Рентгеновская кт. Кт принцип работы

Компьютерная томография, сокращенно КТ - это способ получения послойных срезов тела человека или другого объека с помощью рентгеновских лучей. Этот метод для диагностических целей был предложен к использованию в 1972 году, его основателями принято считать Годфри Хаунсфилда и Алана Кормака, получившими за свои разработки Нобелевскую премию. В основе компьютерной томографии лежит измерение разницы ослабления рентгеновского излучения различными тканями, обработка полученных данных компьютером с помощью математических алгоритмов и формирование графического отображения (срезов) органов человека на экране с последующей их интерпретацией врачом-радиологом.

В момент своего появления компьютерная томография произвела революцию в медицинской диагностике, так как впервые появилась возможность рассмотреть послойное изображение тела человека без вмешательства скальпеля хирурга или эндоскопа. Сегодня метод КТ прочно занял свою нишу в диагностике самых разных болезней — прежде всего, онкологических заболеваний, болезней легких, костей, органов живота, внутреннего уха и т.д.

ПРИНЦИП РАБОТЫ КОМПЬЮТЕРНОГО ТОМОГРАФА

Данные, которые могут быть получены при компьютерной томографии, это:

• характеристики излучения, полученные на выходе рентгеновской трубки
• характеристики излучения, достигнувшего детектора
• месторасположение трубки и детектора в каждый момент времени.

Все остальные данные получаются посредством обработки полученной информации. Большая часть сечений при компьютерной томографии имеет ориентацию перпендикулярно по отношению к продольной оси тела.

Для получения среза трубка оборачивается вокруг пациента на 360 градусов, толщина среза при этом задается заранее. В обычном КТ-сканере трубка вращается постоянно, излучение расходится веерообразно. Рентгеновская трубка и принимающее устройство (детектор) спарены, их вращение вокруг сканируемой зоны происходит синхронно: рентгеновское излучение испускается и улавливается детекторами, расположенными на противоположной стороне, практически одновременно. Веерообразное расхождение происходит под углом от 40 до 60 градусов, в зависимости от конкретного аппарата.

Принцип действия компьютерного томографа : вокруг тела пациента вращается рентгеновская трубка. Расположенные на противоположной стороне детекторы улавливают рентгеновское излучение.

Одно изображение формируется обычно при повороте трубки на 360 градусов: измеряются коэффициенты ослабления излучения во множестве точек (современные аппараты имеют возможность собирать информацию с 1400 точек и больше).

МУЛЬТИСПИРАЛЬНАЯ (МНОГОСРЕЗОВАЯ) КОМПЬЮТЕРНАЯ ТОМОГРАФИЯ — ЧТО ЭТО?

Наиболее современными являются томографы с множественными рядами детекторов: с трубкой спарен не один, а несколько рядов детекторов, что способствует укорочению времени исследования, повышает разрешающую способность, позволяет более четко визуализировать мелкие структуры (например, небольшие кровеносные сосуды). В зависимости от количества ряда детекторов компьютерные томографы бывают 16-, 32-, 64-, 128-срезовыми и т.д. Чем больше количество детекторов, тем быстрее можно получить качественные изображения органа.

ОТЛИЧИЕ СПИРАЛЬНОЙ И ОБЫЧНОЙ (ПОШАГОВОЙ) КТ

В чем отличие обычного компьютерного томографа от мультиспирального? При пошаговой (традиционной) томографии срезы получаются следующим образом: происходит один оборот (или несколько оборотов) трубки вокруг заданного участка тела, в результате чего формируется изображение одного среза определенной толщины; затем стол (и пациент) сдвигается в заданном направлении на определенное расстояние, величина которого выбирается заранее. Также выбирается величина, на которую срезы будут перекрывать друг друга — это необходимо, чтобы не упустить мелкие детали изображения. Исследование, таким образом, занимает несколько минут (в зависимости от размеров пациента), требует более точного расчета времени при введении контрастного средства.

В отличие от пошаговой томографии, при спиральной КТ получение данных происходит при продвижении пациента внутри аппарата постоянно, а трубка при этом совершает непрерывное движение по кругу. Скорость движения стола привязана ко времени, необходимому для одного оборота трубки, в результате чего получается массив данных, более пригодных для создания качественных реконструкций и коррекции неточностей изображений.

Устройство мультиспирального (многосрезового) компьютерного томографа: одновременно с движением пациента происходит вращение рентгеновской трубки, испускающей широкий пучок рентгеновских лучей. Траектория сканирования приобретает спиральную форму.

Спиральная компьютерная томография обладает следующими преимуществами перед пошаговой: возможность создания более качественных трехмерных и мультипланарных реконструкций; более высокая скорость проведения исследования; возможность выявления образований, размеры которых меньше толщины среза: если при пошаговой КТ, когда образование попадает между срезами, его не видно, то при спиральной визуализация возможна.

ВТОРОЕ МНЕНИЕ ПО КТ

Несмотря на высокую точность компьютерной томографии, иногда результаты диагностики могут быть неоднозначными или сомнительными. В таких случаях помогает пересмотр данных КТ опытным радиологом, который специализируется на определенном виде обследования. Такая высококвалифицированная и независимая расшифровка снимков КТ позволяет уточнить диагноз и предоставляет лечащему врачу точную информацию для выбора правильного лечения. Получить экспертную расшифровку результатов компьютерной томографии можно с помощью системы консультаций Национальной телерадиологической сети. Достаточно загрузить КТ-снимки с диска и получить точное заключение, составленное по наиболее современным стандартам.

Рентгеновская компьютерная томография (РКТ) ─ метод исследования, при котором компьютер воссоздает модель изучаемого объекта после его послойного сканирования с помощью узкого пучка рентгеновского излучения.

Проведение компьютерной томографии

Открытием метода компьютерной томографии мы обязаны А. Кормаку и Г. Хаунсфилду, ставшими в 1979 году Нобелевскими лауреатами.

Основывается метод на том, что рентгеновское излучение имеет особенность ослабевать в разной мере при прохождении через среды организма, в зависимости от плотности последних. Плотнее всего в теле человека костная ткань, а самой малой плотностью обладают легкие. В память о создателе метода, за единицу плотности исследуемой ткани принято считать единицу Хаунсфилда (HU).

Истоки метода

Своими истоками метод компьютерной томографии уходит в Южно-Африканскую республику середины 20-го столетия.

Физик А. Кормак, посчитав несовершенными все имеющиеся методики исследования мозга в больнице Кейптауна, изучал взаимодействие пучков рентгеновского излучения и вещества головного мозга. Позднее, в 1963 году им была опубликована статья о возможности создать трехмерную модель головного мозга. Только спустя 7 лет, командой инженеров, во главе с Г. Хаунсфилдом, была собрана первая установка, о которой говорил А. Кормак. Первым объектом исследования стал препарат головного мозга, консервированный в формалине ─ это сканирование длилось целых 9 часов! А в 1972 году томографию впервые сделали живому человеку ─ женщине с опухолевым поражением головного мозга.

Разработчик компьютерной томографии

Как получается изображение?

В компьютерном томографе по окружности расположены излучатель и датчик рентгеновского излучения. Из излучателя поступает рентгеновское излучение в виде узкого пучка. При прохождении сквозь ткани, луч ослабляется в зависимости от плотности и атомного состава изучаемой области.

Датчик, уловив излучение, усиливает его, преобразует в электросигналы и посылает в виде цифрового кода на компьютер.

Множество описанных пучков проходят через интересующую врача область человеческого тела, двигаясь по окружности и, к тому времени, как исследование заканчивается, в памяти компьютера уже находятся сигналы от всех датчиков. После их обработки, компьютер реконструирует изображение, а доктор его изучает. Врач может масштабировать отдельные области, выделять интересующие фрагменты изображения, узнать точную величину органов, количество и структуру патологических образований.

С момента появления первого томографического аппарата прошло совсем немного времени, однако эти аппараты уже имеют немалую историю развития. Постепенно продолжает увеличиваться количество детекторов, соответственно этому увеличивается объем изучаемой области, уменьшается время исследования.

Эволюция компьютерных томографов

Современный мультисрезовый компьютерный томограф

• Первая установка имела всего один излучатель, направленный на один детектор. На каждый слой необходим один оборот (около 4 мин.) излучателя. Исследование продолжительно, разрешающая способность оставляет желать лучшего.
• Во втором поколении аппаратов напротив одного излучателя установлено несколько детекторов, время создания одного среза около 20 с.
• С дальнейшим развитием компьютерных томографов появилась спиральная компьютерная томография. Излучатель и датчики уже синхронно вращаются, что еще больше сократило время исследования. Стало больше детекторов и в процессе обследования начинает двигаться стол. Движение рентгеновского излучателя по кругу вместе с поступательным продольным движением стола с пациентом, по отношению к исследуемому происходит по спирали, откуда и название методики.
• Мультиспиральные (мультисрезовые) томографы. Четвертое поколение компьютерных томографов имеет в себе около тысячи датчиков, расположенных по окружности в несколько рядов. Вращается только источник излучения. Время сократилось до 0,7 с.

В двухспиральных томографах находится 2 ряда детекторов, в четырехспиральных ─ 4. Таким образом, в зависимости от количества датчиков и особенностей рентгеновских трубок в настоящее время выделяют 32-, 64- и 128-срезовые мультиспиральные компьютерные томографы. Уже созданы 320-срезовые томографы и скорее всего, разработчики не остановятся и на этом.

Помимо нативного исследования, существует особая методика проведения томографии ─ так называемая, усиленная компьютерная томография. При этом, сначала в организм пациента вводится рентгеноконтрастное вещество, а затем проводится РКТ. Контраст способствует лучшему поглощению рентгеновского излучения и получению более четкого и ясного изображения.

Что представляет собой результат обследования?

То, что видит врач после исследования на компьютерном томографе представляет собой карты распределения коэффициентов изменения (ослабления) рентгеновского излучения. Для правильной расшифровки этих данных специалист обязан обладать определенной квалификацией.

Как проходит исследование и где его проводят?

Специальной подготовки к компьютерной томографии в большинстве случаев не требуется. Ряд КТ-исследований, например, обследование желчного пузыря должно производиться натощак. При исследовании брюшной полости желательно за 48 часов до исследования придерживаться питания с исключением продуктов, вызывающих повышенное газообразование (капуста, бобовые, черный хлеб). При метеоризме следует принять адсорбирующие средства.

Проведение исследования или отказ от него зависят от решения врача-рентгенолога, который определяет оптимальный в каждом индивидуальном случае объем и методику выполнения томографии.

Пациент размещен на столе компьютерного томографа

В процессе обследования пациент ложится на специальный стол, который будет постепенно двигаться по отношению к раме томографа. Требуется лежать неподвижно, выполняя все инструкции врача: он может попросить задержать дыхание или не глотать, в зависимости от области и цели исследования. При необходимости вводят контрастное вещество.

В отличие от аппарата МРТ, отверстие в раме компьютерного томографа значительно шире, что позволяет беспрепятственно делать это исследование пациентам, страдающим клаустрофобией.

Исследование можно пройти в экстренном, а также в плановом порядке в лечебных учреждениях, оснащенных соответствующим оборудованием.

В частных медицинских центрах можно сделать компьютерную рентгеновскую спиральную или мультиспиральную томографию платно.

Показания

Компьютерная томография может применяться для профилактического обследования, а также в плановом и экстренном порядке для диагностики заболеваний, контроля результатов консервативного и оперативного лечения различных болезней или проведения манипуляций (пункций, прицельных биопсий).

С помощью этого метода диагностируется множество заболеваний различных органов и систем. Применяют при травмах различной локализации, политравме.

Компьютерная томография позволяет определить локализацию опухолевых поражений ─ метод необходим для максимально точной наводки источника радиоактивного излучения на опухоль при проведении лучевой терапии.

Все чаще КТ сейчас проводят тогда, когда другие способы диагностики не дают достаточной информации, она необходима при планировании хирургического вмешательства.

КТ на сегодняшний день — ведущий метод диагностики многих патологий

Противопоказания и лучевая нагрузка

Абсолютных противопоказаний к исследованию нет.

Среди относительных:

• Дети до 15 лет. Однако, у некоторых компьютерных томографов существуют специальные программы, предназначенные для детей, которые позволяют уменьшить лучевую нагрузку на организм.
• Беременность.

Относительные противопоказания для компьютерной томографии с контрастированием:

• Беременность.
• Непереносимость контрастного вещества.
• Тяжелые эндокринные заболевания.
• Почечная недостаточность.
• Заболевания печени.

В каждом случае решение принимается врачом индивидуально. Если проведение исследования оправдывает себя ─ его проводят, даже при наличии противопоказаний.

Альтернативные методы исследования

Компьютерная томография применяется все чаще и чаще, помогает врачам как в диагностике, так и при проведении лечения. К этому способу диагностики прибегают часто уже после применения других методов: УЗИ, рентгенографии.

Аппарат УЗИ и рентгеновская установка

В отличие от рентгена на КТ видны не только кости и воздухоносные структуры (пазухи, легкие), но и мягкие ткани. Лучевая нагрузка больше, чем при рентгенографии из-за того, что для воссоздания изображения требуется множество снимков.

Альтернативой КТ является МРТ. Последняя применяется при непереносимости контрастного вещества и более информативна для более точной диагностики патологии мягких тканей.

Компьютерная томография, хотя и остается дорогостоящим методом, имеет преимущества:

• Точнее всего визуализирует костные структуры, стенки сосудов, внутричерепные кровотечения.
• Занимает меньше времени, чем МРТ.
• Оптимальна для тех, кому противопоказана МРТ ─ кардиостимуляторы, металлические имплантаты, клаустрофобия.
• Незаменима при планировании хирургических вмешательств.

Рентгеновская компьютерная томография (КТ) – современный метод обследования, направленный на обнаружение изменений в органах и тканях. Это исследование в медицине признано точными информативным. Диагностика показывает скрытые, начальные стадии заболеваний. Компьютерная томография применяется врачами с 80-х годов прошлого века.

Принцип томографии заключается в диагностике нарушений с помощью рентгеновского излучения и последовательной интерпретации результатов. Еще одним широко применяемым способом исследования является МРТ. Это способы диагностики различаются по излучению, показаниям и противопоказаниям.

Понятие КТ в медицине

Компьютерная томография – это исследование, направленное на изучение внутренних органов с помощью рентгеновского излучения. Посредством компьютерного томографа получают послойные изображения органов, области анатомических срезов, изучая их строение и состояние. После обследования происходит обработка данных, врачи анализируют и расшифровывают результаты КТ.

Показания и противопоказания к диагностике

Рентгеновское КТ-исследование назначается:

• в случае появления болей неясного генеза;
• для оценки нарушений функционирования органов и тканей
• для уточнения и подтверждении ранее поставленного диагноза;
• для анализа костных структур (например, уровня плотности минерализации тканей, влияющего на развитие остеопороза);
• для выявления доброкачественных и злокачественных новообразований;
• при наличии заболеваний, представляющего смертельную угрозу;
• для контроля эффективности проводимого лечения (так, если пациент находится в стадии ликвидации раковой опухоли, снимки укажут на результативность химиотерапии)

Противопоказания для компьютерной томографии:

• беременность;
• грудное вскармливание;
• детский возраст до 14 лет (процедура разрешена в случае, если ребенок не может обойтись другими способами диагностики);
• аллергические реакции (если предполагается контрастное исследование)
• патологические процессы в щитовидной железе;
• патологии крови;
• психологические и нервные расстройства.

Компьютерная томография и ее прямые аналоги (РКТ, СКТ, МСКТ) несут в себе лучевую нагрузку на организм человека и являются потенциальным фактором риска для развития онкологических процессов. Однако уровень такого излучения минимален и не превышает установленную норму.

Абсолютных противопоказаний относительно избыточного веса не предусмотрено. Единственное, что может помешать провести КТ – трудности при движении стола, когда большая масса тела блокирует вход в отверстие сканера.

Разновидности компьютерной томографии

Помимо классической компьютерной томографии, существуют подвиды данного метода обследования:

• Спиральная томография (СКТ) – способ проведения диагностики с помощью спиралей, которые крутятся на большой скорости, в результате чего получаются четкие снимки с визуализацией мельчайших новообразований (размером до 1 мм). Объектами исследования являются костные структуры, в то время как для диагностики мягких тканей СКТ применяется редко.
• Многосрезовая мультиспиральная томография (МСКТ) - инновационная диагностика с помощью современного, усовершенствованного аппарата. Результатом такого КТ будут уникальные, четкие данные. За один оборот диагност получит около 300 трехмерных фото. Такое технологическое оборудование включает не только возможность получения качественных картинок - процесс функционирования головного мозга или органов грудной клетки (сердечно-сосудистой системы, легких и бронхов) наблюдается в режиме реального времени. Снимки МСКТ более четкие и точные, а риск осложнений минимален за счет сниженной интенсивности облучения.
• Ангиография и контрастирование в режиме КТ-сканирования. Подобные виды исследования компьютерной томографии предназначены для изучения грудной клетки (сердца и сосудов), артерий нижних и верхних конечностей, сосудов головы и шеи. Часто используется контрастное вещество, которое усиливает сигнал, подаваемый артериями и венами.

Плюсы и минусы исследования

Рентгеновская картина определяет изменения в работе мозга, внутренних органов. По результатам диагностики КТ выявляются следующие нарушения:

• травмы, повреждения костей;
• гематомы;
• опухоли;
• нарушения в системе кровообращения.

Исследование данного типа имеет положительные и отрицательные характеристики. Плюсы томографии:

КТ-картина внутренних органов помогает специалисту выявлять проблемы на начальной стадии. Однако она имеет следующие минусы:

• исследование наиболее информативно в отношении костных тканей, а для оценки мягких - лучше провести МРТ;
• анализируется лишь анатомическом строение органов, а не его функции;
• задействовано рентгеновское облучение;
• нельзя проводить процедуру при беременности, детском возрасте или аллергии на контрастные вещества;
• диагностику следует проходить не более 2-х раз в год.

Принцип действия томографа

Исследования РКТ, СКТ и КТ - почти то же самое, что и рентгенография. Принципы действия в основном ничем не отличаются. В этих вариантах присутствуют следующие переменные:

Чтобы исследовать внутренние органы, затрачивается пара минут. При этом рентген позволяет получить наиболее точные данные о травмах костной ткани - трещинах, вывихах, переломах. Хрящи и мягкие ткани сложнее поддаются компьютерной томографии - здесь целесообразнее проводить МРТ.

Что показывает томограмма, как она выглядит?

КТ-анализ грудной клетки и других внутренних органов можно проходить по показанию врача не более 2 раз в год. Исследование позволяет получить четкие, всесторонние снимки обследуемой зоны, которые врач будет использовать при постановке диагноза.

Томография выявляет патологии следующих систем и органов:

• брюшной полости (печени, желчного пузыря, селезенки, ЖКТ);
• забрюшинного пространства, мочевыводящих путей и почек;
• грудной клетки;
• малого таза;
• позвоночника и конечностей;
• мозга.

Этапы КТ

Исследование проводят по следующей схеме:

Действие аппарата безболезненно. Пациент находится в одиночестве, но рентгенолог может видеть его и даже разговаривать с больным. При любом дискомфорте и нарушении дыхания необходимо нажать «тревожную» кнопку для прекращения исследования.

Как часто можно делать КТ?

КТ сопровождается определенной дозой рентген-излучения, поэтому частое проведение процедуры нежелательно - исследование назначают не чаще 2-3 раз в год. Однако проведение процедуры абсолютно оправдано для спасения человеческой жизни в экстренной ситуации, или когда другие способы диагностики не выявили причину заболевания. Более подходящим аналогом считается спиральная или мультисрезовая томография (СКТ и МСКТ, соответственно), в которых облучения заметно снижена.

Возможные осложнения

Человек получает минимальное облучение, поэтому риск осложнений невелик. Отказываться от исследования не стоит: важнее вовремя поставить диагноз и начать лечение заболевания, не допуская последствия несвоевременной терапии.

Беременным запрещено использование данного метода, но при строгих показаниях томография разрешается при наличии свинцового фартука на животе. Период лактации не является противопоказанием, единственный нюанс - необходимо временно прекратить грудное вскармливание на срок от 24 до 36 часов.

Отличия от других методов диагностики

Одной из разновидности томографии, но без применения рентгена, является МРТ. От КТ оно отличается технологической структурой. Магнитно-резонансный метод направлен на действие протонов водорода, выделяющих энергию и регистрируемых аппаратом, который в процессе выдает послойные изображения органов.

Магнитный метод помогает:

• выявить заболевания внутренних органов и мягких тканей;
• определить опухоли;
• исследовать нервы внутричерепной коробки;
• изучить оболочки спинного мозга;
• обнаружить рассеянный склероз;
• проанализировать структуру связок и мышц;
• просмотреть поверхность суставов.

Компьютерный метод позволяет:

• изучить дефекты костей, зубов;
• выявить степень поражения суставов;
• определить травмы или кровотечения;
• проанализировать нарушения в спинном или головном мозге;
• диагностировать органы грудной клетки;
• изучить мочеполовую систему.

Обе процедуры позволяет выявить имеющиеся у человека патологии:

1. МРТ - наиболее четкий, структурированный и информативный метод исследования мягких тканей, а КТ - для диагностики костной системы, патологий связок, мышц;
2. КТ основана на рентгеновском излучении, а МР-томография - на магнитных волнах;
3. МРТ разрешено для беременных (после 12 недели), детей, в период лактации, поскольку безопасна для здоровья.

Компьютерная томография - метод, который позволяет провести эффективную диагностику при помощи сканирования исследуемого участка и получить послойные изображения той или иной части тела. Каков принципы действия КТ?

Устройство аппарата и принцип действия метода компьютерной томографии

Что представляет собой специальный сканер? Этот аппарат напоминает куб или тоннель цилиндрической формы. В число основных частей прибора входят:

• лучевая трубка, скрытая в корпусе КТ;
• подвижный стол, который проходит через раму гентри;

Поскольку от аппарата исходит излучение, комната, в которой находится томограф защищается специальным экраном. Еще один вариант защиты пациентов и специалистов от негативного воздействия рентгеновского излучения - включение кабинета с медицинским оборудованием в структуру помещений отделения.

Как осуществляется управление сканером

Врач, располагающийся в специальной комнате, следит за ходом процедуры, и совершает необходимые манипуляции. Рядом с ним находятся:

• компьютерный блок КТ;
• мониторы, на которые выводится изображение;
• специальные устройства. предназначенные для слежения за состоянием обследуемого.

Особенность процедуры

Возможности современной медицины позволяют предотвратить развитие серьезных болезней и обнаружить новообразования на ранних стадиях развития опухолевого процесса. Все это стало реальностью благодаря созданию установок, воздействующих на организм пациента при помощи излучения. Результатом процедуры становится детальный снимок, обеспечивающий безошибочную современную диагностику.

Для того чтобы разобраться в специфике обследования нужно определить, что такое КТ. Это метод, в основе которого лежит рентгеновское излучение. Специальный прибор осуществляет съемку тела больного под разными углами, а полученные срезы позже обрабатываются компьютерной программой и преобразуются в единое изображение. Проходя через тело исследуемого, X-лучи задерживаются в тканях,от степени поглощения которых зависит четкость и детализация проекции.

Принципы работы КТ (компьютерной томографии) просты: вокруг больного вращается рентгеновская трубка - специальное устройство, выпускающее рентгеновское излучение. Позже установка фиксирует сведения, попадающие на чувствительную матрицу, а компьютерная программа производит обработку полученной информации и позволяет увидеть четкую картинку.

Отличия компьютерной томографии от рентгенографии

• КТ дает возможность рассмотреть мелкие новообразования, в то время как рентгеновская установка не обладает подобной детализацией из-за наложения одного слоя на другой - явления известного как суперпозиция тканей.
• Компьютерная томография позволяет получить изображение в поперечной плоскости: это необходимо для точного представления о соотношении органов.

Как работает КТ

Пациента кладут на специальный стол, который не стоит неподвижно, а перемещается по направлению к раме гентри. В ее устройстве заключается одно из важнейших отличий компьютерной томографии от магнитно-резонансной: отверстие не узкое, а широкое, что не вызывает у обследуемых боязни закрытых пространств. Часто перед процедурой требуется введение контрастного вещества.

Как врач получает снимки? По мере того как установка производит сканирование обследуемого участка, рентгеновские лучи проходят через различные плоскости организма: плотность тканей становится той информацией, которая передается компьютеру в виде коэффициента - цифрового значения, обрабатываемого программой. После преобразования данных в оттенки серого, изображение выводится на монитор: специалист видит серию картинок, которые представляют собой поперечные срезы исследуемого органа или части тела.

Зачем может понадобиться КТ?

Её назначают, когда необходимо тщательно исследовать области тела или конечности.

Грудная клетка

Осмотр ГК поможет выявить ранние и запущенные стадии легочных заболеваний. Кроме того, определит наличие проблем в тканях, сосудах или пищеводе. Продиагностировать наличие очагов воспаления, инфекций, метастаз. Покажет, если легочная эмболия и аневризма аорты.

Брюшная полость

Если исследовать эту область с помощью КТ, то можно понять, если ли болезни желудка и печени. Узнать все о том, какого характера образовавшаяся киста или опухоль. Выявить образование абсцесса, деформаций аорты брюшины. Определить размеры лимфоузлов, найти кровотечения внутренних органов.

Мочевыводящие пути

Исследовать такие органы как: почки, мочеточники и мочевой пузырь, можно, используя одну из разновидностей КТ, называющуюся урограммой.

С её помощью можно обнаружить наличие камней в почках или любых других элементов мочевыводящей системы.

В самых сложных случаях доктора прибегают к еще одному методу, который именуется пиелограммой. Суть его состоит в том, что пациенты вводится особое контрастное вещество, после этого можно обнаружить не только отложения солей, но и различные виды опухолевых образований, как злокачественные, так и доброкачественные.

Поджелудочная железа

Компьютерная томография хорошо справляется с выявлением панкреатитов различной степени запущенности. Кроме того, с помощью такого исследования можно определить наличие и характер опухоли этого органа.

Желчный пузырь и желчные протоки

Можно продиагностировать проходимость протоков желчного пузыря. Кроме этого, исследование позволяет определить наличие камней. Однако для этого чаще всего используют УЗИ, которое отлично справляется с поставленной задачей.

Надпочечники

КТ хорошо показывает наличие опухолевых образований и позволяет определить состояние и структуру надпочечника.

Селезенка

С помощью такой диагностики можно рассмотреть повреждения тканей данного органа и оценить его размеры.

Если вовремя произвести диагностику этого отдела организма, то можно предотвратить серьёзные изменения фаллопиевой трубы или предстательных желез у пациентов различных полов.

Конечности

КТ поможет найти различные заболевания в суставах и частях костной ткани. С легкостью справиться с диагностированием опухолей или деформаций в элементах колен, костей, бедер, щиколоток или стоп.

Некоторым современным КТ достаточно 1 вращения для получения точного и детального изображения исследуемого органа. Подобные устройства называются мультиспиральными. Высокие технологии, применяемые разработчиками медицинского оборудования, позволили улучшить качество проводимой процедуры:

• снизить шумы, издаваемые установкой во время вращения;
• сократить время исследования;
• уменьшить толщину срезов и повысить диагностические возможности КТ.

Последние модели компьютерных томографов позволяют рассмотреть отдельные участки и области человеческого тела за несколько секунд, что особенно удобно при обследовании пожилых пациентов в критическом состоянии или больных, страдающих клаустрофобией.

Возросшая эффективность подобной процедуры позволяет уменьшить долю рентгеновского излучения. Подобная безопасность КТ-сканирования делает эту технологию незаменимой при исследовании детей - снижение лучевой нагрузки дает возможность полностью исключить риск развития онкологических заболеваний.

Увеличить информативность обследования на компьютерном томографе помогает введение пациенту контрастного вещества. В результате проводимая процедура приобретает сходство с ангиографией.

Что чувствует пациент во время процедуры

На самом деле, человек не испытывает никаких неприятных ощущений или боли.

В некоторых случаях ему может быть неудобно из-за того, что он лежит на жесткой поверхности или из-за открытого в кабинете окна.

Впечатлительные пациенты нервничают, когда оказываются внутри аппарата. В этом случае им предлагают успокоительное средство, которое поможет им расслабиться и не придавать значения нахождению в замкнутом пространстве.

Во время введения контрастного вещества, если это необходимо, медсестра делает все возможное, чтобы причинить наименьшее количество боли, делая инъекцию в руку.

Следует сказать немного о специфике самого вещества. Иногда после его введения люди чувствуют небольшой жар или пощипывание в месте укола. Это нормально. Однако, если вас начало тошнить или появились резкие головные боли, об этом следует немедленно сообщить доктору.

Опасна ли КТ

Если до того, как прийти на томографию, вы знали о наличии какого-либо заболевания, то не беспокойтесь о том, что данная процедура провоцирует какие-то осложнения.

Однако, стоит учесть следующие моменты:

У некоторые пациентов наблюдаются аллергические реакции на состав контрастного вещества.

Если вы больны сахарным диабетом любого типа или употребляете метморфин, то контраст может ухудшить ваше состояние. Таким больным необходимо получить консультацию лечащего врача еще перед проведением диагностики.

В некоторых случаях можно говорить о возникновении онкологических заболеваний, которые могут быть спровоцированными злоупотребления разных видов КТ. В зоне риска дети и старики.Если проводить исследование не чаще нескольких раз в месяц, то об опасности можно не волноваться.Вы можете пообщаться с врачом и узнать какую именно дозу облучения вы или ваш ребенок получите после каждой процедуры и насколько это безопасно.

• Иногда имеются риски повреждения имплантатов или кардиостимуляторов, которые находятся внутри тела человека. Именно поэтому важно предупреждать специалистов о наличии подобных приборов в вашем случае. Однако такие ситуации крайне редки, поэтому говорить о статистике подобных явлений не приходится.

Может ли что-то повлиять на действие КТ

На результаты и проведение обследования могут повлиять следующие нюансы:

Любой срок беременности у женщин. Данная диагностика не рекомендуется все будущим мамам, особенно на первых триместрах.

Применение таких веществ, как висмут и барий до проведения КТ. Часто, когда медики назначают ирригоскопию, которая подразумевает применение данных составов, возникает необходимость переноса КТ. Ведь и виснут и барий проявятся на конечном снимке, что затруднит постановку правильного диагноза.

Совершение каких либо телодвижений во время нахождения в аппарате. Очень важно во время КТ оставаться неподвижным.

Различные металлические элементы в теле пациента. Части имплантов или другие фрагменты снижают качество готового изображения, делая область вокруг них размытой.

Принципы и методы работы компьютерной томографии

Бывает, что результаты КТ не сответствуют данным, полученным в результате магнитного исследования или ультразвукового. На самом деле, это вовсе не значить, что какое-то из обследований проведено неверно. Томография позволяет сканировать определенный орган совершенно с другого ракурса, что наоборот, делает диагностику более развернутой.

Если вы отправляете на процедуру ребенка, то обязательно приготовьте его морально ко всему, с чем ему придется столкнуться. Научите его задерживать дыхание, расскажите об ощущениях, настройте его правильно. Часто дети не могут спокойно лежать длительное время, поэтому врачи делают им инъекции успокоительного. Расскажите ему об этом, чтобы вид иглы не напугал его ещё больше.

Обязательно получите консультацию педиатра. Он сможет определить, насколько уровень облучения навредит состоянию маленького пациента.

Специалисты в самых сложных случаях рекомендуют применять различные виды оборудования, чтобы сделать исследования более тщательными и сформировать многослойное изображение.

Часто результатами КТ можно заменить результаты ПЭТ. Особенно, если дело касается диагностирования онкологии.

Чтобы определить, есть ли у пациента ишемия или атеросклероз, врачи используют одну из разновидностей данного исследования. ЭПТ занимает меньше времени, но прекрасно подходит для диагностики состояния сердца или сосудов.Сейчас эта технология уступает мультидекторной разновидности томографии, которая является более инновационной и точной.

В данную процедуру может входить комплекс мер, назначенный на оценку уровня усвоения кальция коронарными артериями. Это способствует определению рисков возникновения болезней сердца и сосудов.

Иногда намного эффективнее может быть использование МРТ-технологий. Следует допускать использование разных методов для диагностирования различных заболеваний.

Не все специалисты едины во мнении, что если исследовать с помощью КТ все тело пациента, то можно выявить ишемическую болезнь. Обязательно проконсультируйтесь со своим доктором, если вам назначена процедура именно для этой цели.

• Помните о том, что исследование всего организма с помощью КТ - это дорого и не совсем безопасно. Злоупотребление данной процедурой повышает риски оперативного вмешательства и образования злокачественных опухолей. Поэтому, если у вас нет предпосылок предполагать наличие какого-либо заболевания, не проводите такое исследование в подобных масштабах.

Где применяется компьютерная томография

С открытием КТ врачам по всему мира стала доступна диагностика множества серьезных заболеваний: первоначально метод использовался в нейрохирургии и неврологии. Еще одна сфера применения - выявление патологий легких, надпочечников, желчного пузыря, печени и других органов брюшной полости.Точное и детализованное изображение позволяет провести полноценное исследование костей, спинного мозга и позвоночного столба.

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.