностики 

 

Большинство КТ исследований делается в плановом порядке, по направлению  врача, для окончательного подтверждения  диагноза. Как правило, перед проведением  компьютерной томографии, делаются более  простые исследования — рентген, УЗИ, анализы и т. д.

—  Для контроля результатов  лечения.

—  Для проведения лечебных и  диагностических манипуляций, например пункция под контролем компьютерной томографии и др.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ :

1. Розенштраух Л.С. Невидимое стало зримым (успехи и проблемы лучевой диагностики).—М.: 
Знание, 1987.- 64 с.

2. Томография грудной  клетки / Помозгов А.И., Терновой С.К., Бабий 
Я.С., Лепихин Н.М. - К.:Здоровья,1992.- 288 с.

3. Компьютерная томография  мозга. Верещагин Н.В., Брагина  Л.К., Вавилов 
С.Б., Левина Г.Я.-М.:Медицина,1986.-256 с.

4. Физика визуализации  изображений в медицине: В 2-х  томах. 
Т.1:Пер. с англ./Под ред. С.Уэбба.-М.:Мир,1991.- 408 с.

5. Антонов А.О., Антонов  О.С.,Лыткин С.А.//Мед.техника.-1995.- № 3 - с.3-6

6. Беликова Т.П.,Лапшин В.В.,Яшунская Н.И.//Мед.техника.-1995.- № 1-с.7