Пошаговая компьютерная томография

Компьютерная томография возникла на стыке нескольких научных дисциплин: математики, физики и медицины. Но свое практическое воплощение она смогла получить лишь благодаря появлению и развитию компьютерной техники.

В 1972 г. была выполнена первая КТ-томограмма головы женщины с подозрением на опухоль головного мозга. Именно 1972 год считается годом изобретения и внедрения в клиническую практику компьютерной томографии. За это изобретение Годфри Хаунсфилд и Алан Кормак в 1979 году были удостоены Нобелевской премии. Несколько раньше, в 1975 году, Годфри Хаунсфилд и Уильям Ольдендорф были награждены Ласкеровской премией — высшей премией, присуждаемой за выдающиеся открытия и изобретения в области техники.

В ходе измерения интенсивности излучения, прошедшего сквозь исследуемый объект при движении вокруг него рентгеновского излучателя, в память ЭВМ поступают данные, по которым вычисляются коэффициенты ослабления (абсорбции) излучения или значения рентгеновской плотности тканей во всех элементарных ячейках томографического слоя. На основании этих коэффициентов на экране и формируется двумерное полутоновое изображение исследуемого сечения объекта. За несколько секунд ЭВМ КТ-установки обрабатывает несколько миллионов цифр и на основании результатов этой обработки формирует ("строит") поперечное томографическое изображение. Для определения уровней (зон) поперечных томограмм предварительно выполняется цифровой обзорный снимок.

Компьютерно-томографическое изображение по своей сути представляет собой массив цифр — коэффициентов ослабления рентгеновского излучения, которые имеют четкие пространственные координаты в исследуемом томографическом слое. Это означает, что каждый орган, каждое анатомическое образование представлены на компьютерно-томографических изображениях в виде отдельных элементов. Правда, эти элементы при первичном сборе информации существуют в виде суммарных профилей ослабления рентгеновского изображения с каждого данного направления, и лишь при повторной математической обработке огромного числового массива превращаются в самостоятельные элементы изображения.      

В системах компьютерной томографии получение томографического изображения основано на выполнении следующих операций: 1 — формировании коллимированного пучка рентгеновского излучения; 2 — сканировании объекта этим пучком; 3 — измерении излучения за объектом детекторами с последующим преобразованием результатов в цифровую форму; 4 — машинном синтезе изображения по совокупности измерительных данных; 5 — построении данного изображения на экране телевизионного монитора.

Компьютерная томография, как и любое рентгенологическое исследование, должна проводиться по определенным показаниям и быть тщательно обоснованной. В практике КТ для лучевой нагрузки характерным, прежде всего, является высокая локальность, так как пучок рентгеновского излучения проходит через узкий слой объекта, поэтому органы, непосредственно не попадающие в зону томографирования, практически не облучаются; вследствие жёсткой коллимации пучка сканирование смежных слоев лишь незначительно увеличивает дозу.

На пошаговых компьютерных томографах можно выполнять любые рутинные исследования головы и туловища, как без введения рентгеноконтрастного вещества, так и после него. В отличие от спиральных томографов, на пошаговых КТ-установках одномоментно сканируется только один слой, поэтому, например, при исследованийй легких, котоое производится при задержке дыхания, её надо осуществлять прмерно два десятка раз. Однако, если пациет в состоянии сделать это, то особых беспокойства такие моменты не принесут. Никаких проблем не возникает также и пациентов, страдающих боязнью закрытого пространства (клаустрофобией), поскольку в аппарате есть открытое с обоеиз сторон кольцо, а не закрытая труба. По информативности же компьютерные томограммы ничем не отличаются от таковых, получаемых при спиральной или многслойной спиральной КТ. Время исследования на пошаговых КТ-установках составляет около 10-20 минут.