Принцип работы кт

Компьютерная томография - принцип работы

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.

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.

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.

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.

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.

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

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.

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.

Читать ещё статьи


Принцип работы МРТ	Разница между КТ и МРТ

Особенности рентгеновской компьютерной томографии

На сегодняшний день наиболее инновационным подходом в исследовании организма является рентгеновская компьютерная томография, которая позволяет наиболее точно и эффективно определить место поражения, а также структуру любого человеческого органа или ткани.

Точная диагностика заболеваний всегда была ключевым моментом во врачебной практике. Ведь без определения диагноза зачастую практически невозможно назначить компетентное лечение. Производители современной медицинской техники усиленно работают в этом направлении. С каждым годом методы и средства диагностирования становятся наиболее продвинутыми и точными.

Изобретение рентгена в свое время стало прорывом в диагностике различных заболеваний. Однако прогресс не стоит на месте. Эволюция затронула не только человека, но и все приборы и технику, связанную с ним. Следующим прорывом, который повлиял на медицинскую отрасль и мир в целом, стало изобретение компьютера. Совместив и усовершенствовав оба этих мировых изобретения, производители медицинского оборудования предоставили миру аппарат, который стал отправной точкой для развития целой медицинской отрасли. В тот момент получила свое начало рентгеновская компьютерная томография или сокращенно РКТ.

Принцип работы компьютерной томографии (КТ) основывается на применении все тех же рентгеновских лучей. Однако структура работы устройства имеет несколько отличий. Виной этому различная структура обоих аппаратов и их функциональные возможности.

Рентген формирует изображение в единичный момент воздействия пучком лучей на организм, которые полностью пронизывают человека и тем самым воспроизводят картину его органов. Это изображение, как правило, двумерно, и на нем нельзя распознать отдельные ткани или органы. Лишь общую суть и протекание процессов возможно вычленить из этой картинки.

КТ основана на длительном анализе исследуемого объекта. Принцип ее работы заключается в последовательном непрерывном низкочастотном облучении определенного участка. Процесс этот производится, как правило, в неподвижном состоянии, что может вызвать некоторые сложности для пациента, связанные с длительным временем обездвиживания. Однако эти вторичные неудобства являются необходимой мерой для получения точного, а, главное, верного диагноза. Попеременно проходя через тело человека, лучи возвращаются в специальный приемник, который анализирует их и выводит результаты исследований на экран компьютера. Визуальное отображение, полученное таким способом, является детальным и четким, поскольку полностью отображает ткани, кости и даже сосуды исследуемого участка. Это изображение является отличным помощником при составлении верного диагноза.

В более технологически развитых странах Европы или Америки КТ входит в состав обязательного ежегодного медицинского осмотра. У нас же эта процедура относится к разряду дорогостоящих. Что влечет использование устаревших моделей аппаратуры и рентгеновских устройств в поликлиниках и больницах. Лишь специализированные и в большинстве случаев платные клиники могут похвастаться наличием аппарата КТ. Однако при всех недостатках медицинского обслуживания в нашем государстве лучшим решением все-таки является использование компьютерной томографии, даже если придется вложить материальные средства в этот способ диагностики. К неоспоримым преимуществам такого метода исследований относятся:

высокая точность визуальной картинки;
абсолютная безболезненность процедур;
низкий уровень радиационного излучения;
широкий спектр применения аппарата.

Все эти положительные стороны существенно выделяют КТ по сравнению с другими методами диагностики, которые не дают столь четкого понятия процессов, протекающих в исследуемом участке. Что позволяет более детально и четко определить характер проблемы и выбрать способ ее нейтрализации.

Предосторожности к применению компьютерной томографии

Как и любой другой прибор, оснащенный рентгеном, КТ имеет ряд противопоказаний, которые можно назвать предосторожностями или своеобразными ограничениями. К ним относятся:

беременность;
возраст до 16 лет;
повышенная чувствительность к радиоактивному фону.

Женщины, особенно пребывающие в первом триместре беременности, должны обязательно сообщать врачу о своем положении. Лишь он может определить целесообразность проведения процедур и степень опасности для здоровья женщины.

Детский организм постоянно меняется вследствие своего непрерывного роста, что может стать проблемой для проведения диагностики. Доза радиации, как бы ничтожна она ни была, для детского неокрепшего организма может стать существенным испытанием. Поэтому врачи крайне редко, лишь в особых случаях назначают проведение КТ детям до 16 лет.

Некоторые взрослые также имеют повышенную чувствительность к воздействию радиации. Выражается это в ухудшении их самочувствия и головокружении, в особо серьезных случаях возможна потеря сознания и рвота. Но беспокойство этот вызывать не должно, поскольку все эти симптомы проходят сами собой.

В целом КТ не имеет противопоказаний и может проводиться практически всем людям. Единственным исключением являются беременные женщины и дети, которые выделяются в отдельную категорию.

Компьютерная томография также имеет свое разделение по типу конструкции устройств и их воздействию на организм человека. На сегодняшний день выделяют два основных вида КТ:

спиральный метод;
многослойный метод.

Метод спиральной компьютерной томографии заключается в том, что аппарат синхронно перемещает по спирали источник рентгеновского излучения. В это время плоскость, на которой расположены датчики, тоже движется, что создает непрерывное воздействие на определенный участок.

Врач может задавать параметры вращения и его скорость. Чем выше эти показатели, тем большая площадь подвергается исследованию, что делает возможным ускорение исследований и влияет на степень облучаемости объекта.

Многослойная компьютерная томография — это усовершенствованный метод спирального анализа, который позволяет более детально изучить объект и воспроизвести полученные при этом данные с особой четкостью. Конструкция этого прибора такова, что принимающие датчики выстроены в несколько рядов на поверхности устройства. При помощи подобного устройства существует возможность отслеживать процессы, протекающие в организме в данный момент. Кроме того, с помощью этого аппарата можно просканировать сразу весь орган лишь за один проход томографа.

Компьютерная томография

Что представляет собой метод КТ, как его проводят? Какова краткая история появления КТ?

КТ - метод получения различных срезов тела человека на любом уровне, основанный на круговом или спиральном сканировании

объекта узким пучком рентгеновских лучей и компьютерной реконструкции полученного изображения.

История появления КТ в медицине началась с конструирования первого аппарата (компьютерного томографа) Хаунсфилдом в 1972 г. Это стало возможным благодаря тому, что в 1963 г физик А. Кормак разработал математический метод реконструкции рентгеновского изображения головного мозга. Сначала аппарат был предназначен только для исследования головного мозга, а затем уже через 2 года появился томограф для исследования всего тела. За изобретение КТ учёные А. Кормак и Г. Хаунсфилд получили Нобелевскую премию в 1979 г.

Из каких составных частей состоит компьютерный томограф, где можно фиксировать полученное изображение?

Компьютерный томограф состоит из следующих составных частей.

• Стол, на котором помещается больной и который может автоматически перемещаться в направлении его длины. Расстояние между двумя срезами 5-10 мм. Один срез получают за 1-2 с.

• Штатив «Гентри» с отверстием диаметром 50 см, внутри которого расположен стол с пациентом. В штативе установлена круговая система детекторов (в количестве до нескольких тысяч). Рентгеновская трубка движется по окружности (продолжительность вращения 1-3 с) или по спирали, испуская лучи, которые, проходя через тело человека, попадают на детекторы, они преобразуют энергию излучения в электрические сигналы.

• Компьютер служит для сбора и обработки информации, поступающей от детекторов, а также для реконструкции изображения, его хранения и передачи необходимой информации на дисплей, пульт управления, штатив и стол.

• Пульт управления, с помощью которого устанавливают режим работы аппарата. К пульту подключен монитор и другие устройства для записи, хранения и преобразования информации.

Фиксировать изображение при КТ можно:

- на мониторе в реальном времени или поместить в долговременную память компьютера;

- рентгеновской плёнке;

- фотоплёнке.

Какие существуют разновидности КТ?

В настоящее время существуют нижеперечисленные разновидности КТ.

• Электронно-лучевая КТ использует в качестве источника излучения не рентгеновские лучи, а вакуумные электронные пушки, испускающие быстрые электроны; применяют пока только в кардиологии.

• Поперечная КТ использует рентгеновские лучи, при этом осуществляется движение рентгеновской трубки по окружности, в центре которой находится объект, получаются поперечные срезы тела человека на любом уровне.

• Спиральная КТ отличается тем, что рентгеновская трубка движется по спирали по отношению к объекту и за несколько секунд его «просматривает». Спиральная КТ позволяет получать не только поперечные, но также фронтальные и сагиттальные срезы, что расширяет её диагностические возможности. На основании спиральной КТ разрабатывают новые методики.

- КТ-ангиография позволяет в трёхмерном изображении видеть сосуды, в первую очередь брюшную аорту на большом протяжении.

- Трёхмерная КТ способствует объёмному изучению органов.

- Виртуальная эндоскопия способна дать цветное изображение как наружных контуров органов с соседними образованиями, так и визуализировать внутреннюю поверхность некоторых органов (например, трахеи и главных бронхов, толстой кишки, сосудов), создавая иллюзию продвижения по ним, как при эндоскопии.

- Компьютерные томографы с кардиосинхронизаторами создают возможность получения поперечных срезов сердца только в заданное время - во время систолы или во время диастолы. Это позволяет судить о размерах камер сердца и оценить сократительную способность сердечной стенки.

Для чего существует при КТ методика усиления, как проводится и каковы показания к её применению?

Методика усиления при КТ существует для повышения контрастности изображения. Этого достигают путём внутривенного введения больному 20-40 мл водорастворимого контрастного вещества (натрия амидотризоат), которое способствует увеличению поглощения рентгеновского излучения.

Показания к применению методики усиления при КТ

• Обнаружение объёмных образований, так, например, на фоне усиленной тени паренхимы печени лучше выявляются:

- малососудистые или бессосудистые образования (кисты, опухоли);

- выделяются сильно васкуляризированные опухоли - гемангиомы.

• Дифференциальная диагностика:

- доброкачественных и злокачественных опухолей;

- первичного рака и метастазов в печень.

• Уточнённая диагностика патологических изменений головного мозга, средостения, малого таза.

В каких случаях нужна подготовка пациентов к КТ?

Подготовка пациентов к КТ нужна при исследовании органов брюшной полости, она заключается в следующем.

• Пациент должен быть натощак.

• Принимают меры для уменьшения газов в кишечнике (за 2-3 дня до исследования - низкошлаковая диета и приём натощак активированного угля из расчёта 1 таблетка на 10 кг массы тела 1 раз в сутки утром).

• Контрастирование желудка и кишечника, чтобы они не затрудняли интерпретацию мягкотканных образований брюшной полости. Для этого 20 мл (1 ампулу) 76% водорастворимого контрастного вещества (натрия амидотризоат) растворяют в 1/2 л кипяченой воды, затем 1/2 этого раствора принимают перорально за 12 ч до исследования, 1/2 из оставшейся половины - за 3 ч и остальной контраст непосредственно перед исследованием. Время приёма препарата рассчитано с учётом сроков эвакуации по ЖКТ.

• Контрастирование желудка и кишечника для изучения этих органов проводят путём приёма 250-500 мл 2,5% водорастворимого контраста непосредственно перед исследованием.

• Необходимо добиться отсутствия в желудке и кишечнике бариевой взвеси, оставшейся после предварительно проведённого рентгенологического исследования, поэтому КТ назначают не раньше, чем через 2-3 сут после рентгеноскопии.

. В чём состоят преимущества КТ?

• Благодаря КТ впервые за всю историю развития медицины появилась возможность изучать анатомию органов и тканей на живом человеке, включая структуры диаметром в несколько миллиметров.

• При выведении изображения на дисплей можно с помощью компьютера увеличивать или уменьшать исследуемые объекты, менять теневую картину для лучшей визуализации.

• С помощью КТ можно дифференцировать друг от друга рядом расположенные объекты даже с небольшой разницей в плотности - 0,4-0,5% (при рентгенографии не менее 15-20%).

• КТ применяют при исследовании органов мало доступных для рентгенологического исследования, таких как головной и спинной мозг, печень, поджелудочная железа, надпочечники, предстательная железа, лимфатические узлы, сердце. При этом КТ уточняет данные сонографии.

• При КТ существует возможность детального изучения патологических изменений, их локализации, формы, размеров, контуров, структуры, плотности, что позволяет не только установить их характер, но и провести дифференциальную диагностику заболеваний. Так, например, благодаря установлению плотности объём- ного образования можно отдифференцировать кисту от опухоли.

• Под контролем КТ производят пункцию различных объектов.

• КТ используют для динамического контроля после проведения консервативного и хирургического лечения.

• КТ нашла широкое применение в лучевой терапии для установления формы, размеров и границ полей облучения, особое значение это имеет благодаря получению поперечных срезов тела человека на любом уровне, так как раньше приходилось изготавливать разметку опухолей на поперечных срезах вручную.

Как формируется изображение при КТ? Для чего существует шкала Хаунсфилда? Какое изображение дают различные органы?

Формирование изображения при КТ, как и при рентгенологическом исследовании, происходит благодаря тому что различные органы и ткани по-разному поглощают рентгеновские лучи, что зависит в первую очередь от плотности объекта. Для определения плотности объектов при КТ существует так называемая шкала Хаунсфилда, согласно которой для каждого органа и ткани подсчитан коэффициент абсорбции (КА).

• КА воды принят за 0.

• КА костей, обладающих наибольшей плотностью, составляет +1000 единиц Хаунсфилда (Hounsfield Unifs [HU]);

• КА воздуха, имеющего наименьшую плотность, равен -1000 HU. В этом интервале и располагаются все органы и ткани:

- в отрицательной части шкалы менее плотные: жировая клетчатка, лёгочная ткань (они дают гиподенсивное изображение);

- в положительной части - более плотные: печень, почки, селе- зёнка, мышцы, кровь и т.д. (выглядят гиперденсивными).

Разница КА многих органов и очагов может составлять всего 10-15 HU, но тем не менее они визуализируются из-за большой чувствительности метода (в 20-40 раз больше, чем рентгенографии).

При исследовании каких органов используют КТ?

КТ используют обычно для исследования тех органов, которые невозможно или технически трудно изучить рентгенологически, а также при трудностях дифференциальной рентгенодиагностики и для уточнения данных УЗИ:

- органы пищеварения (поджелудочная железа, печень, желчный пузырь, желудок, кишечник);

- почки и надпочечники;

- селезёнка;

- органы грудной полости (лёгкие и средостение);

- щитовидная железа;

- орбита и глазное яблоко;

- носоглотка, гортань, придаточные пазухи носа;

- органы малого таза (матка, яичники, предстательная железа, мочевой пузырь, прямая кишка);

- молочная железа;

- головной мозг;

- спинной мозг.

Принцип работы и возможности компьютерного томографа

Компьютерная томография – это способ послойной визуализации отдельных органов или участков тела человека с помощью рентгеновского излучения и компьютерной обработки полученных данных.

Метод компьютерной томографии, как и плоскостная рентгенография, основывается на способности различных тканей организма в неодинаковой степени поглощать и пропускать ионизирующее излучение, но принцип работы компьютерного томографа и пленочного рентгеновского аппарата в корне различный.

Как формируется изображение в результате компьютерной томографии?

При получении плоскостного рентгеновского снимка просвечивание тела пациента и получение изображения на пленке происходит одновременно. При этом картинка отражает суммарное поглощение рентгеновского луча при прохождении через все слои исследуемого участка. Способность поглощать излучения называют рентгеновской плотностью. Чем она выше, тем меньше лучей попадает на пленку и, как следствие, изображение будет более светлым.

При проведении компьютерной томографии используется совершенно другой принцип: область исследования виртуально делится на микроскопические кубики – вокселы (от англ. volume element – элементы объема). Для каждого из них в процессе компьютерной обработки данных будет рассчитана собственная величина рентгеновской плотности. Чем она выше, тем светлее будет пиксель (от англ. picture element), соответствующий этому вокселу на плоскостной картине среза. Получение изображения проходит в два этапа:

Сканирование проводится с помощью рентгеновской трубки, которая закреплена внутри рамы аппарата и может перемещаться по окружности и одного или нескольких датчиков, вращающихся синхронно с трубкой или неподвижно закрепленных в зависимости от модели аппарата. Этот этап аналогичен получению большого количества рентгеновских снимков в различных проекциях с той разницей, что приемником является не пленка, а электронный датчик. Он обладает большей чувствительностью в сравнении с пленкой, поэтому облучение при КТ превышает таковое при рентгенографии не в тысячи, а в несколько десятков раз.

Схема работы компьютерного томографа: 1 -вращающаяся рентгеновская трубка; 2 — неподвижные детекторы

Компьютерная обработка: на основании данных полученных на первом этапе, компьютер составляет линейную систему уравнений для вычисления плотности каждого элемента объема. Для каждого направления луча система фиксирует набор вокселов, через которые он проходит и приравнивает сумму поглощения рентгеновского излучения в каждом из них к результирующему значению, которое было получено в результате сканирования. Для получения изображения размером 300х300 пикселов компьютеру потребуется решить систему из 90 тыс. линейных уравнений. Четкость изображения будет зависеть от того, сколько срезов и с каким разрешением было отсканировано.

Это интересно: вычислительный блок томографа формирует изображения, рассчитывая рентгеновскую плотность для каждого пикселя. Для этого процессору приходится решать целую систему уравнений, составленную на основании данных сканирования.

Какие структуры можно увидеть с помощью компьютерной томографии?

КТ в сравнении с рентгенографией обладает большей чувствительностью. Если на плоскостном суммационном изображении контрастными воспринимаются ткани с разницей рентгеновской плотности в 10-20%, то на компьютерном скане можно различить участки, отличающиеся всего на 1%. Для обозначения плотности ткани используется относительная денситометрическая шкала Хаунсфилда: за 0 принята плотность воды, положительные значения имеют мышцы и кости, отрицательные – жировая ткань и воздух. Всего в шкале насчитывает более 4 тыс. градаций, что вполне достаточно для получения контрастного изображений как костной, так и мягких тканей, если параметры сканирования определены верно.

Компьютерная томография получает все более и более широкое распространение

Компьютерный томограф различает более 4 тыс. градаций рентгенологической плотности тканей, в то время как монитор может передать всего 256 оттенков серого. Для сохранения точности используют пересчет градаций в интересующем диапазоне: костное, мягкотканное или легочное окно.

В медицине компьютерная томография используется для исследования таких органов, как:

Головной мозг. КТ используется преимущественно для экстренной диагностики травматических повреждений и геморрагического инсульта, крупные опухоли и сосудистые мальформации также видны на КТ. Для исследования сосудов головного мозга применяется КТ с контрастированием. При просмотре скана в костном окне видны травматические повреждения черепа и костей лицевого скелета.
Зубочелюстную систему и придаточные пазухи чаще исследуют с помощью конусно-лучевой томографии. Эта методика позволяет проводить сканирование не полного среза, а ограниченного участка тела и, как следствие, снизить дозу облучения. Конусно-лучевая КТ зубов дает представление о состоянии корневых каналов и периапикальных тканей, наличии корневых кист и гранулем, а также внутричелюстных новообразований. КТ придаточных пазух носа показывает их воздушность, а также дает возможность судить о причинах изменений в них;

Позвоночник сканируется полностью или по сегментам в зависимости от предполагаемого диагноза. КТ дает информацию о плотности кости позвонка, наличии переломов и травматических повреждений, позволяет выявлять спондилолистез и сужение позвоночного канала. Подробной информации о состоянии межпозвоночного диска и нервного корешка с помощью такого обследования получить не удастся.
Грудную клетку сканируют с получением изображения в костном окне для выявления травматических повреждений костей грудной клетки или в легочном для изучения структуры легочной ткани. С помощью этого метода можно выявить новообразования и воспалительные изменения в легочной ткани и сделать предположение об их природе. Диагноз ставится по совокупности клинического обследования и результатов сканирования.
Брюшную полость чаще обследуют с помощью МРТ, так как разрешающая способность этого метода для исследования мягких тканей выше. Тем не менее, если требуется получить результат и поставить диагноз быстро, предпочтение отдается рентгеновской томографии, так как проводится она значительно быстрее. С помощью КТ можно выявить и определить локализацию патологических скоплений жидкости в брюшной полости, конкрементов в желчном пузыре, определяются кисты, опухоли и абсцессы брюшной полости.

Мультиспиральная компьютерная томография и ее возможности

Мультиспиральный компьютерный томограф

Принцип работы мультиспирального компьютерного томографа отличается от обычного последовательного тем, что для сканирования используется не один вращающийся, а множество закрепленных на месте и расположенных вокруг тела пациент датчиков. Это позволяет увеличить скорость сканирования. Это дает возможность получать изображение органов, находящихся в постоянном движении, например, сердца. С применением внутривенного контрастирования с помощью МСКТ можно получить изображение коронарных артерий полностью неинвазивным методом, поэтому такое исследование считается блестящей альтернативой интервенционной коронарографии.

МСКТ сердца с контрастированием – неинвазивная процедура, не уступающая в информативности интервенционной коронарографии.

Обоснование назначений, риски и ограничения метода

Риск для здоровья пациента при проведении КТ может быть связан с действием ионизирующего облучения либо с реакцией на вещество, применяемое для внутривенного контрастирования. В первом случае врач должен обосновать назначение, взвесив предполагаемую дозу облучения, ценность диагностической информации, ее доступность при проведении альтернативных методов обследования и риск возможной диагностической ошибки при отказе от КТ.

Детям компьютерная томография проводится, если польза от диагностики в значительной мере превышает возможные риски

Исследование противопоказано беременным женщинам, а детям младшего возраста назначается с осторожностью. Контраст не используют при патологии почек, сахарном диабете, беременности, тиреотоксикозе и общем тяжелом состоянии пациента. Если показания к исследованию определены верно, а необходимую информацию невозможно получить другим путем, томографию можно проводить столько раз, сколько это необходимо.

Величина лучевой нагрузки, также как и диагностические возможности метода, зависят от класса аппарата и профессионализма врача-рентгенолога, который устанавливает индивидуальные параметры сканирования в зависимости от предполагаемого диагноза и интересующей клинициста информации. Описание, которое выдается на руки пациенту после прохождения томографии, не может содержать окончательного диагноза. Насколько бы явными ни были признаки заболевания на КТ, это исследование остается в медицине вспомогательным, а диагноз должен быть подтвержден клиническими и лабораторными данными.