Рентгеновская компьютерная томография (КТ). Принципы работы томографа

Устройство компьютерного томографа

Рентгеновская компьютерная томография (КТ). Принципы работы томографа

Рассмотрим принципиальное устройство компьютерного томографа.

Любой аппарат включает в себя:

  • гентри, включающий в себя источник рентгеновских лучей, детекторы сигналов, систему, обеспечивающую необходимые перемещения детекторов и источника;
  • систему преобразования информации, которая регистрируется детекторами;
  • ЭВМ, которая производит вычисления, необходимые для получения изображения;
  • систему записи, воспроизведения и отображения получаемых изображений. 

Диаметр апертуры гентри составляет в среднем 70 см, однако существуют аппараты с большим диаметром – 80-90 см, которые в основном применяются в онкологии, где необходимо обеспечить хорошую доступность патологического очага. При необходимости сканирующая система может наклоняться назад или вперед до 30 градусов.

Гентри характеризуется параметром – временем ротации – временем полного оборота системы трубка-детектор вокруг исследуемого объекта.

Чем выше время ротации, тем выше временная разрешающая способность, это имеет большое значение для исследований быстрых процессов и диагностики детей.

К примеру, время ротации для томографов, использующихся в рутинных исследованиях, составляет порядка 0,5-0,8 с, для исследований сердца – 0,3-0,4 с.

Сканирующая система (гентри) состоит из детекторной системы и рентгеновской трубки. В томографах третьего поколения трубка и детекторы расположены на одной раме.

В свою очередь детекторы подразделяются на следующие категории:

  • газовые детекторы, содержащие ксенон;
  • твердотельные, которые бывают сцинтилляционные (имеют в составе сочетание кристаллов солей или керамики с фотодиодами) и полупроводниковые.

Практически во всех компьютерных томографах используются твердотельные детекторы. Чем больше размер детектора, тем больший участок можно просканировать за один оборот.

Использование детектора большего размера в совокупности с высокой скоростью оборота гентри позволяет с высокой скоростью выполнить сканирование довольно протяженной области, что имеет большое значение при диагностике детей, пациентов, находящихся в критических состояниях, при исследовании сердца и пр.

  Аппараты для компьютерной томографии четвертого поколения содержат от 1400 до 4800 детекторов, расположенных по кольцу на раме.

Рассмотрим детальнее устройство рентгеновской системы. Она состоит из рентгеновской трубки и генератора. Трубка мощностью 30-50 кВт работает в импульсном режиме при напряжении 100-130 кВт и с частотой импульсов 50Гц.

Рентгеновская трубка обладает двойным охлаждением: она сама охлаждается маслом, которое в свою очередь охлаждается вентилятором или водой. Вращающийся анод трубки с обратной стороны покрыт графитом с целью предохранения от перегрева.

Поглощение мягких компонентов рентгеновского излучения выполняется с помощью фильтрации, в трубке находится коллиматор (специальное устройство для получения параллельных пучков частиц или лучей света) для ограничения потока Х-лучей либо для придания ему оптимальной формы.

Коллимация происходит автоматически при выборе толщины срезов и их количества и вручную не корректируется.

Первая коллимация выполняется вблизи фокуса, где неподвижный коллиматор придает веерную или конусную форму пучку в зависимости от формы приемника. Второй коллиматор придает пучку необходимую для определенного исследования форму.

Дополнительный коллиматор находится практически вплотную к корпусу гентри и необходим для уменьшения зоны полутеней.

Чем протяженнее объект, тем больше времени требуется на его исследование и тем больше нагревается рентгеновская трубка.

Из-за неравномерного линейного расширения материалов при ее нагреве необходим предварительный разогрев трубки перед обследованием и последующее поддержание температуры на определенном уровне для того, чтобы трубка не вышла из строя.

Чтобы томограф был всегда готов к немедленному проведению сканирования нагрев не должен быть ниже 10-12%.

Как выполняется сканирование пациента? Рентгеновская трубка испускает коллимированный, тонкий, веерообразный пучок Х-лучей, который является перпендикулярным длинной оси тела.

Такой пучок может быть широким и охватывать весь диаметр тела, а, регулируя коллимацию, можно изменять его толщину, следовательно, варьировать толщину обследуемого среза органа или ткани.

Пропускаемый через организм пациента пучок Х-лучей фиксируется не пленкой, а системой детекторов, о которых было упомянуто выше. Рентгеновские фотоны, таким образом, генерируют электрические сигналы в детекторах.

Чем больше интенсивность первичного луча, который достиг детектора, тем интенсивнее получаемый электрический сигнал. Таким образом, можно вычислить ослабление первичного луча, фиксируя интенсивность пропущенного излучения.

Процедура получения томограммы основывается на выполнении следующих этапов: 

  • формирование необходимой ширины рентгеновского луча; 
  • сканирование выбранного участка пучком рентгеновского излучения, которое осуществляется при движении устройства «излучатель-детекторы» (вращательном и поступательном) вокруг неподвижного объекта; 
  • оценка излучения и определение его ослабления с дальнейшим преобразованием результатов в цифровой вид; 
  • компьютерный синтез томограммы на основании всех данных измерения, относящихся к заданному слою; 
  • построение изображения требуемого слоя на экране видеомонитора.

Восстановление изображения изучаемого среза по сумме собранных проекций представляет собой весьма трудный процесс, а окончательный результат является некой матрицей с числами, соответствующими уровню поглощения каждой отдельной точки.

Для обеспечения четкого изображения важным условием является неподвижное положение пациента, т.к. любое движение приводит к возникновению артефактов, к примеру, белых полос от элементов с высоким коэффициентом поглощения (например, костная ткань) и полос темного цвета от структур с низким коэффициентом поглощения (воздух), что может снижать диагностические возможности.

Помимо трубки, детекторов и ЭВМ в состав томографа входит стол и пульт управления.

Стол томографа состоит из подвижной части, где крепится транспортер для укладки пациента, и из основания. Движение пациента в горизонтальной плоскости при сканировании выполняется при помощи пульта управления в автоматическом режиме. Опускание и поднятие стола при укладке пациента осуществляется от системы управления стола.

В свою очередь пульт управления является важной частью компьютерного томографа, он непосредственно связан с ЭВМ и сканирующей системой.

Пульт состоит из двух видеомониторов, один из которых является текстовым, второй же необходим для получения изображения срезов, клавиатуры, с помощью которой выполняется выбор технических параметров сканирования, выполнения диалога специалистом, введения данных о пациенте. На пульте оператора находятся кнопки управления для включения индикаторной системы и всего аппарата.

Здесь также Вы можете подробнее узнать об истории развития КТ и физических основах метода.

Источник: https://mrt-kt.ru/stati/tehnika_kt

Применение компьютерной томографии для диагностики заболеваний

Рентгеновская компьютерная томография (КТ). Принципы работы томографа

Эффективность лечения заболеваний зависит от верно поставленного диагноза. Современная медицина позволяет проводить множество разных видов информативных и высокоточных диагностических исследований. Компьютерная томография — одно из таких исследований. Что это за метод? Каков принцип ее работы, показания и противопоказания?

Общие сведения

Пациенты не редко задают вопрос — что такое КТ? Это неинвазивное диагностическое исследование, позволяющее получить четкое послойные сканы внутренних органов человека. Интересующая врачей область с разных сторон сканируется рентгеновскими лучами.

Обследование может проводится разными видами компьютерной томографии и в зависимости от поставленных целей имеется возможность оценить состояние любых органов, окружающих их тканей, определить точную локализацию и степень распространения патологического процесса.

Чтобы пациенту понять что это такое в целом, скажем сразу — КТ как метод идентичен традиционной рентгенографии в связи с тем, что используется то же самое рентгеновское излучение.

Но для принципа компьютерной томографии характерен иной способ обработки информации и чуть более высокая лучевая нагрузка.

Что показывает компьютерная томография?  С помощью данного метода исследования можно обнаружить практически любую патологию всех внутренних органов организма человека, например:

  • врожденные пороки развития;
  • приобретенные заболевания;
  • новообразования;
  • инородные тела;
  • кровотечения;
  • камни в органах (почки, мочевой пузырь);
  • воспалительные изменения в костной и мягких тканях;

С помощью трехмерной компьютерной томографии можно также проводить контроль проведенной ранее терапии или оценить результаты проведенного хирургического лечения. Пришло время рассмотреть как делают компьютерную томографию?

Проведение исследования

Диагностика с помощью компьютерной томографии по принципу работы почти не отличается от исследования, которое проводят с помощью классического рентгеновского аппарата. Процедура выполняется в положении лежа. Пациента укладывают на стол, который способен автоматически двигаться по тоннелю томографа. Ремни и подушки помогают сохранить необходимую позицию при исследовании.

Пульт управления томографом

Процедуру выполняют с помощью специального устройства — томографа. Принцип работы компьютерного томографа заключается в круговом сканировании пациента рентгеновским излучением.

Результат регистрируется специальными сверхчувствительными детекторами и обрабатывается специальной компьютерной программой. Полученная информация выводится на монитор в виде трехмерного изображения обследуемой области.

Такой метод позволяет поставить диагноз на начальной стадии, анализирует состояние внутренних органов, тканей, определяет локализацию и распространенность патологии.

Как выглядит компьютерный томограф? Это огромный аппарат, похожий на куб, с небольшим тоннелем внутри. Устройство включает:

  • электронно-лучевую трубку;
  • смещаемую внутрь тоннеля томографа кушетку, предназначенную для пациента;
  • сканирующее устройство в виде круговой рамы, состоящее из: источника рентгеновского излучения, детекторов, системы, которая позволяет им перемещаться.

Компьютерный томограф управляется из соседнего кабинета с компьютерным блоком аппарата, мониторами, оборудованием для контроля состояния пациента.

Как проводится исследование? Пациенту рекомендуют лежать неподвижно, при необходимости просят на несколько секунд задержать дыхание с целью исключения малейшего движения, которое может привести  к дефектам на изображении.

Во время диагностики рентгенолог автоматически перемещает стол внутри тоннеля томографа, что позволяет ему выбрать правильное положение пациента и таким образом исследование проводится на уровне исследуемой области.

Компьютер получает изображение. Затем оно обрабатывается. Результаты направляют лечащему врачу для изучения, постановки диагноза, составления плана терапии. Сколько по времени проводится процедура? Около 15-30 минут.

Диагностика с помощью КТ безболезненна, неинвазивна, доза воздействия рентгеновского облучения очень мала.

Варианты компьютерной томографии

Все виды КТ исследований основываются на методе лучевого воздействия. Способ проведения обследования с помощью компьютерной томографии может отличаться в зависимости от технических возможностей определенной модели томографа. Также могут различаться методики исследования в зависимости от области исследования и цели диагностики

Виды томографии:

  • Спиральная. Работа спирального томографа заключается в непрерывном вращении рентгеновского излучателя в комплексе с одновременным движением стола-транспортера. Вся изучаемая область сканируется целиком, при этом время КТ исследования сокращается до нескольких минут.
  • Мультиспиральная. С помощью пучкообразного излучения увеличивается диапазон исследуемой области. Некоторые компьютерные томографы имеют несколько лучевых трубок. За один оборот можно сделать несколько сотен снимков. Часто диагностика с помощью такого сканирования проводится по экстренным показаниям. Процедура проходит в ускоренном режиме, бесшумно, обеспечивает более точные результаты. Негативное воздействие облучения при осмотре уменьшается, снижая риск возникновения нежелательных последствий. Подходит для пациентов и детей, которые долго не могут находиться в одном положении.
  • Конусно-лучевая. Ориентирована на исследование костей, тканей головы, челюстно-лицевой области. Аппарат меньше по размерам. Выполняются более резкие, крупные, качественные снимки. С помощью трехмерной реконструкции патологию обнаруживают на самой ранней стадии.

Процедура с таким высоко-функциональным и дорогим оборудованием в настоящее время доступна во многих клиниках. Обследование с помощью вышеописанных методик возможно не только в специализированных медицинских диагностических центрах.

Что такое компьютерная томография с контрастом?

КТ с контрастом — это методика обследования, которая предполагает введение пациенту специального контрастного вещества внутривенно. Оно способно «подсвечивать» исследуемые органы. Цель КТ с контрастным веществом — обнаружить патологию внутренних органов, кровеносных сосудов, лимфатических узлов, увидеть наличие новообразований, а также определить их размеры, контуры, локализацию.

Система для внутривенного введения контрастного вещества

Противопоказания для проведения такого исследования:

  1. повышенная чувствительность к йоду, морепродуктам;
  2. выраженная почечная или печеночная недостаточность;
  3. беременность.

Редкие побочные эффекты от компьютерной томографии с контрастированием:

  1. зуд, покраснение кожных покровов в области введения препарата;
  2. затруднение дыхания;
  3. появление тошноты, рвоты.

Инструкция для пациента

Результативность проведения компьютерной томографии обеспечит правильная подготовка к исследованию. Как подготовиться? Подготовка к КТ не требует серьезных длительных мероприятий. Перед обследованием пациент обязан предупредить врача о следующих заболеваниях и состояниях:

  • беременности;
  • вероятности аллергической реакции на медикаменты, йод;
  • заболеваниях сердца, почек, печени;
  • наличии сахарного диабета, бронхиальной астмы;
  • прохождении в течение четырех предыдущих дней рентгеновского обследования с использованием бария, о приеме висмута (если эти вещества проявятся на рентгеновской пленке, они исказят четкость изображения);
  • наличии кардиостимулятора, инсулиновой помпы;
  • боязни закрытого пространства. Как делают КТ пациентам с клаустрофобией? Сканирование проводится под наркозом.

Подготовка к компьютерной томографии заключается также в следующем:

  • Накануне сканирования органов брюшной полости нужно воздержаться от грубой пищи и продуктов, которые вызывают метеоризм. Можно ли есть перед КТ? Исследование с контрастным веществом проводят натощак;
  • Как подготовиться к обследованию почек, органов малого таза? Пациент увеличивает объем потребляемой жидкости. До процедуры выпивают несколько литров воды без газа.

После сканирования можно сразу же возвращаться домой. Оно никак не влияет на состояние человека. Если процедура проводилась под наркозом, пациенту нельзя есть два часа, не желательно сразу после исследования садиться за руль.

Преимущества КТ

Рентгеновская компьютерная томография имеет немало достоинств:

  1. назначают для определения изменений в органах и тканях, если их нельзя обнаружить другими методами исследования;
  2. возможно исследование любой области тела, в том числе и те которые нельзя хорошо просмотреть с помощью рентгенографии;
  3. выявляет онкологию, инфекционные заболевания, множество других болезней;
  4. помогает оценить результаты медикаментозного и хирургического лечения.

Может ли КТ ошибаться? Полученные снимки трактуются врачом. Иногда при томографии компьютерной результаты сканирования спорные, а изменения могут выглядеть неоднозначно, тогда результат интерпретируется двояко.

В таких ситуациях дополнительно может потребоваться проведение МРТ или других методов диагностики.

Для исключения неточностей или ошибок при постановке диагноза также учитываются результаты ранее проведенных анализов крови и данные других исследований.

Вред и противопоказания

В случае частого проведения КТ существует риск развития лучевой болезни от чрезмерного облучения. Такому риску подвержены дети и взрослые, которые за короткий срок прошли уже множество обследований с применением рентгеновского излучения.

Особенно стоит проконсультироваться с врачом, действительно ли процедура так необходима ребенку? Однако не стоит забывать, что риск возникновения такого осложнения крайне мал и перевешивается высокой вероятностью своевременной постановки правильного диагноза.

Работа томографа может повлиять на работу электрокардиостимулятора, инсулиновой помпы, дефибриллятора и других имплантируемых, а также внешних медицинских устройств. По этой причине подготовиться к компьютерной томографии стоит заранее. Необходимо обсудить с врачом целесообразность такой процедуры.

Абсолютных противопоказаний для проведения КТ нет. Особое внимание врача следует обратить при наличии:

  • беременности;
  • чрезмерной массы тела;
  • тяжелой стадии сахарного диабета;
  • почечной недостаточности;
  • аллергии на йод.

Вред компьютерной томографии при беременности обуславливается негативным влиянием на формирование плода рентгеновского излучения. Последствия рентгеновского воздействия на плод непредсказуемы. Если пациентка беременна, может быть проведена магнитно-резонансная томография.

В случае необходимости обследования с помощью КТ кормящей женщины — следует прекратить кормление грудью на сутки. Облучение и контрастное вещество могут отрицательно сказаться на составе грудного молока.

Компьютерная томография детям

Подготовка ребенка к проведению процедуры компьютерной томографии

Чувствительность детского организма к радиации в несколько раз выше, чем у взрослых. Компьютерная томография детям должна назначаться только по серьезным показаниям.

С какого возраста можно делать такую диагностику? Младший детский возраст является относительным противопоказанием для КТ.

При наличии абсолютных показаний (например, родовых травм, врожденных аномалий) и отсутствии информативности прочих способов, компьютерную томографию без контраста проводят даже новорожденным малышам.

Но не менее результативным методом исследования, например головного мозга для детей до года будет УЗИ. Родничок еще открыт, и ультразвуковые волны позволяют визуализировать все необходимые структуры мозга.

Как делается обследование? Малыши очень подвижны, им сложно объяснить необходимость сохранения длительной неподвижности в процессе сканирования. Исследование маленьким детям проводится под наркозом. Во время томографии родителям обычно разрешают находиться в одной комнате с малышом в специальном свинцовом переднике.

Перед сканированием необходимо обсудить с врачом необходимость процедуры и степень риска лучевой нагрузки для детского здоровья. При травме и опухолях польза от точного диагностического исследования будет превышать вред от облучения. Поэтому отказываться от столь информативного метода не стоит.

Компьютерная томография — современный и точный метод обследования с применением рентгеновского излучения. Исследуются любые органы и части тела. Применение контрастного вещества обеспечивает еще более точные результаты. Такая информативность позволяет использовать компьютерную томографию для диагностики множества серьезных заболеваний на ранней стадии.

Источник: https://CheckUpAdviser.ru/kt-scan/obschaya-informatsiya-kt/chto-takoe-kt

Принципы работы компьютерного томографа (КТ)

Рентгеновская компьютерная томография (КТ). Принципы работы томографа

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.

Сделать КТ в Санкт-Петербурге

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.

Сделать спиральную КТ в Санкт-Петербурге

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.

 Читать подробнее о Втором мнении

Читать подробнее о телемедицине

Источник: https://teleradiologia.ru/%D0%BA%D0%BE%D0%BC%D0%BF%D1%8C%D1%8E%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%BD%D0%B0%D1%8F-%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D1%84%D0%B8%D1%8F-%D0%BE%D0%B1%D1%89%D0%B8%D0%B5-%D0%BF%D1%80%D0%B8%D0%BD%D1%86/

Компьютерная томография

Рентгеновская компьютерная томография (КТ). Принципы работы томографа

Внутри КТ (в «трубе», которая называется гентри) находится рентгеновская трубка, которая излучает множество лучей в виде узких пучков, которые проходят сквозь тело пациента.

После чего приёмник рентгеновских лучей, который поглощает пройденный луч через тело пациента воспринимает или поглощает его.

По причине того, что тело человека забирает только часть лучей, то приемник воспринимает именно оставшийся пучок рентгеновского излучения.

Компьютерный томограф General Electric

После этого данные отправляются на компьютер, где специализированное медицинское программное обеспечение, которое построено на сложных математических алгоритмах сравнивает тот пучок лучей, который был выпущен рентгеновской трубкой изначально с тем пучком лучей, которые дошли до приемника.

Разные ткани организма поглощают разное количество лучей, эти данные заложены в «мозги» КТ.

Программное обеспечение анализирует полученную информацию и выстраивает трехмерную картинку исследуемой части тела, которая выводится на специализированный медицинский монитор, позже полученное изображение печатается на специальной пленке и просматривается медиками на негатоскопе.

Иногда в процедуре исследования используются контрастные вещества – красители. При необходимости получения 3D-изображения органов брюшной полости, пациенту может потребоваться выпить специальный раствор, содержащий барий. Барий на томограмме отображается белым цветом и показывает, как он двигается по пищеварительной системе.

Принцип работы КТ

Если требуется диагностика нижней части живота, например, томография прямой кишки, то больному могут сделать ирригоскопию (бариевая клизма). Если исследуются кровеносные сосуды, то делается инъекция бария в вену с помощью специализированного инжектора для ввода контрастных веществ.

КТ применяет цифровую геометрическую обработку данных при создании трёхмерных изображений внутренностей пациента.

Трёхмерные (3D) изображения могут быть созданы после того, как сделано много плоских двумерных (2D) изображений вокруг единственной оси вращения.

Другими словами, делается много снимков одной области тела под различными углами, а затем они совмещаются вместе, что и даёт в результате трёхмерную картину.

Хотя КТ и является чрезвычайно полезным диагностическим инструментом, облегчающим постановку диагноза, она также является и источником вредного ионизирующего излучения, поэтому может провоцировать онкологию. Национальный Институт Изучения Онкологии (США) рекомендует пациентам обсудить достоинства КТ и возможные риски с их лечащими врачами.

Процесс прохождения КТ пациентом

В большинстве мест пациентам, проходящим КТ, предоставляют халат. Пациент должен раздеться (как правило, до нижнего белья) и надеть халат. Если клиника не предоставляет халаты, пациент должен быть одет в лёгкую одежду.

Врачи могут попросить пациента ничего не есть около суток и даже воздержаться от употребления жидкости в течение определённого периода перед процедурой томографии, но это зависит от конкретного исследования определенного органа или зоны интреса.

Пациента укладывают на специальный моторизованный стол, который затем въезжает в большой тороидальный сканер. Затем стол с пациентом проходит сквозь аппарат.

Когда аппарат сделал первый снимок, стол с пациентом сдвигается, делается следующий снимок. Для достижения наилучшего результата томографии пациенту следует лежать полностью неподвижно.Во время процедуры все, кроме пациента, должны покинуть комнату. Рентгенолог может общаться с находящимся в томографе человеком через специальное переговорное устройство.

Важно! КТ не рекомендована при беременности в связи с опасностью, что рентгеновское излучение может нанести непоправимый вред плоду!

Специалисты предупреждают, чтобы кормящие матери воздержались от грудного кормления их детей в течение суток после проведения сеанса КТ с контрастированием, т.к. барий может попадать в молоко.

Пациенты, страдающие клаустрофобией, должны до начала процедуры сказать об этом медицинскому персоналу. Таким пациентам можно дать таблетку или сделать укол успокоительного препарата, чтобы они были более спокойны перед процедурой.

Томограмма головы

КТ незаменима в случаях, когда требуется трёхмерная картина с высокой детализацией мягких тканей, области таза, лёгких, мозга, органов брюшной полости и костей.

Также КТ является методом для диагностики онкологических заболеваний, таких как опухоли печени, лёгких, поджелудочной железы. Снимок помогает врачу подтвердить или опровергнуть наличие злокачественных новообразований.

С помощью КТ измеряют размеры опухоли, её точное расположение, а также определяют влияние опухоли на соседние ткани.

Томограмма головы дает врачу важную информацию о состоянии мозга — есть ли кровоизлияние, отёк артерий, или опухоли.

КТ может показать врачу, есть ли у пациента опухоль в брюшной полости, есть ли отёки и воспаления внутренних органов в этой области. КТ также позволит выявить разрывы селезёнки, почек или печени.Поскольку КТ может выявлять патологии тканей, томограф окажется незаменимым прибором для определения зон воздействия радиотерапии или биопсии.

КТ также может предоставить необходимые данные о состоянии сосудов пациента. Сосуды связаны с кровотоком. Много видов сосудистых заболеваний могут вызывать инсульт, отказ почек и даже смерть. КТ может помочь врачам выявить заболевания костей, исследовать плотность костей, изучить проблемы позвоночника пациента.

Специалисты, принимающие участие в проведении КТ

  • Радиолог (рентгенолог) — дипломированный врач, который специализируется на радиологии — МРТ, КТ, радиография, ядерная медицинская визуализация, маммография и УЗИ.
  • Технолог-радиолог — техник по рентгеновскому оборудованию. Это человек, который занимается техникой, использующей рентгеновское излучение.
  • Врач — медицинский специалист с высшим образованием, который ставит диагноз на основании выводов радиолога и своей профессиональной компетенции.

Процедура способна предоставить врачу сведения о травмах рук, ног, других частей скелетной системы пациента — можно рассмотреть даже самые маленькие кости и окружающие их ткани.

Прошедший специальную подготовку врач-рентгенолог (радиолог) изучит и интерпретирует сделанные снимки, и направит свой отчёт лечащему врачу. При анализе рентгенолог может использовать медицинский негатоскоп.

Многие не знают отличий магнитно-резонансной томографии от компьютерной томографии или имеют об этом общие сведения.

  • КТ использует в работе рентгеновское излучение, а МРТ использует магнитное поле.
  • КТ хуже визуализирует связочный аппарат и делает визуализацию более лучше и диагностический значимой.
  • МРТ лучше подходит для изучения спинного мозга.
  • КТ лучше подходит для диагностирования онкологии, пневмонии, патологий грудной клетки, кровоизлияний в мозг (особенно после травм).
  • Опухоли мозга четче видны на снимках МРТ.
  • КТ может быстрее обнаружить разрывы и травмы органов, поэтому может быть предпочтительнее для экстренной медицины.
  • Переломы костной ткани качественнее визуализируются на КТ.
  • КТ лучше реконструирует изображение лёгких и органов грудной клетки в пространстве между лёгкими.

Компьютерный и магнитно-резонансный томографы Siemens

И в завершение данной статьи несколько фактов о КТ:

  • Трёхмерные изображения реконструируются с помощью цифровой геометрической обработки.
  • Компьютерные томографы используют радиоактивное излучение, при превышении лучевой нагрузки могут провоцировать онкологию.
  • КТ излучает несколько узконаправленных пучков рентгеновских лучей через тело пациента, что даёт более детальную картину, чем использование одиночного пучка, данная технология используется в различной рентгеновской технике, за исключением КТ.
  • Компьютерные томографы помогают различать опухоли на фоне целых органов.
  • Для улучшения чистоты изображения могут применяться контрастные красители, которые вводятся в кровь пациента с помощью медицинского оборудования под названием шприцевые инжекторы.
  • КТ особенно важна при получении детализированных трёхмерных изображений мягких тканей, кровеносных сосудов и тканей головного мозга.
  • Полученные томограммы анализирует врач-диагност (рентгенолог) на негатоскопе или же на специализированном медицинском мониторе, имеющем очень большое пиксельное разрешение.
  • КТ способна быстро показать разрыв органа или травму органа, поэтому она часто применяется для обследования жертв несчастных случаев в медицине катастроф или экстренной медицине.

Источник: https://negatoscope.ru/unique-tech/kompyuternaya-tomografiya/

Рентгеновская компьютерная томография

Рентгеновская компьютерная томография (КТ). Принципы работы томографа

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.

Лучевая нагрузка составляет от 2 до 10 мЗв.

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.

Источник: https://diagnostinfo.ru/rentgenografiya/interesnoe/kompyuternaya-rentgenovskaya-tomografiya.html

WikiMedForum.Ru
Добавить комментарий