Схема отримання комп'ютерних томограм

Вузький пучок рентгенівського випромінювання сканує людське тіло по колу. Проходячи через тканини, випромінювання послаблюється відповідно щільності і атомному складу цих тканин. По інший бік від пацієнта встановлена кругова система датчиків рентгенівського випромінювання, кожен з яких (а їх кількість може сягати кількох тисяч) перетворює енергію випромінювання в електричні сигнали. Після посилення ці сигнали перетворюються в цифровий код, який надходить в пам'ять комп'ютера. Зафіксовані сигнали відображають ступінь ослаблення пучка рентгенівських променів (і, отже, ступінь поглинання випромінювання) в якомусь одному напрямку.

Обертаючись навколо пацієнта, рентгенівський випромінювач «переглядає» його тіло в різних ракурсах, в цілому під кутом 360 °. До кінця обертання випромінювача в пам'яті комп'ютера виявляються зафіксованими всі сигнали від всіх датчиків. Тривалість обертання випромінювача в сучасних томографах дуже невелика, всього 1-3 с, що дозволяє вивчати рухомі об'єкти.

При використанні стандартних програм комп'ютер реконструює внутрішню структуру об'єкта. В результаті цього виходить зображення тонкого шару досліджуваного органу, зазвичай порядку декількох міліметрів, яке виводиться на дисплей, і лікар обробляє його стосовно поставленої перед ним задачі: може масштабувати зображення (збільшення або зменшення), виділяти потрібні йому області (зони інтересу), визначати розміри органа, число або характер патологічних утворень.

Попутно визначають щільність тканини на окремих ділянках, яку вимірюють в умовних одиницях - одиницях Хаунсфілда (HU). За нульову позначку прийнята щільність води. Щільність кістки становить +1000 HU, щільність повітря дорівнює -1000 HU. Всі інші тканини людського тіла займають проміжне положення (зазвичай від 0 до 200-300 HU). Природно, такий діапазон щільності відобразити ні на дисплеї, ні на фотоплівці не можна, тому лікар вибирає обмежений діапазон на шкалі Хаунсфілда - «вікно», розміри якого зазвичай не перевищують кількох десятків одиниць Хаунсфілда. Параметри вікна (ширина і розташування на всій шкалі Хаунсфілда) завжди позначають на комп'ютерних томограмах. Після такої обробки зображення поміщають в довгострокову пам'ять комп'ютера або скидають на твердий носій - фотоплівку. Додамо, що при комп'ютерної томографії виявляються самі незначні перепади щільності, близько 0,4-0,5%, тоді як звичайна рентгенофамма може відобразити плотностной фадіент тільки в 15-20%.

Зазвичай при комп'ютерної томофафіі НЕ офанічіваются отриманням одного шару. Для впевненого розпізнавання ураження необхідно кілька зрізів, як правило, 5-10, їх виконують на відстані 5 10 мм один від одного. Для орієнтації в розташуванні виділених шарів щодо тіла людини на цьому ж апараті виробляють оглядовий цифровий знімок досліджуваної області - рентгенотопогралшу, на якій і відображаються виділяються при подальшому дослідженні рівні томофамм.

В даний час сконструйовані комп'ютерні томографи, в яких в якості джерела проникаючого випромінювання замість рентгенівського випромінювача використовують вакуумні електронні гармати, що випускають пучок швидких електронів. Сфера застосування таких електронно-променевих комп'ютерних томографів поки обмежена в основному кардіологією.

В останні роки бурхливо розвивається так звана спіральна томографія, при якій випромінювач рухається по спіралі по відношенню до тіла пацієнта і захоплює, таким чином, за короткий проміжок часу, що вимірюється кількома секундами, певний обсяг тіла, який в подальшому може бути представлений окремими дискретними шарами. Спіральна томографія ініціювала створення нових, надзвичайно перспективних способів візуалізації - комп'ютерної ангіографії, тривимірного (об'ємного) зображення органів і, нарешті, так званої віртуальної ендоскопії, яка стала вінцем сучасної медичної візуалізації.

Спеціальної підготовки хворого до КТ органів голови, шиї, грудної порожнини і кінцівок не потрібно. При дослідженні аорти, нижньої порожнистої вени, печінки, селезінки, нирок хворому рекомендується обмежитися легким сніданком. На дослідження жовчного міхура пацієнт повинен з'явитися натщесерце. Перед КТ підшлункової залози і печінки необхідно вжити заходів для зменшення метеоризму. Для більш чіткого диференціювання шлунка і кишечника при КТ черевної порожнини їх контрастують шляхом дробового прийому всередину пацієнтом до дослідження близько 500 мл 2,5% розчину водорозчинного йодистого контрастної речовини.

Слід також врахувати, що якщо напередодні проведення КТ хворому виконували рентгенологічне дослідження шлунка або кишечника, то накопичився в них барій буде створювати артефакти на зображенні. У зв'язку з цим не слід призначати КТ до повного спорожнення травного каналу від цього контрастної речовини.

Розроблено додаткова методика виконання КТ - посилена КТ. Вона полягає в проведенні томографії після внутрішньовенного введення хворому водорозчинного контрастної речовини. Цей прийом сприяє збільшенню поглинання рентгенівського випромінювання в зв'язку з появою контрастного розчину в судинній системі і паренхімі органу. При цьому, з одного боку, підвищується контрастність зображення, а з іншого - виділяються сильно васкуляризовані утворення, наприклад судинні пухлини, метастази деяких пухлин. Природно, на тлі посиленого тіньового зображення паренхіми органу в ній краще виявляються малососудістие або зовсім безсудинні зони (кісти, пухлини).

Деякі моделі комп'ютерних томографів забезпечені кардіосінхро-нізаторамі. Вони включають випромінювач в точно задані моменти часів і - в систолу і діастолу. Отримані в результаті такого дослідження поперечні зрізи серця дозволяють візуально оцінити стан серця в систолу і діастолу, провести розрахунок обсягу камер серця і фракції викиду, проаналізувати показники загальної і регіонарної скоротливої функції міокарда.

Значення КТ не обмежується її використанням в діагностиці захворювань. Під контролем КТ виробляють пункції і прицільну біопсію різних органів і патологічних вогнищ. КТ відіграє важливу роль у контролі ефективності консервативного і хірургічного лікування хворих. Нарешті, КТ є точним методом визначення локалізації пухлинних поразок, що використовують для наведення джерела радіоактивного випромінювання на вогнище при проведенні променевої терапії злоякісних новоутворень.

[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7]