Схема за получаване на изчислени томограми

Тесен лъч рентгенови лъчи сканира човешкото тяло в кръг. Преминавайки през тъканите, лъчението се отслабва според плътността и атомния състав на тези тъкани. От другата страна на пациента е инсталирана кръгова система от рентгенови сензори, всеки от които (може да има няколко хиляди) преобразува радиационната енергия в електрически сигнали. След усилване тези сигнали се преобразуват в цифров код, който се изпраща в паметта на компютъра. Записаните сигнали отразяват степента на отслабване на рентгеновия лъч (и следователно степента на поглъщане на лъчението) във всяка една посока.

Въртейки се около пациента, рентгеновият емитер „гледа“ тялото му от различни ъгли, под общ ъгъл от 360°. До края на въртенето на емитера, всички сигнали от всички сензори се записват в паметта на компютъра. Продължителността на въртенето на емитера в съвременните томографи е много кратка, само 1-3 секунди, което позволява изучаване на движещи се обекти.

При използване на стандартни програми компютърът реконструира вътрешната структура на обекта. В резултат на това се получава изображение на тънък слой на изследвания орган, обикновено от порядъка на няколко милиметра, което се показва на монитора, а лекарят го обработва във връзка със задачата: той може да мащабира изображението (увеличава и намалява), да маркира области на интерес (зони на интерес), да определи размера на органа, броя или естеството на патологичните образувания.

По пътя се определя плътността на тъканите в отделни области, която се измерва в конвенционални единици - единици на Хаунсфийлд (HU). Плътността на водата се приема за нула. Плътността на костите е +1000 HU, плътността на въздуха е -1000 HU. Всички останали тъкани на човешкото тяло заемат междинно положение (обикновено от 0 до 200-300 HU). Естествено, такъв диапазон от плътности не може да бъде показан нито на дисплей, нито на фотографски филм, така че лекарят избира ограничен диапазон по скалата на Хаунсфийлд - "прозорец", чиито размери обикновено не надвишават няколко десетки единици на Хаунсфийлд. Параметрите на прозореца (ширина и местоположение по цялата скала на Хаунсфийлд) винаги са посочени на компютърните томограми. След такава обработка изображението се поставя в дългосрочната памет на компютъра или се изхвърля върху твърд носител - фотографски филм. Нека добавим, че компютърната томография разкрива най-незначителните разлики в плътността, около 0,4-0,5%, докато конвенционалното рентгеново изобразяване може да покаже градиент на плътността само от 15-20%.

Обикновено компютърната томография не се ограничава до получаване на един слой. За уверено разпознаване на лезията са необходими няколко среза, обикновено 5-10, те се извършват на разстояние 5-10 мм един от друг. За ориентиране в местоположението на изолираните слоеве спрямо човешкото тяло, на същото устройство се създава обзорно цифрово изображение на изследваната област - радиотопограф, върху което се показват томографските нива, изолирани по време на по-нататъшно изследване.

В момента са проектирани компютърни томографи, в които като източник на проникваща радиация вместо рентгенов емитер се използват вакуумни електронни оръдия, излъчващи лъч от бързи електрони. Обхватът на приложение на такива електроннолъчеви компютърни томографи в момента е ограничен главно до кардиологията.

През последните години бързо се развива т. нар. спирална томография, при която излъчвателят се движи спираловидно спрямо тялото на пациента и по този начин заснема, за кратък период от време, измерен в няколко секунди, определен обем от тялото, който впоследствие може да бъде представен чрез отделни дискретни слоеве. Спиралната томография инициира създаването на нови, изключително обещаващи методи за визуализация - компютърна ангиография, триизмерно (обемно) изобразяване на органи и накрая, т. нар. виртуална ендоскопия, която се превърна във връх на съвременната медицинска визуализация.

Не се изисква специална подготовка на пациента за КТ на главата, шията, гръдния кош и крайниците. При изследване на аортата, долната празна вена, черния дроб, далака и бъбреците, на пациента се препоръчва да се ограничи до лека закуска. За изследване на жлъчния мехур пациентът трябва да дойде на гладно. Преди КТ на панкреаса и черния дроб е необходимо да се вземат мерки за намаляване на газове. За по-прецизно диференциране на стомаха и червата по време на КТ на коремната кухина, те се контрастират чрез фракционно перорално приложение на около 500 ml 2,5% разтвор на водоразтворим йоден контрастен агент от пациента преди изследването.

Трябва да се вземе предвид и фактът, че ако пациентът е имал рентгеново изследване на стомаха или червата в деня преди компютърната томография, натрупаният в тях барий ще създаде артефакти на изображението. В тази връзка, компютърната томография не трябва да се предписва, докато храносмилателният тракт не бъде напълно изпразнен от това контрастно вещество.

Разработен е допълнителен метод за извършване на компютърна томография (КТ) - усилена КТ. Тя включва извършване на томография след интравенозно приложение на водоразтворимо контрастно вещество на пациента. Тази техника увеличава абсорбцията на рентгеново лъчение поради появата на контрастен разтвор в съдовата система и паренхима на органа. В този случай, от една страна, контрастът на изображението се увеличава, а от друга, се открояват силно васкуларизирани образувания, като съдови тумори, метастази на някои тумори. Естествено, на фона на усилено сенчесто изображение на паренхима на органа, в него по-добре се разпознават нискосъдови или напълно аваскуларни зони (кисти, тумори).

Някои модели компютърни томографи са оборудвани със сърдечни синхронизатори. Те включват емитера в точно определени моменти от времето и - в систола и диастола. Напречните сечения на сърцето, получени в резултат на такова изследване, позволяват визуална оценка на състоянието на сърцето в систола и диастола, изчисляване на обема на сърдечните камери и фракцията на изтласкване, както и анализ на показателите за общата и регионалната контрактилна функция на миокарда.

Значението на компютърната томография (КТ) не се ограничава само до използването ѝ при диагностициране на заболявания. Под КТ контрол се извършват пункции и целенасочени биопсии на различни органи и патологични огнища. КТ играе важна роля в мониторинга на ефективността на консервативното и хирургичното лечение на пациентите. И накрая, КТ е точен метод за определяне на локализацията на туморните лезии, който се използва за насочване на източника на радиоактивно лъчение към лезията по време на лъчетерапия на злокачествени новообразувания.

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