Цифровой сигнал хранится в течении сканирования, что позволяет после его окончания реконструировать изображение в заданной плоскости.
Схема рентгеновской компьютерной томографии.
1 – излучатель; 2 – круговой ячеистый детектор;
3 – компьютер; 4 – система получения изображения.
Возможность достоверной реконструкции дозового поля (и, следовательно, структуры объекта диагностики, существенно зависит от режима проведения томографии. Качество получаемого изображения и разрешающая способность метода (например, многосрезовой компьютерной томографии) зависит от правильности выбора таких параметров, как коллимация, напряжение, сила тока и др. Например, изображение, снятое при напряжении 80 кВольт более зашумленное, чем снятое при 140 кВольт.
Учитывая, что с повышением кВ повышается проникающая способность излучения, при диагностике полных пациентов следует использовать более жесткое излучение. Поскольку, зашумленность изображения с ростом силы тока уменьшается, при исследовании объектов с высокой плотностью (плечевой пояс, металлоостеосинтез) целесообразно использовать большие токи.
При исследовании мягких тканей можно уменьшить ток, и, следовательно, снизить дозу.
На томограммах представлены изображения снятые при неудачном (слева) и правильном (справа) выборе параметров съемки.
Многосрезовая
(мультспиральная)
компьютерная томография.
Рентгеновские томографы высокого разрешения бывают двух типов: спиральные (СКТ) и многосрезовые (мультиспиральные, МСКТ).
Мультиспиральные обычно бывают четырех-срезовыми.
В отличие от обычного томографа, спиральный томограф вращается непрерывно, не делая пауз. Время исследования при этом намного сокращается. Например, КТ легких проводится за 20-30 секунд.
Спиральный томограф также обладает лучшей разрешающей способностью и позволяет диагностировать многие заболевания на ранних стадиях, например, обнаруживать опухоли небольших размеров, когда они еще поддаются лечению.
Также появилась возможность "видеть" артерии и вены.
Металлический стент в аорте. Снимок с обычного компьютерного томографа показан вверху справа
Сравнение СКТ и МСКТ
Другие виды томографии
МРТ
- Ядерный магнитный резонанс, используемый в ЯМР-томографах, открыт Bloch F. и Purcell F.М. в 1946 году. Как уже отмечалось, это явление заключается в резонансном взаимодействии элементарных магнитных моментов (спинов), помещенных в постоянное магнитное поле, с магнитной компонентой электромагнитной волны. ЯМР-томограф позволяет с помощью электронных схем управления излучающими, градиентными и приемными катушками произвести сканирование сечений исследуемых объектов и по результатам измерений параметров излученной из объекта электромагнитной волны восстановить внутреннюю структуру. реализовано более двух десятков.
- Первым разработал ЯМР-томограф и получил томографическое изображение Лаутербур в 1973 году. Следует отметить, что первым предложил использовать явление ЯМР для медицинских целей американский ученый Дамадян в 1972 году. Заявки на авторское свидетельство на изобретение ЯМР-томографа подавались В. А. Ивановым (г. Ленинград) в 1959-1960 гг..
- Компьютерная ЯМР-томография оказалась намного разнообразнее рентгеновской компьютерной томографии — всего таких способов к настоящему времени предложено и реализовано более двух десятков.
Магнитно-резонансный томограф
Позитронно-эмиссионная томография
Одной из существенных проблем на пути создания эмиссионной томографии была проблема измерения и регистрации гамма-излучения тела человека, интенсивность которого ограничивается требованиями радиационной безопасности. Эта проблема была решена Энгером в 1932-33 году, который разработал камеру со сцинтилляционным кристаллом йодистого натрия, выполняющим функцию усилителя, а также камеру, оснащенную фотоэлектронными умножителями. В 1968 г. Энгер предложил использовать изобретенную им камеру с фокусирующим коллиматором — линзой для квантов для получения томографического изображения.
Дальнейшее развитие позитронно-эмиссионной томографии связано с разработкой однофотонной эмиссионной томографии (ОФЭКТ), в которой регистрируются одиночные кванты, распространяющиеся вдоль некоторой прямой с последующим вращением этой прямой, и с разработкой позитронной эмиссионной томографии (ПЭТ), где фиксируются пары квантов, образующиеся в результате аннигиляции позитрона и электрона и разлетающиеся в прямо противоположных направлениях.
Эти приборы разрабатывались одновременно во многих фирмах и лабораториях и поэтому, как отмечается в известном обзоре С. Уэбба, невозможно в точности установить приоритет в изобретениях. Значительный вклад в разработку и клиническое внедрение эмиссионной компьютерной томографии внесли G. Muelilenner, R. A. Wetzel,
1971 г., A. R. Bowley, 1973 г. и многие другие. Обзор работ отечественных ученых в области медицинской эмиссионной диагностики и томографии приведен в работе физиков Г. А. Федорова и С. А. Терещенко.
Позитронно-эмиссионный томограф
Достоинства компьютерной томографии
- высокая тканевая разрешающая способность – позволяет оценить изменение коэффициент ослабления излучения в пределах 0,5% (в обычной рентгенографии – 10-20%);
- отсутствует эффект наложения органов и тканей – нет закрытых зон;
- позволяет оценить соотношение органов исследуемой области
- пакет прикладных программ для обработки полученного цифрового изображения позволяет получить дополнительную информацию.
Недостатки
компьютерной томографии
- Эффективная лучевая нагрузка при компьютерной томографии (КТ) составляет от 2 до 10 mSv, которая является такой же, какую, в среднем, получает человек от фонового излучения через 3-5 лет. Женщины должны всегда сообщать своему врачу или врачу-радиологу, если есть какая-нибудь возможность, что они беременны. Компьютерная томография (КТ исследования), вообще, не рекомендуются для беременных женщин из-за потенциального риска для ребенка.
- Кормящие матери после инъекции контраста должны сделать перерыв в грудном вскармливании в течение 24 часов.
- Риск серьезных аллергических реакций на контрастные материалы, содержащие йод, чрезвычайно редок. Но отделения радиологии хорошо укомплектованы для борьбы с ними.
- Поскольку дети более чувствительны к радиации, то назначать компьютерную томографию (КТ исследования) детям можно только в том случае, когда это абсолютно необходимо.
- Поскольку дети более чувствительны к радиации, то назначать компьютерную томографию (КТ исследования) детям можно только в том случае, когда это абсолютно необходимо.
- Абсолютных противопоказаний к компьютерной томографии (КТ) нет. Относительные противопоказания к компьютерной томографии (КТ): беременность и младший детский возраст, что связано с лучевой нагрузкой.
- Показания к компьютерной томографии (КТ) определяет лечащий врач совместно с врачом-рентгенологом, проводящим исследование. Исследование внутренних органов по программе скрининга (доклинического выявления скрытых заболеваний) можно проходить без направления лечащего врача. В этом случае врач-рентгенолог определяет противопоказания, если таковые имеются.
Исследование МРТ в отличие от рентгеновской компьютерной томографии (КТ) совершенно безвредно. В отличие от других методик у МР-томографа нет лучевой (рентгеновской) вредности. Однако существуют некоторые противопоказания к его выполнению. В первую очередь, это относится к пациентам, которым вживлен кардиостимулятор, ферромагнитные имплантанты и/или трансплантанты, а также больным, вес которых превышает 130 кг .
Сфера применения КТ
- В отличие от обычного рентгена, на котором лучше всего видны кости и воздухоносные структуры (легкие), на компьютерной томографии (КТ) отлично видны и мягкие ткани (мозг, печень, и т.д.), это дает возможность диагностировать болезни на ранних стадиях, например, обнаружить опухоль пока она еще небольших размеров и поддается хирургическому лечению.
- С появлением спиральных и мультиспиральных томографов появилась возможность проводить компьютерную томографию сердца, сосудов, бронхов, кишечника.
- Компьютерная томография (КТ) в стоматологии предназначена для детального исследования и точной диагностики зубных рядов и отделов челюстно-лицевой области, и необходима при планировании хирургических вмешательств при стоматологическом лечении и операций дентальной имплантации. Высокая разрешающая способность и контрастность компьютерной томографии в сравнении обычным рентгенологическим исследованием делают этот метод наиболее ценным и высокоинформативным в стоматологии.
Подготовка к исследованию
Подготовка к КТ нужна только при исследовании кишечника и брюшной полости и начать ее необходимо за день до исследования. До исследования кишка должна быть очищена от содержимого. Для этого пациент должен принять слабительное, например Фортранс. Врач проводящий процедуру объяснит, как его принимать. Иногда вместо приема слабительного ставят клизмы, обычно одну клизму ставят вечером накануне исследования, вторую - утром, за несколько часов до него. За день до исследования нужно придерживаться диеты - исключить из рациона твердую пищу и принимать только жидкости (компот, чай, соки). Подготовка перед компьютерной томографией других органов не требуется.
Внутрь. Только для взрослых пациентов старше 15 лет.
Содержимое одного пакетика следует растворить в 1 л воды и размешать до полного растворения.
Раствор следует принимать в дозировке, равной 1 л на 15–20 кг м.т.
Раствор можно принять однократно (4 л вечером, накануне исследования или операции) или поделить на 2 приема (2 л накануне вечером и 2 л утром); прием препарата необходимо закончить за 3–4 ч до процедуры.
Схема применения препарата Фортранс
Внутрь. Только для взрослых пациентов старше 15 лет.
Содержимое одного пакетика следует растворить в
1 л воды и размешать до полного растворения.
Раствор следует принимать в дозировке, равной 1 л на 15–20 кг массы тела, что примерно соответствует 3–4 л.
Раствор можно принять однократно (4 л вечером, накануне исследования или операции) или поделить на 2 приема (2 л накануне вечером и 2 л утром);
прием препарата необходимо закончить за 3–4 ч до процедуры.
Проведение исследования
Компьютерная томография (КТ) проводится в положении лежа. Исследуемого укладывают на подвижном столе для исследования, который двигается по тоннелю. Ремни и подушки могут использоваться для того, чтобы сохранять и поддерживать правильную позицию во время компьютерной томографии, например при психомоторном возбуждении в состоянии алкогольного или наркотического опьянения, нахождении в первой фазе травматического шока и т.д.
- Если осуществляется исследование органов брюшной полости или малого таза, пациенту рекомендовано принять контрастное вещество по специальной схеме. Через капельницу, установленную в локтевую вену, вводится контрастное вещество по показаниям. Рекомендуется во время проведения томографического исследования лежать неподвижно, в отдельных случаях врач может попросить задержать дыхание на несколько секунд. Любое движение — дыхание или движения тела, могут привести к дефектам на компьютерной томограмме. Эти дефекты подобны размытой фотографии, которая получается при съемке движущегося объекта.