Головна · Метеоризм · Комп'ютерна томографія: традиційна, спіральна. Специфіка та принцип роботи КТ (комп'ютерного томографа) Комп'ютерна томографія принцип методу

Комп'ютерна томографія: традиційна, спіральна. Специфіка та принцип роботи КТ (комп'ютерного томографа) Комп'ютерна томографія принцип методу

Деякі тканини різною мірою поглинають випромінювання, тому легко помітні – природне контрастування.

Мета штучного контрастування – отримання диференційованого зображення тканин, що приблизно однаково поглинають випромінювання. З цією метою в організм вводять речовини, які сильніше або слабше поглинають рентгенівське випромінювання, ніж м'які тканини, тим самим створюючи контраст в досліджуваних органах.

Рентгенопозитивні – речовини, що затримують більше випромінювання, ніж м'які тканини (на основі важких елементів – барію чи йоду)

Рентгенонегативні – речовини, що затримують менше випромінювання, ніж м'які тканини (закис азоту, вуглекислий газ, повітря)

Основні вимоги до РКВ:

    створення високої контрастності зображення

    нешкідливість при введенні в організм хворого

    швидке виведення з організму

Способи контрастування:

    пряме механічне введення РКВ у порожнину органу (гастрографія, ангіографія тощо)

    принцип концентрації та виведення: введення контрастної речовини в кров, яка потім поглинається, концентрується та виділяється певним органом. (Дослідження сечовидільної системи, жовчних шляхів)

Рентгеноконтрастні речовини, що застосовуються:

    препарати сульфату барію – водна завись. Дослідження травного тракту. Нешкідлива, нерозчинна у воді та травних соках. Приймають у вигляді суспензії концентрації 1:1 або 5:1. Для надання додаткових властивостей додають хімічні активні речовини – уповільнення осідання, прилипання до стінки, збільшення в'язкості.

    Йодовані олії. Емульсія йодистих сполук у рослинних оліях. Дослідження бронхів, лімфатичних судин, порожнини матки, нориці. (ліпоідол). Висока контрастність, мало дратують тканини.

Біологічна проба: внутрішньовенно 1 мл РКВ, почекати 2-3 хв, уважно спостерігаючи за станом пацієнта. У разі відсутності алергічної реакції – запровадження основної дози РКВ – від 20 до 100 мл.

    Гази (закис азоту, вуглекислий газ, повітря). У кров-тільки СО2, внаслідок високої розчинності. Порожнини тіла, картатий простір - закис азоту - уникнення газової емболії. Травний тракт – звичайне повітря.

Подвійне контрастування – проведення дослідження одночасно з двома РКВ – рентгенопозитивним та рентгенонегативним.

15. Комп'ютерна рентгенівська томографія. Принципи одержання комп'ютерних томограм. Особливості зображення органів та тканин.

Комп'ютерна томографія - це пошарове рентгенологічне дослідження, засноване на комп'ютерній реконструкції зображення, що отримується при круговому скануванні об'єктузьким пучком рентгенівського випромінювання.

Отримання комп'ютерних томограм:вузький пучок рентгенівського випромінювання сканує людське тіло по колу. Проходячи через тканини, випромінювання послаблюється відповідно до щільності та атомного складу цих тканин. По інший бік від пацієнта встановлено кругову систему датчиків рентгенівського випромінювання, кожен із яких (а їх кількість може досягати кількох тисяч) перетворює енергію випромінювання в електричні сигнали. Після посилення ці сигнали перетворюються на цифровий код, який надходить у пам'ять комп'ютера. Зафіксовані сигнали відображають ступінь ослаблення пучка рентгенівських променів (і, отже, ступінь поглинання випромінювання) в одному напрямку. Обертаючи навколо пацієнта, рентгенівський випромінювач переглядає його тіло в різних ракурсах, загалом під кутом 360 °. До кінця обертання випромінювача в пам'яті комп'ютера зафіксовані всі сигнали від усіх датчиків. Тривалість обертання випромінювача в сучасних томографах дуже невелика, всього 1-3 с, що дозволяє вивчати об'єкти, що рухаються.

Комп'ютер реконструює внутрішню структуру об'єкта. В результаті виходить зображення тонкого шару досліджуваного органу - кілька мм, яке виводиться на дисплей і лікар обробляє його в залежності від завдання дослідження: масштабування, виділення області, визначення розміру органу, число і характер патологічного стану. Принагідно визначають щільність тканини за шкалою Хаунсфільда: нульова позначка - щільність води (щільність кістки +1000 HU, повітря -1000 HU). На фотоплівці виділення обмеженого діапазону на шкалі Хаунсфільда ​​– вікна, розміри яких не перевищують кілька десятків одиниць HU. Після обробки зображення в пам'ять комп'ютера/скидання фотоплівки. На РКТ виділяються незначні перепади щільності - 0,4-0,5%.

Зазвичай виконуються 5-10 зрізів з відривом 5-10мм. Для орієнтації розташування зрізів 0 оглядовий цифровий знімок – рентгенотомограма, де відображаються рівні зрізів.

Різновиди КТ.

    Електронно-променева - як джерело випромінювання - вакуумні електронні гармати, що випускаються пучок швидких електронів. (кардіологія)

    Спіральна – випромінювач рухається по спіралі по відношенню до тіла та за короткий час захоплює певний об'єм тіла, надалі представлений дискретними шарами. Отримання поперечних, фронтальних та сагітальних зрізів.

    Посилена КТ-проведення томографії після введення внутрішньовенно пацієнту водорозчинної контрастної речовини.

    Мультиспіральна – використання багаторядних детекторів

    Конусно-променева – випромінювач рухається конусом. Приймач рухається одночасно із джерелом. Променеве навантаження менше ніж при спіральній та мультиспіральній томографії.

    Поперечна – рух рентгенівської трубки по колу, у центрі якого пацієнт. В результаті поперечні зрізи на будь-якому рівні.

    РКТ ангіографія

    Тривимірна РКТ

    Віртуальна ендоскопія

    Комп'ютерні томографи з кардіосинхронізаторами

Особливості зображення органів та тканин

    КТ-зображення немає тіней і перешкод від неоднорідності тканин, які у інших шарах досліджуваного відділу, і навіть залежить від порядку розташування тканин із різною рентгенівської щільністю.

    Зображення, отримане при комп'ютерній томографії, є масивом цифрових даних у вигляді просторового розподілу величин коефіцієнтів ослаблення в тканинах досліджуваного шару, тому суб'єктивна ("на око") оцінка зображення доповнена прямим визначенням щільності тканин; такі об'єктивні дані можна використовуватиме поглибленого аналізу зображень.

    Висока точність вимірювань дозволяє розрізняти тканини, що незначно (на 0,5%) відрізняються один від одного але щільності.

Підготовка:

    Для дослідження органів голови, шиї, грудної порожнини, кінцівок-не потрібно

    Дослідження аорти нижньої порожнистої вени, печінки, селезінки, нирок – легкий сніданок.

    Дослідження жовчного міхура-натщесерце

    Підшлункова залоза та печінка – заходи щодо зменшення метеоризму

    Шлунок та кишечник - 500 мл 2,5% водорозчинний йодистий препарат.

    При проведенні напередодні рентгенографії шлунково-кишкового тракту з контрастуванням - повне спорожнення харч.тракту від РКВ.

Показання: дуже широкі

Протипоказання:

    психічні розлади

    Невідкладні стани

    Вагітність, лактація, маленькі діти – у особливо важливих випадках

    Кровотечі, відкритий пневмоторакс

Першу комп'ютерну томограму головного мозку було отримано понад 30 років тому, тоді було обстежено пацієнтку з пухлиною головного мозку. До цього мозок був недоступний для візуального спостереження в процесі діагностики. Побачити живий мозок можна безпосередньо на операції. Комп'ютерна томографія з'явилася в арсеналі лікарів у 1972 році і відразу ж зайняла чільне місце серед методів діагностики в медицині. Вона зарекомендувала себе як один із основних не інвазивних методів дослідження головного мозку. Метод поєднав у собі останні досягнення рентгенівської та обчислювальної техніки. У лікарів з'явилася можливість отримувати не опосередковані, а прямі дані про структури мозку, про зміни, що відбулися в них через різні патологічні процеси.

Про можливості застосування методу комп'ютерної томографії у нейрохірургічній практиці наша бесіда з лікарем-рентгенологом кабінету рентгенівської комп'ютерної томографії обласної клінічної лікарні Галиною Олександрівною Пономарьовою.

Нехай бачить око, що дух хотів без міри

— Галино Олександрівно, на чому ґрунтується метод комп'ютерної томографії?

— Метод заснований на отриманні поперечних зрізів тіла пацієнта, у тому числі головного мозку, з подальшою обробкою на ЕОМ даних про те, як різні органи та тканини тіла людини поглинають рентгенівські промені. Одне сканування триває 3 секунди, під час обстеження поділяється 15-20 сканувань. Таким чином, обстеження триває 7-10 хвилин.

Томограф Somatom, встановлений в обласній клінічній лікарні, відноситься до комп'ютерних томографів IV покоління і дозволяє не тільки отримати «зрізи мозку», а й реконструювати його об'ємне зображення.

— Під час дослідження використовуються рентгенівські промені, яку дозу опромінення одержує пацієнт?

— Певне променеве навантаження є, але воно мінімальне і майже рівнозначне звичайній рентгенограмі мозку.

— Чи є обмеження щодо віку?

— Обмежень віком немає. Єдина умова, діти до п'ятирічного віку обстежуються під наркозом, оскільки основною умовою комп'ютерної томографії є ​​нерухомість під час обстеження пацієнта.

- Які показання застосування методу комп'ютерної томографії у діагностиці захворювань головного мозку?

— Застосування комп'ютерної томографії для розпізнавання захворювань нервової системи є особливо перспективним, оскільки точний діагноз у нейрохірургії та невропатології має виняткове значення. Для нейрохірургії комп'ютерна томографія дозволяє отримати вичерпну інформацію характер захворювання: точної локалізації патологічного процесу, відношенні його до навколишніх структур мозку і у великому відсотку випадків встановити правильний гістологічний діагноз. Все це допомагає вирішити питання необхідності проведення операції і вибрати доступ для її здійснення.

Насамперед радіологічна комп'ютерна томографія ефективна у виявленні пухлинних захворювань головного мозку. Для отримання чіткішого зображення патологічно змінених ділянок у головному мозку застосовується контрастне посилення, яке досягається внутрішньовенним введенням рентгеноконтрастної речовини.

Інша група хворих, яким показана комп'ютерна томографія – це хворі із судинною патологією головного мозку. Діагностика цих поразок у час є однією з актуальних проблем. Такі судинні ураження, як геморагічні та ішемічні інсульти, можуть бути з великою достовірністю діагностовані за допомогою комп'ютерної томографії.

Істотну роль почала грати комп'ютерна томографія в діагностиці артеріовенозних аневризм різних магістральних судин, субарахноїдальних крововиливів, що виникають внаслідок їхнього розриву.

Метод дозволяє простежити еволюцію патологічних змін у речовині мозку. Тобто провести оцінку безпосередніх та віддалених результатів лікування.

Комп'ютерна томографія дозволяє проводити діагностику таких запальних захворювань центральної нервової системи, як арахноїдити, енцефаліти, абсцеси мозку.

— Чи використовуються можливості комп'ютерного томографа під час проведення операцій?

— Під контролем комп'ютерної томографії можливе проведення пункцій патологічних утворень, наприклад абсцесів, та їх дренування. Ми встановлюємо точне розташування вогнища, хірургу ставимо мітку для пункції, а потім контролюємо проходження голки та евакуацію вмісту з порожнини.

— Очевидно, метод комп'ютерної томографії використовується не лише під час планових досліджень?

— Безумовно, велике значення методу для пацієнтів, які надходять в екстреному порядку, особливо коли вони непритомні, у коматозному стані або порушені, та їх неврологічний огляд утруднений.

Комп'ютерна томографія нині є найінформативнішим методом обстеження хворих із черепно-мозковыми травмами. Вона дозволяє виявити осередки забиття в речовині головного мозку, визначити об'єм внутрішньочерепних крововиливів, наявність крові в оболонкових просторах. Крім того, аналізуючи показники щільності, можна будувати висновки про період черепно-мозкових травм, тобто визначити гостру або хронічну гематому, ступінь їх розсмоктування.

Однією з переваг методу є можливість визначити стан кісткових структур. При травмах мозку часто пошкоджуються кістки черепа. Комп'ютерна томографія дозволяє виявити вдавлені переломи, ступінь втиску кісткових фрагментів та компресії речовини головного мозку.
При пораненнях комп'ютерна томографія дає змогу чітко визначити розташування стороннього тіла, що допомагає нейрохірургу у визначенні місця доступу для оперативного втручання.

Не менш важливе значення має комп'ютерна томографія у резидуальному періоді черепно-мозкової травми для вирішення питання щодо перспектив відновного лікування.

— Ви вже казали, що ви проводите обстеження дітей. З якими захворюваннями поводяться найчастіше?

— Найчастіше ми проводимо діагностику уродженої патології головного мозку у дітей. Показаннями для томографії є ​​підозри на об'ємні ураження головного мозку, уроджену гідроцефалію. Комп'ютерна томографія дозволяє не тільки виявити форму гідроцефалії, ступінь її вираженості, але й у ряді випадків уточнити її причину (пухлина, травматичне ушкодження, запальний процес та ін.)

— Невропатологи та нейрохірурги направляють до Вас пацієнтів не лише з патологіями головного мозку, а й хворих із проблемами хребта.

— Так, ми обстежуємо хворих на нейрохірургічний спинальний профіль. До нас прямують пацієнти з дегенеративно-дистрофічними змінами хребта, за підозри на наявність грижі диска.

На комп'ютерних томограмах легко диференціюються кісткові та м'які тканини, виявляються структури хребетного каналу. При дегенеративних ураженнях комп'ютерна томографія дозволяє виявити причини звуження хребетного каналу, у тому числі за рахунок грижових випинань та змін у суглобах.

Безумовно, великі діагностичні можливості комп'ютерної томографії при обстеженні хворих зі спинальними травмами.

Методика комп'ютерної томографії дозволяє точно визначити наявність кісткових уламків від тіл, відростків хребців та ступінь їх зміщення у просвіт хребетного каналу, здавлення спинного мозку.

Ці дані дозволяють вирішити питання про показання та обсяг оперативного втручання.

У післяопераційному періоді цієї групи хворих можлива оцінка ефективності оперативного втручання.

Прочитано 60 разів за період публікації, 1 раз за сьогодні

Комп'ютерна томографія - це особливий вид рентгенологічного дослідження, яке проводиться за допомогою непрямого виміру ослаблення або згасання, рентгенівських променів з різних положень, що визначаються обстежуваним пацієнтом. По суті все, що ми знаємо, це:

  • що залишає рентгенівську трубку,
  • що досягає детектора та
  • яке місце рентгенівської трубки та детектора в кожному положенні.

Решта випливає з цієї інформації. Більшість КТ-січень орієнтовані вертикально по відношенню до осі тіла. Вони зазвичай називаються аксіальними чи поперечними зрізами. Для кожного зрізу рентгенівська трубка обертається навколо пацієнта, товщина зрізу вибирається заздалегідь. Більшість КТ-сканерів працюють за принципом постійного обертання з віялоподібною розбіжністю променів. При цьому рентгенівська трубка і детектор жорстко спарені, а їх ротаційні рухи навколо області, що сканується, відбуваються одночасно з випромінюванням і уловлюванням рентгенівського випромінювання. Таким чином, рентгенівське проміння, проходячи через пацієнта, доходить до детекторів, розташованих на протилежному боці. Віялоподібна розбіжність відбувається в діапазоні від 40° до 60°, залежно від пристрою апарату, і визначається кутом, що починається від фокусної плями рентгенівської трубки і розширюється у вигляді сектора до зовнішніх меж ряду детекторів. Зазвичай зображення формується при кожному обороті 360°, отриманих даних виявляється цього достатньо. У процесі сканування у багатьох точках вимірюють коефіцієнти ослаблення, формуючи профайл згасання. Насправді профайли згасання є не що інше, як набір отриманих сигналів від усіх каналів детекторів з даного кута системи трубка-детектор. Сучасні КТ-сканери здатні випромінювати та збирати дані приблизно з 1400 положень системи детектор-трубка на колі 360 °, або близько 4 положень у градусі. Кожен профайл ослаблення включає вимірювання від 1500 каналів детекторів, тобто приблизно 30 каналів в градусі, за умови кута розходження променя 50°. На початку дослідження, при просуванні столу пацієнта з постійною швидкістю всередину гентрі, отримують цифрову рентгенограму (сканограму або топограму), на якій надалі можуть бути розплановані необхідні зрізи. При КТ-дослідженні хребта або голови гентрі повертають під потрібним кутом, тим самим досягаючи оптимальної орієнтації перерізів).

Комп'ютерна томографія використовує комплексні показання датчика рентгена, який обертається навколо пацієнта з метою отримання великої кількості різноманітних зображень певної глибини (томограми), які перетворюються на цифрову форму та перетворюються на перехресні зображення. КТ забезпечує 2- та 3-мірну інформацію, яку неможливо отримати за допомогою простого рентгена і за допомогою набагато більш висококонтрастного дозволу. В результаті КТ стала новим стандартом для відображення більшої частини внутрішньочерепних, головних та шийних, внутрішньогрудних та внутрішньочеревних структур.

Ранні зразки сканерів КТ використовували лише один датчик рентгена, і пацієнт проходив через сканер із збільшенням, зупиняючись для кожного знімка. Цей метод був значною мірою замінений гвинтовою КТ: пацієнт безперервно переміщається через сканер, який постійно обертається і робить знімки. Гвинтова КТ значною мірою скорочує час відображення і зменшує товщину пластини. Використання сканерів з численними датчиками (4-64 рядів датчиків рентгена) зменшує час відображення і забезпечує товщину пластини менше 1 мм.

З такою кількістю відображених даних зображення можуть бути відновлені майже в будь-якому ракурсі (як це робиться в МРТ) і можуть використовуватися для побудови 3-мірних знімків при підтримці діагностичного рішення зображення. Клінічне застосування включає ангіографію КТ (наприклад, для оцінки легеневої емболії) та кардіовідображення (наприклад, коронарна ангіографія, оцінка коронарного затвердіння артерії). Електронно-променева КТ, інший тип швидкої КТ може також використовуватися для оцінки коронарного затвердіння артерії.

Знімки КТ можуть бути отримані без контрасту. Неконтрастна КТ може виявляти гострий крововилив (який здається яскраво-білим) та характеризувати переломи кістки. Контрастна КТ використовує IV або усний контраст, або обидва. IV контраст, подібний до використовуваного в простому рентгені, застосовується для відображення пухлин, інфекції, запалення та травм у м'яких тканинах і для оцінки стану судинної системи, як у випадках підозри на легеневу емболію, аортальну аневризму або аортального розсічення. Виділення контрасту через нирки дозволяє оцінити сечостатевої системи. Для отримання інформації про контрастні реакції та їх трактування.

Оральний контраст використовується відображення черевної області; це допомагає відокремлювати кишкову структуру від оточуючих. Стандартний усний контраст - контраст на основі баріумного йоду, що може використовуватися в тому випадку, коли є підозра на кишкову перфорацію (наприклад, при травмі); низький осмолярний контраст повинен використовуватися, коли високий ризик аспірації.

Вплив радіації – важливе питання при використанні КТ. Променева доза від звичайної черевної КТ у 200-300 разів вища, ніж доза радіації, яка отримується при типовому рентгені грудної області. КТ сьогодні є найпоширенішим джерелом штучного опромінення для більшості населення і становить понад 2/3 сукупного медичного опромінення. Цей ступінь схильності людини до опромінення - не тривіальний, ризик опромінення дітей, які сьогодні відчувають вплив радіації КТ, за все їх життя, згідно з підрахунками, буде набагато вищим, ніж ступінь опромінення дорослих. Тому необхідність експертизи КТ має бути ретельно зважена з урахуванням можливого ризику кожного окремого пацієнта.

Мультиспіральна комп'ютерна томографія

Спіральна комп'ютерна томографія з багаторядним розташуванням детекторів (мультиспіральна томографія комп'ютера)

Комп'ютерні томографи з багаторядним розташуванням детекторів відносяться до останнього покоління сканерів. Напроти рентгенівської трубки розташовується не один, а кілька рядів детекторів. Це дає можливість значно вкоротити час дослідження та покращити контрастний дозвіл, що дозволяє, наприклад, чіткіше візуалізувати контрастовані кровоносні судини. Ряди детекторів Z-осі навпроти рентгенівської трубки різні за шириною: зовнішній ряд ширший, ніж внутрішній. Це забезпечує найкращі умови для реконструкції зображення після збирання даних.

Порівняння традиційної та спіральної комп'ютерної томографії

При традиційній комп'ютерній томографії одержують серії послідовних однаково просторово розташованих зображень через певну частину тіла, наприклад черевну порожнину або голову. Обов'язковою є коротка пауза після кожного зрізу для просування столу з пацієнтом у наступне заздалегідь задане положення. Товщина та накладення/міжзрізовий проміжок вибираються заздалегідь. Сирі дані кожного рівня зберігаються окремо. Коротка пауза між зрізами дає можливість пацієнтові, який перебуває у свідомості, перевести подих і цим уникнути грубих дихальних артефактів на зображенні. Тим не менш, дослідження може тривати кілька хвилин, залежно від області сканування та розмірів пацієнта. Необхідно правильно підібрати час отримання зображення після внутрішньовенного введення КС, що особливо важливо для оцінки перфузійних ефектів. p align="justify"> Комп'ютерна томографія є методом вибору для отримання повноцінного двовимірного аксіального зображення тіла без перешкод, створюваних накладенням кісткової тканини та/або повітря, як це буває на звичайній рентгенограмі.

При спіральній комп'ютерній томографії з однорядним та багаторядним розташуванням детекторів (МСКТ) збір даних дослідження пацієнта відбувається постійно під час просування стола всередину гентрі. Рентгенівська трубка при цьому описує гвинтову траєкторію навколо пацієнта. Просування столу скоординоване з часом, необхідним для обороту трубки на 360 ° (крок спіралі) - збір даних продовжується безперервно в повному обсязі. Подібна сучасна методика значно покращує томографію, тому що дихальні артефакти і перешкоди, що виникають, не зачіпають єдиний набір даних так значно, як при традиційній комп'ютерній томографії. Єдина база сирих даних використовується для відновлення зрізів різної товщини та різних інтервалів. Часткове накладення перерізів покращує можливості реконструкції.

Збір даних для дослідження всієї черевної порожнини займає 1 - 2 хвилини: 2 чи 3 спіралі, кожна тривалістю 10-20 секунд. Обмеження часу обумовлено здатністю пацієнта затримати дихання та необхідністю охолодження рентгенівської трубки. Ще деякий час потрібно відтворити зображення. При оцінці функції нирок потрібна невелика пауза після введення контрастної речовини, щоб дочекатися екскреції контрастного препарату.

Ще одна важлива перевага спірального методу – можливість виявити патологічні утворення меншого розміру, ніж товщина зрізу. Маленькі метастази у печінці можуть бути пропущені, якщо внаслідок неоднакової глибини дихання пацієнта під час сканування не потрапляють у зріз. Метастази добре виявляються із сирих даних спірального методу при відновленні зрізів, отриманих із накладенням перерізів.

Просторовий дозвіл

Відновлення зображення ґрунтується на відмінностях у контрастності окремих структур. На основі цього створюється матриця зображення області візуалізації 512 х 512 або більше елементів зображення пікселів. Пікселі виглядають на екрані монітора як ділянки різних відтінків сірого кольору залежно від їхнього коефіцієнта ослаблення. Насправді це навіть квадратики, а кубики (вокселі = об'ємні елементи), мають довжину вздовж осі тіла, відповідно товщині зрізу.

Якість зображення підвищується зі зменшенням вокселів, але це стосується лише просторового дозволу, подальше витончення зрізу знижує співвідношення «сигнал-перешкода». Інший недолік тонких зрізів – збільшення дози опромінення пацієнта. Тим не менш, маленькі вокселі з однаковими розмірами у всіх трьох вимірах (ізотропний воксель), дають значні переваги: ​​мультипланарна реконструкція (MPR) у корональній, сагітальній або інших проекціях представлена ​​на зображенні без ступінчастого контуру. Використання вокселів різних розмірів (анізотропні вокселі) для MPR призводить до появи зубчастості реконструйованого зображення. Так, наприклад, можуть виникнути труднощі за винятком перелому.

Крок спіралі

Крок спіралі характеризує ступінь переміщення стола мм за одне обертання і товщину зрізу. Повільне просування столу формує стислу спіраль. Прискорення переміщення столу без зміни товщини зрізу або швидкості обертання створює простір між зрізами на спіралі.

Найчастіше крок спіралі розуміють як відношення переміщення (подачі) столу при обороті гентрі, виражене в мм, до колімації, також вираженої мм.

Оскільки розмірності (мм) у чисельнику та знаменнику врівноважені, крок спіралі – величина безрозмірна. Для МСКТ за т.з. об'ємний крок спіралі зазвичай приймають відношення подачі столу до одиночного зрізу, а не повної сукупності зрізів уздовж осі Z. Для прикладу, який був використаний вище, об'ємний крок спіралі дорівнює 16 (24 мм / 1,5 мм). Проте існує тенденція повернення до першого визначення кроку спіралі.

Нові сканери дають можливість вибору краніокаудального (вісь Z) розширення області дослідження за топограмою. Також при необхідності коригуються час обороту трубки, колімування зрізу (тонкий або товстий зріз) та час дослідження (проміжок затримки дихання). Програмне забезпечення, наприклад, SureView, розраховує відповідний крок спіралі, зазвичай встановлюючи величину між 0,5 і 2,0.

Колімування зрізу: роздільна здатність уздовж осі Z

Роздільна здатність зображення (вздовж осі Z або осі тіла пацієнта) може бути адаптована до конкретної діагностичної задачі за допомогою колімування. Зрізи завтовшки від 5 до 8 мм повністю відповідають стандартному дослідженню черевної порожнини. Однак точна локалізація невеликих фрагментів переломів кісток або оцінка легеневих змін, що ледь помітні, вимагають використання тонких зрізів (від 0,5 до 2 мм). Що визначає товщину зрізу?

Термін колімування визначають як отримання тонкого або товстого зрізу вздовж поздовжньої осі тіла пацієнта (вісь Z). Лікар може обмежити віялоподібну розбіжність пучка випромінювання від рентгенівської трубки коліматором. Розмір отвору коліматора регулює проходження променів, які потрапляють на детектори за пацієнтом широким або вузьким потоком. Звуження пучка випромінювання дозволяє поліпшити просторову роздільну здатність вздовж осі Z пацієнта. Коліматор може бути розташований не тільки відразу на виході з трубки, але також безпосередньо перед детекторами, тобто позаду пацієнта, якщо дивитися з боку джерела рентгенівського випромінювання.

Залежна від ширини отвору коліматора система з одним рядом детекторів позаду пацієнта (одинний зріз) може виконувати зрізи завтовшки 10 мм, 8 мм, 5 мм або навіть 1 мм. КТ-дослідження з отриманням дуже тонких перерізів називається «КТ високої роздільної здатності» (ВРКТ). Якщо товщина зрізів менша за міліметр - говорять про «КТ надвисокої роздільної здатності» (СВРКТ). СВРКТ, що застосовується для дослідження піраміди скроневої кістки зі зрізами товщиною близько 0,5 мм, виявляє тонкі лінії перелому, що проходять через основу черепа або слухові кісточки барабанної порожнини). Для печінки висококонтрастна роздільна здатність використовується з метою виявлення метастазів, при цьому потрібні зрізи дещо більшої товщини.

Схеми розміщення детекторів

Подальший розвиток однозрізової спіральної технології призвело до впровадження мультизрізової (мультиспіральної) методики, при якій використовується не один, а кілька рядів детекторів, які розташовані перпендикулярно осі Z навпроти джерела рентгенівського випромінювання. Це дає можливість одночасно збирати дані з кількох перерізів.

У зв'язку з віялоподібним розбіжністю випромінювання ряди детекторів повинні мати різну ширину. Схема розміщення детекторів полягає в тому, що ширина детекторів збільшується від центру до краю, що дозволяє варіювати комбінаціями товщини і кількості зрізів, що отримуються.

Наприклад, 16-зрізове дослідження може бути виконане з 16 тонкими зрізами високої роздільної здатності (для Siemens Sensation 16 це методика 16 х 0,75 мм) або з 16 перерізами удвічі більшої товщини. Для клубової КТ-ангіографії переважно отримання об'ємного зрізу за один цикл вздовж осі Z. При цьому ширина колімування 16 х 1,5 мм.

Розвиток КТ-сканерів не закінчився 16 зрізами. Збір даних можна прискорити, використовуючи сканери з 32 та 64 рядами детекторів. Однак тенденція до зменшення товщини зрізів веде до підвищення дози опромінення пацієнта, що потребує додаткових та вже здійснених заходів щодо зниження впливу випромінювання.

При дослідженні печінки та підшлункової залози багато фахівців вважають за краще зменшувати товщину зрізів з 10 до 3 мм для покращення різкості зображення. Однак це збільшує рівень перешкод приблизно на 80%. Тому, щоб зберегти якість зображення, потрібно додатково додати силу струму на трубці, тобто підвищити силу струму (мА) на 80%, або збільшити час сканування (зростає твір мАс).

Алгоритм реконструкції зображень

Спіральна томографія комп'ютера має додаткову перевагу: в процесі відновлення зображення більшість даних не вимірюються фактично в конкретному зрізі. Натомість, вимірювання, отримані поза цим зрізом, інтерполуються з більшістю значень поблизу зрізу і стають даними, закріпленими за цим зрізом. Іншими словами: результати обробки даних поблизу зрізу є важливішими для відновлення зображення конкретного перерізу.

З цього випливає цікавий феномен. Доза пацієнта (мгр) визначається як мАс за обертання, розділене на крок спіралі, а доза на одне зображення прирівнюється до мАс за обертання без урахування кроку спіралі. Якщо, наприклад, виставлено налаштування 150 мАс за обертання з кроком спіралі 1,5, то доза пацієнта становить 100 мАс, а доза, що припадає на зображення, – 150 мАс. Тому використання спіральної технології може покращити контрастне дозвіл вибором високого значення мАс. При цьому з'являється можливість збільшити контрастність зображення, тканинна роздільна здатність (чіткість зображення) за рахунок зменшення товщини зрізу та підібрати такий крок та довжину інтервалу спіралі, щоб доза пацієнта зменшувалася! Таким чином, велика кількість зрізів може бути одержана без збільшення дози або навантаження на рентгенівську трубку.

Ця технологія особливо важлива при перетворенні отриманих даних на 2-мірні (сагітальну, криволінійну, корональну) або 3-мірні реконструкції.

Дані вимірювань від детекторів пропускаються профайл за профайлом до електронної частини детектора як електричні сигнали, що відповідають фактичному ослабленню рентгенівського випромінювання. Електричні сигнали оцифровуються і потім пересилаються відеопроцесор. На цьому етапі реконструкції зображення використовується метод «конвеєра», який складається з попередньої обробки, фільтрації та зворотного проектування.

Попередня обробка включає всі виправлення, зроблені для підготовки даних для відновлення зображення. Наприклад, виправлення темнового струму, вихідного сигналу, калібрування, корекція доріжок, збільшення жорсткості випромінювання та ін Ці коригування виконуються для зменшення варіацій в роботі трубки і детекторів.

Фільтрування використовує негативні величини корекції розмазування зображення, властивого зворотному проектування. Якщо, наприклад, сканується циліндричний водний фантом, який відтворюється без фільтрації, краї виявляться вкрай розпливчастими. Що буде, коли вісім профайлів ослаблення накладаються один на одного для відновлення зображення? Так як деяка частина циліндра вимірюється двома поєднаними профайлами, замість реального циліндра виходить зірчасте зображення. Вводячи негативні величини поза позитивної складової профайлів ослаблення, вдається досягти, що краї цього циліндра стають чіткими.

Зворотне проектування перерозподіляє дані згорнутого скана на 2-мірну матрицю зображення, відображаючи зіпсовані зрізи. Це виконується, профайл за профайлом, до завершення процесу відтворення образу. Матрицю зображення можна представити у вигляді шахівниці, але складається з 512 x 512 або 1024 х 1024 елементів, зазвичай званих «пікселями». В результаті зворотного проектування кожному пікселю точно відповідає задана щільність, яка на екрані монітора має різні відтінки сірого кольору, від світлого до темного. Чим світліша ділянка екрану, тим вища щільність тканини в межах пікселя (наприклад, кісткові структури).

Вплив напруги (кВ)

Коли досліджувана анатомічна область характеризується високою поглинаючою здатністю (наприклад, КТ голови, плечового пояса, грудного або поперекового відділів хребта, тазу або просто повного пацієнта), доцільно використовувати підвищену напругу або, натомість, більш високі значення мА. При виборі високої напруги на рентгенівській трубці ви збільшуєте жорсткість рентгенівського випромінювання. Відповідно, рентгенівські промені набагато легше проникають через анатомічну ділянку з високою поглинаючою здатністю. Позитивною стороною цього процесу є зниження низькоенергетичних компонентів випромінювання, які поглинаються тканинами пацієнта, не впливаючи на отримання зображення. Для обстеження дітей і за відстеження болюса KB може бути доцільним використання нижчої напруги, ніж у стандартних установках.

Сила струму трубки (мАС)

Сила струму, що вимірюється в міліампер-секундах (мАс), також впливає на дозу опромінення, яку отримує пацієнт. Великому хворому для отримання якісного зображення потрібно збільшення сили струму трубки. Таким чином, більш огрядний пацієнт отримує більшу дозу опромінення, ніж, наприклад, дитина з помітно меншими розмірами тіла.

Області з кістковими структурами, які більше поглинають і розсіюють випромінювання, такі як плечовий пояс і таз, потребують більшої сили струму трубки, ніж, наприклад, шия, черевна порожнина худорлявої людини чи ноги. Ця залежність активно використовується для захисту від опромінення.

Час сканування

Слід вибрати максимально короткий час сканування, особливо при дослідженні черевної порожнини та грудної клітки, де скорочення серця та перистальтика кишечника можуть погіршити якість зображення. Якість КТ дослідження також покращується при зниженні ймовірності мимовільних рухів пацієнта. З іншого боку, може виникати необхідність більш тривалого сканування для збору достатньої кількості даних та максимального просторового дозволу. Іноді вибір продовженого часу сканування зі зниженням сили струму використовується свідомо для продовження терміну експлуатації рентгенівської трубки.

Тривимірна реконструкція

У зв'язку з тим, що при спіральній томографії збирається обсяг даних для цілої області тіла пацієнта, візуалізація переломів та кровоносних судин помітно покращилася. Застосовують кілька різних методів тривимірної реконструкції:

Проекція максимальної інтенсивності (Maximal Intensity Projection), MIP

MIP - це математичний метод, з якого з двомірного чи тривимірного набору даних витягуються гиперинтенсивные вокселі. Вокселі вибираються з набору даних, отриманих йод різними кутами, а потім проектуються як двомірні зображення. Тривимірний ефект отримують зміною кута проектування з малим кроком, і потім, візуалізуючи відновлене зображення швидкої послідовності (тобто в динамічному режимі перегляду). Цей метод часто використовується для дослідження кровоносних судин з контрастним посиленням.

Мультипланарна реконструкція (Multiplanar Reconstruction), MPR

Ця методика уможливлює реконструкцію зображення в будь-якій проекції, чи то корональна, сагітальна чи криволінійна. MPR є цінним інструментом у діагностиці переломів та в ортопедії. Наприклад, традиційні аксіальні зрізи не завжди дають повну інформацію про переломи. Найтонший перелом без усунення уламків і порушення кортикальної платівки може бути більш ефективно виявлений за допомогою MPR.

Тривимірна реконструкція затінених поверхонь (Surface Shaded Display), SSD

Цей метод відтворює поверхню органа чи кістки, визначену вище заданого порога одиницях Хаунсфілда. Вибір кута зображення, як і місце розташування гіпотетичного джерела світла, є ключовим чинником отримання оптимальної реконструкції (комп'ютер обчислює і видаляє із зображення ділянки затінення). На поверхні кістки чітко видно перелом дистальної частини променевої кістки, продемонстрований MPR.

Тривимірна SSD також використовується при плануванні хірургічного втручання, як у випадку травматичного перелому хребта. Змінюючи кут зображення, легко виявити компресійний перелом грудного відділу хребта та оцінити стан міжхребцевих отворів. Останні можна досліджувати у різних проекціях. На сагітальній МПР видно кістковий фрагмент, який зміщується в спинномозковий канал.

Основні правила читання комп'ютерних томограм

  • Анатомічна орієнтація

Зображення на моніторі - не просто 2-мірне відображення анатомічних структур, воно містить дані про середню величину поглинання рентгенівськими тканинами випромінювання, представлене матрицею, що складається з 512 x 512 елементів (пікселів). Зріз має певну товщину (d S) і є сумою кубовидних елементів (вокселів) однакового розміру, об'єднаних в матрицю. Ця технічна особливість є основою ефекту приватного обсягу, пояснюваного нижче. Отримувані зображення зазвичай є видом знизу (з каудального боку). Тому правий бік пацієнта знаходиться на зображенні зліва і навпаки. Наприклад, печінка, розташована у правій половині черевної порожнини, представлена ​​на лівій стороні зображення. А органи, розташовані зліва, такі як шлунок і селезінка, видно на зображенні праворуч. Передня поверхня тіла, в даному випадку представлена ​​передньою черевною стінкою, визначається у верхній частині зображення, а задня поверхня з хребтом – знизу. Той самий принцип формування зображення використовується при традиційній рентгенографії.

  • Ефекти приватного обсягу

Рентгенолог сам визначає товщину зрізу (d S). Для дослідження грудної та черевної порожнин зазвичай вибирають 8 – 10 мм, а для черепа, хребта, очних ямок та пірамід скроневих кісток – 2 – 5 мм. Тому структури можуть займати всю товщину зрізу або лише її частину. Інтенсивність фарбування вокселя за сірою шкалою залежить від середнього коефіцієнта ослаблення всім його компонентів. Якщо структура має однакову форму по всій товщині зрізу, вона виглядатиме чітко окресленою, як у разі черевної аорти та нижньої порожнистої вени.

Ефект приватного обсягу виникає, коли структура займає всю товщину зрізу. Наприклад, якщо зріз включає лише частину тіла хребця і частину диска, їх контури виявляються нечіткими. Те саме спостерігається, коли орган звужується всередині зрізу. Це є причиною поганої чіткості полюсів нирки, контурів жовчного та сечового міхура.

  • Відмінність між вузловими та трубчастими структурами

Важливо вміти відрізняти збільшені та патологічно змінені ЛП від судин та м'язів, що потрапили в поперечний переріз. Зробити це тільки за одним перетином буває дуже складно, тому що ці структури мають однакову щільність (і однаковий відтінок сірого). Тому слід завжди аналізувати сусідні зрізи, розташовані краніальніші і каудальніші. Уточнивши, на скількох зрізах видно цю структуру, можна вирішити дилему, бачимо ми збільшений вузол або більш-менш довгу трубчасту структуру: лімфовузол буде визначатися тільки на одному - двох зрізах і не візуалізується на сусідніх. Аорта, нижня порожниста вена і м'язи, наприклад, попереково-клубова, видно протягом серії краніо-каудальних зображень.

Якщо виникла підозра на збільшене вузлове утворення на одному зрізі, то лікареві слід негайно порівняти сусідні перерізи, щоб чітко визначити, чи не є ця «освіта» просто судиною або м'язом у поперечному перерізі. Така тактика хороша і тим, що дозволяє швидко встановити ефект приватного обсягу.

  • Денситометрія (вимірювання щільності тканин)

Якщо не відомо, наприклад, чи є рідина, знайдена в плевральній порожнині, випот або кров'ю, вимірювання її щільності полегшує диференціальний діагноз. Так само, денситометрію можна застосувати при осередкових утвореннях в паренхімі печінки або нирок. Однак не рекомендується робити висновок на підставі оцінки одиночного вокселя, тому що подібні виміри малодостовірні. Для більшої надійності слід розширити «область інтересу», що складається з кількох вокселів в осередковому утворенні, структурі або об'ємі рідини. Комп'ютер розраховує середню щільність та величину стандартного відхилення.

Слід бути особливо уважним і не прогаяти артефакти збільшення жорсткості випромінювання або ефекти приватного об'єму. Якщо освіта поширюється не на всю товщину зрізу, то вимір щільності включає сусідні з ним структури. Щільність освіти буде виміряна коректно, тільки якщо вона заповнює всю товщину зрізу (d S). У цьому випадку більш імовірно, що виміри торкатимуться самої освіти, а не сусідніх структур. Якщо ds більше, ніж діаметр освіти, наприклад, осередок маленьких розмірів, це призведе до прояву ефекту приватного обсягу будь-якому рівні сканування.

  • Рівні щільності різних типів тканин

Сучасні апарати здатні охопити 4096 відтінків сірої шкали, якими представлені різні рівні щільності одиниць Хаунсфілда (HU). Щільність води довільно була прийнята за 0 HU, а повітря за - 1000 HU. Екран монітора може відображати максимум 256 відтінків сірого. Однак людське око здатне розрізнити лише близько 20. Оскільки спектр щільностей тканин людини простягається ширше, ніж ці досить вузькі рамки, можна вибрати і відрегулювати вікно зображення таким чином, щоб було видно тільки тканини необхідного діапазону щільності.

Середній рівень щільності вікна необхідно встановити якомога ближче до рівня щільності досліджуваних тканин. Легке, через підвищену легкість, краще досліджувати у вікні з налаштуваннями низького значення HU, тоді як для кісткової тканини рівень вікна слід значно підвищити. Від ширини вікна залежить контрастність зображення: звужене вікно контрастніше, оскільки 20 відтінків сірого перекривають лише малу частину шкали щільностей.

Важливо відзначити, що рівень щільності багатьох паренхіматозних органів знаходиться в межах вузьких кордонів між 10 і 90 HU. Виняток є легкі, тому, як було зазначено вище, необхідно встановити спеціальні параметри вікна. Стосовно крововиливів слід врахувати, що рівень щільності крові, що недавно згорнулася, приблизно на 30 HU вище, ніж свіжої крові. Потім рівень густини знову падає в ділянках старого крововиливу та в зонах лізису тромбів. Ексудат із вмістом білка більше 30 г/л нелегко відрізнити від транссудату (з вмістом білка нижче 30 г/л) при стандартних налаштуваннях вікна. На додаток слід сказати, що високий ступінь збігу щільностей, наприклад, у лімфовузлів, селезінки, м'язів та підшлункової залози, унеможливлює встановлення належності тканини тільки на підставі оцінки щільності.

На закінчення слід зазначити, що звичайні значення густин тканин також індивідуальні у різних людей і змінюються під впливом контрастних препаратів у циркулюючій крові та в органі. Останній аспект має особливе значення для дослідження сечостатевої системи та стосується внутрішньовенного введення КВ. При цьому контрастний препарат швидко починає виділятися нирками, що призводить до підвищення густини паренхіми нирок під час сканування. Цей ефект можна використовувати для оцінки функції нирок.

  • Документування досліджень у різних вікнах

Коли зображення отримано, для документування дослідження необхідно перенести знімок плівку (зробити тверду копію). Наприклад, при оцінці стану середостіння та м'яких тканин грудної клітки встановлюється таке вікно, що м'язи та жирова тканина чітко візуалізуються відтінками сірого кольору. При цьому використовується м'яко-тканне вікно з центром на 50 HU та шириною 350 HU. В результаті сірим кольором представлені тканини густиною від -125 HU (50-350/2) до +225 HU (50+350/2). Всі тканини з щільністю нижче -125 HU, такі як легке, виглядають чорними. Тканини із щільністю вище +225 HU - білими, а їхня внутрішня структура не диференціюється.

Якщо необхідно досліджувати паренхіму легень, наприклад, коли виключають вузлові утворення, центр вікна має бути знижений до -200 HU, а ширина збільшена (2000 HU). При використанні цього вікна (легеневе вікно) краще диференціюються структури легені з низькою щільністю.

Для досягнення максимальної контрастності між сірою та білою речовиною головного мозку слід вибрати спеціальне мозкове вікно. Так як щільності сірої та білої речовини відрізняються незначно, м'якоткане вікно має бути дуже вузьким (80 - 100 HU) і висококонтрастним, а його центр повинен знаходитися в середині значень щільності мозкової тканини (35 HU). При таких установках неможливо досліджувати кістки черепа, оскільки всі структури щільніше 75 - 85 HU виглядають білими. Тому центр і ширина кісткового вікна мають бути значно вищими - близько +300 HU та 1500 HU, відповідно. Метастази в потиличній кістці візуалізуються лише при використанні кісткового. але не мозкового вікна. З іншого боку, головний мозок практично не видно у кістковому вікні, тому невеликі метастази у речовині мозку будуть непомітні. Слід завжди пам'ятати ці технічні деталі, тому що на плівку в більшості випадків не переносять зображення у всіх вікнах. Лікар, який проводить дослідження, переглядає зображення на екрані у всіх вікнах, щоб не пропустити важливих ознак патології.


Комп'ютерна томографія є рентгенологічним методом дослідження, при якому комп'ютер дозволяє обробити відразу кілька рентгенографічних зображень отриманих від органів і тканин, тобто об'єднати зображення, отримані в декількох просторових площинах в єдине ціле. Завдяки використанню комп'ютерної обробки та аналізу зображення можливе перетворення отриманих даних на тривимірну (3D) картину досліджуваного внутрішнього органу або структури тіла. Комп'ютерна томографія нерідко згадується у побуті як абревіатури «КТ» чи «КТ-сканирование». Основним призначенням КТ-сканування є необхідність діагностики порушення структури тканин та органів організму або як допоміжна процедура перед або під час виконання різних лікувальних, нерідко хірургічних заходів.

Як виглядає та влаштований комп'ютерний томограф?

КТ-сканер є великим апаратом, схожим на куб або невисокий циліндр з отвором або невеликим тунелем усередині. Основний компонент комп'ютерного томографа - це електронно-променева трубка, що знаходиться в корпусі апарата. Також у корпусі приєднана спеціальна рухлива «кушетка» (стіл), при активізації апарату, що зміщується всередині тунелю томографа. Враховуючи, що комп'ютерний томограф випромінює рентгенівські промені, апарат зазвичай розташований зі спеціальним екранованим (захищеним) приміщенням або входить до структури приміщень рентгенологічного відділення. Управління апаратом здійснюється автоматично із сусіднього кабінету, в якому розташований комп'ютерний блок томографа, монітори та обладнання для стеження за станом пацієнта.

Зовнішній вигляд комп'ютерного томографа.


На якому принципі ґрунтується робота комп'ютерного томографа?

За принципом роботи, комп'ютерна томографія мало відрізняється від стандартного рентгенологічного дослідження. І в тому, і в іншому випадку відбувається генерація рентгенівського випромінювання електронно-променевою трубкою, яке потім направляється через тіло людини на пристрій, що приймає зчитує зміну радіації. Тканини організму по-різному пропускають рентгенівське випромінювання і під час проходження променя через різнорідні структурою тканини, відбувається різного ступеня розсіювання чи поглинання цих променів. Через тканини близькі за щільністю до повітря, наприклад, легкі, підшкірна жирова клітковина, рентгенівські промені проходять практично безперешкодно. Навпаки, більш щільні тканини, наприклад кісткова тканина розсіює, поглинає і не пропускає випромінювання, в результаті чого до пристрою, що приймає, не доходить істотна частка початкової променевої енергії.

Зміни, що виникають, реєструються приймаючим пристроєм і виводяться у вигляді фотографії або переносяться в електронному варіанті після перетворення в комп'ютер, де потім обробляються. Кісткову тканину відображається на знімках білим кольором, тканини, близькі за щільністю до повітря – чорним кольором.

Під час КТ-сканування відбувається обертання декількох рентгенівських датчиків навколо розташованого на столі, що зміщується пацієнта, при цьому виникає шум, пов'язаний з роботою роторної установки, куди вмонтовані ці датчики. Одночасно з цим відбувається переміщення пацієнта всередині тунелю, що дозволяє проводити дослідження відразу на кількох рівнях. Виходить, що датчик описує навколо тіла пацієнта спіраль, саме тому такі томографи звуться гвинтовими або спіральними, а комп'ютерна томографія спіральною. p align="justify"> Комп'ютерна програма, отримуючи зображення, обробляє його з формуванням двомірних (у двох площинах) поперечних зрізів або картинок. Якщо проводити грубу аналогію, то кожен зріз нагадує нарізаний рівно і зі строгою заданою товщиною шматочок хліба, при цьому змінюється структура легкості кожного окремого шматочка.

Сучасні комп'ютерні томографи мають інший пристрій, в них рентгенівські датчики розташовані по всьому колу роторної променевої установки та для реєстрації зображення такому томографу достатньо одного обертання. Такі томографи звуться мультидетекторних чи мультиспіральних, а комп'ютерна томографія мультиспіральної (МСКТ) чи мультидетекторной. Такий пристрій дозволив зробити томографію практично безшумною (відсутні шуми, пов'язані з обертанням установки), скоротив час дослідження, дозволив робити більш тонкі зрізи, тобто збільшив діагностичні можливості комп'ютерної томографії. Сучасні комп'ютерні томографи настільки швидкі, що можуть переглянути величезні сегменти (частини) тіла, наприклад, область черевної порожнини або грудної порожнини протягом декількох секунд. Це особливо зручно при використанні мультиспіральної томографії комп'ютерної в діагностиці пацієнтів, не здатних знаходиться тривалий час у вимушеному становищі, наприклад дітей, літніх пацієнтів і пацієнтів, що знаходяться в критичному стані.

Крім того, збільшені таким чином ефективність та інформативність КТ-сканування дозволяє знизити розрахункову променеву дозу рентгенівського випромінювання, що важливо при дослідженні дітей через високий ризик розвитку у них рентген-індукованої патології, наприклад онкологічних захворювань. Для збільшення інформативності дослідження в деяких клінічних ситуаціях можна використовувати контрастування, в результаті чого дослідження нагадує за принципом ангіографічне і зветься або .

Комп'ютерна томографія: принцип роботи КТ (відео-анімація)

У яких ситуаціях та при яких захворюваннях можливе використання комп'ютерної томографії?

  • Комп'ютерна томографія є одним із найкращих і найшвидших методів діагностики патології грудної клітки, області живота та малого тазу, що дозволяє отримати детальне зображення поперечних зрізів будь-якого типу тканини.
  • КТ-сканування є першим і найкращим методом дослідження при підозрі на онкологічний характер захворювання, наприклад рак легенів, рак печінки, підшлункової залози, КТ дозволяє підтвердити наявність пухлини та визначити її точний розмір, місце розташування та просторове взаємини з іншими сусідніми органами та тканинами, тобто поширеність.
  • КТ діагностика також використовується для виявлення, визначення діагнозу та вибору лікування серцево-судинних захворювань, здатних привести до ішемії органу, ниркової недостатності та загибелі пацієнта. Найчастіше серед усіх судинних захворювань комп'ютерна томографія використовується при підозрі на і при .
  • Також роль КТ неоціненна в діагностиці патології хребта і при ушкодженні (травмі) верхніх та нижніх кінцівок, оскільки дозволяє виявляти навіть невеликі кісткові фрагменти та визначити їх взаємовідносини з кровоносними судинами та м'якими тканинами.

У дітей КТ-сканування частіше використовується для виявлення:

  • лімфоми
  • нейробластоми
  • вроджених судинних деформацій та дисплазій
  • патології нирок

Нерідко комп'ютерна томографія використовується для виявлення причин екстрених хірургічних станів, підготовки до планових діагностичних процедур та оцінки динаміки лікування:

  • для виявлення пошкодження легень, серця і судин, печінки, селезінки, нирок, кишки або інших внутрішніх органів у випадках екстреної травми. абсцесуабо при використанні мінімально-інвазивного лікування пухлини.
  • при плануванні та оцінки результатів хірургічного втручання, наприклад, пересадки органу або резекції шлунка з гастроеюнальним шунтуванням.
  • при визначенні стадії захворювання, плану та оптимальності проведеної протипухлинної хіміотерапії або променевої терапії.
  • для визначення густини кістки при діагностиці остеопорозу.

Як пацієнту потрібно підготуватися до комп'ютерної томографії?

При відвідуванні кабінету комп'ютерної томографії пацієнту необхідно одягнути зручний та просторий одяг. Це необхідно, якщо пацієнта можуть попросити зняти одяг на час дослідження, замість якого видадуть спеціальну медичну білизну.

Металеві предмети, такі як металеві коштовності, окуляри, зубні протези та шпильки, які можуть створити перешкоди та проблеми з інтерпретацією результатів необхідно залишити вдома або зняти на час дослідження.

Зазвичай, протягом 6-8 годин до дослідження не рекомендується, ні їсти, ні пити, особливо це стосується пацієнтів, яким під час дослідження планується введення контрасту. Це зумовлено тим, що при введенні контрасту у пацієнта можливий розвиток диспепсичних явищ, таких як нудота та блювання, ймовірність появи яких збільшується при переповнених шлунку та кишечнику. Перед дослідженням необхідно повідомити лікаря про те, які препарати приймає пацієнт на даний момент та чи були у нього на введення медикаментів. Якщо пацієнт має в анамнезі алергічну реакцію відомого походження, облік цих даних дозволить лікарю призначити препарати, здатні зменшити вираженість реакції і, що буває частіше, повністю усунути можливість її прояву. Також бажано повідомити лікаря про всі супутні захворювання, на які страждає пацієнт крім основного захворювання, з приводу якого проводиться дослідження. Оскільки при комп'ютерній томографії використовується радіоактивне випромінювання, можливий негативний вплив променів на тканини організму, що активно розвиваються і діляться. Особливо це стосується органів та тканин організму дитини у разі матері. У першому триместрі вагітності проведення будь-яких досліджень, пов'язаних з використанням радіації та іонного випромінювання повинні бути виключені, оскільки саме в цей період відбувається закладка та розвиток основних життєво важливих органів організму дитини. Тому у разі вагітності пацієнтка зобов'язана повідомити про це лікаря, який рекомендує цей варіант діагностики, що дозволить йому запропонувати альтернативний метод діагностики.

Що відбувається під час комп'ютерної томографії?

Пацієнта просять розташуватися на рухомому столі комп'ютерного томографа, найчастіше лежачи на спині. Залежно від планованої програми дослідження можливе проведення процедури на животі або лежачи на боці. У деяких випадках для фіксації пацієнта та зручності використовують спеціальні подушки та ремені, які дозволяють на час дослідження зберігати правильне положення. Це пов'язано з тим, що навіть незначний рух може несприятливо опинитися на проведенні дослідження та спотворити отримані результати, зробивши дослідження неінформативним. Деякі проблеми виникають зазвичай під час обстеження дітей, оскільки вони активні та неспокійні. Для цього зазвичай на час дослідження до кабінету комп'ютерної томографії запрошують дитячого анестезіолога, під контролем якого вводять заспокійливі (седативні) препарати.
У разі використання контрасту його розчини зазвичай пропонують випити, вводять в організм внутрішньовенно або за допомогою клізми. Це також залежить від планованої програми дослідження, у першому випадку досліджують органи, які перебувають у тісному контакті з органами верхніх відділів травного тракту, у другому стан судинної системи, у третьому нижні відділи травного тракту.

Далі лікар-радіолог зміщуючи стіл щодо тунелю томографа визначає область передбачуваного дослідження та точку старту. При активізації апарату пацієнта попросять на кілька секунд затримати дихання, що необхідне повного обмеження можливих рухів. Нагадуємо, що будь-який рух може суттєво знизити інформативність дослідження та його доведеться повторювати заново. Після закінчення дослідження пацієнта можуть попросити трохи почекати, що необхідно з метою оцінки якості проведеного дослідження. Загальний час процедури зазвичай становить 30-40 хвилин.

Сама процедура проведення комп'ютерної томографії є ​​абсолютно безболісною та швидкою, з урахуванням використання мультиспіральної комп'ютерної томографії час вимушеного лежачого становища ще менший.

Певні проблеми при КТ можуть виникнути у пацієнтів, які страждають на клаустрофобію або больовий синдром. Таким пацієнтам зазвичай призначають заспокійливі препарати напередодні або під час дослідження, що дозволяють значно легше перенести процедуру.

Єдиний дискомфорт може виникнути при проведенні комп'ютерної томографії з контрастуванням і пов'язаний він із введенням у периферичну, найчастіше кубітальну, вену голки та катетера, а також відчуттям тепла та невеликого печіння при введенні розчину контрастного препарату. Іноді виникає почервоніння шкірних покривів у місці розташування вени та відчуття металевого присмаку в роті, що триває кілька хвилин.

Під час дослідження пацієнт буде один перебувати у приміщенні, де розташований томограф, проте незважаючи на це лікар-радіолог постійно підтримуватиме з ним візуальний та контакт із гучним зв'язком. З пацієнтами дитячого віку зазвичай залишають батьків, яким для захисту від випромінювання рекомендують одягнути спеціальний захист.

КТ головного мозку (відео)

Які переваги та недоліки КТ, і який ризик розвитку ускладнень під час та після комп'ютерної томографії?

Переваги

  • КТ-сканування є безболісним, неінвазивним, швидким та точним методом діагностики.
  • Основна перевага КТ – здатність диференціювання (виявляти відмінності) тканин за щільністю.
  • На відміну від звичайної рентгенографії комп'ютерна томографія дозволяє отримати досить точні та детальні зображення структури тканин та органів, провести комп'ютерну обробку та вимірювання.
  • Сама процедура виконання комп'ютерної томографії проста і досить ефективна в екстрених ситуаціях, що дозволяє заощадити час на проведенні діагностики та нерідко виключити інші менш інформативні методи дослідження.
  • КТ також зарекомендувала себе дуже рентабельний метод діагностики різних патологічних станів.
  • КТ, на відміну від МРТ, дозволяє проводити обстеження пацієнтів з імплантованими в організм медичними електронними пристроями.
  • КТ-сканування дозволяє отримати зображення тканин та органів у реальному масштабі часу, що визначає високі можливості використання КІ діагностики при виконанні мінімально інвазивних процедур та надшкірних біопсій тканин, особливо це стосується тканин легень, органів черевної порожнини, малого тазу та кісток.
  • Діагноз, поставлений за допомогою КТ діагностики, може виключити необхідність діагностичного хірургічного втручання та біопсії.
  • Після комп'ютерної томографії у тілі пацієнта не залишається радіаційної активності.
  • Рентгенівське випромінювання, що використовується при КТ діагностиці, не має жодних безпосередніх побічних ефектів.

Ризики

  • Існує невелика ймовірність індукування ракового захворювання через радіацію, проте завжди під час проведення КТ можливість отримання точного діагнозу та ймовірність несприятливого результату захворювання, з приводу якого проводиться дослідження, переважують ризик розвитку онкологічного захворювання.
  • Як уже згадувалося раніше, жінці необхідно обов'язково повідомити лікаря-радіолога про можливість перебування у стані вагітності, оскільки проведення комп'ютерної томографії може бути потенційно небезпечною процедурою для плоду, що розвивається.
  • Матерям, що годують, бажано зцідити молоко і не використовувати молоко протягом 24 годин після дослідження, проведеного з використанням контрасту.
  • Ризик серйозної алергічної реакції зустрічається досить рідко, особливо з огляду на те, що в даний час використовуються контрастні препарати, що містять неактивну форму йоду у складі. Проте настороженість завжди повинна зберігатися і в приміщенні завжди повинні бути присутні препарати для купірування (придушення) розвитку алергічних реакцій на контраст.
  • Токсичність контрастного матеріалу стосовно ниркової тканини може спричинити ниркову недостатність, тобто ускладнення, яке досить рідко зустрічається в даний час через використання більш сучасних малотоксичних препаратів. Імовірність розвитку такого ускладнення зростає у пацієнтів, які мають явища. ниркової дисфункціїнаприклад пацієнти з , зневодненнямі т.д.

Які обмеження використання КТ є?

Окремі деталі м'яких тканин, наприклад тканини головного мозку, внутрішніх тазових органів, коліна або плечового суглоба, краще видно при магнітно-резонансній томографії. Бажано повністю виключити можливість використання КТ-сканування у вагітних та шукати альтернативні варіанти діагностики. Ще одним обмеженням є неможливість використання комп'ютерної томографії при надмірній вазі, коли тіло пацієнта не може поміститися в тунелі томографа, однак це компенсується появою більш сучасних комп'ютерних томографів.

Рентгенівська комп'ютерна томографія (РКТ) - метод дослідження, при якому комп'ютер відтворює модель об'єкта, що вивчається, після його пошарового сканування за допомогою вузького пучка рентгенівського випромінювання.

Проведення комп'ютерної томографії

Відкриттям методу комп'ютерної томографії завдячуємо А. Кормаку і Р. Хаунсфілду, які у 1979 року Нобелівськими лауреатами.

Грунтується метод у тому, що рентгенівське випромінювання має особливість слабшати по-різному при проходженні через середовища організму, залежно від щільності останніх. Найщільніше в тілі людини кісткова тканина, а найменшою щільністю мають легені. На згадку про творця способу, за одиницю щільності досліджуваної тканини прийнято вважати одиницю Хаунсфілда (HU).

Витоки методу

Своїми витоками метод комп'ютерної томографії йде у Южно-Африканську республіку середини 20-го століття.

Фізик А. Кормак, вважаючи недосконалими всі наявні методики дослідження мозку в лікарні Кейптауна, вивчав взаємодію пучків рентгенівського випромінювання та речовини головного мозку. Пізніше, 1963 року їм було опубліковано статтю про можливість створити тривимірну модель головного мозку. Лише через 7 років командою інженерів, на чолі з Г. Хаунсфілдом, була зібрана перша установка, про яку говорив А. Кормак. Першим об'єктом дослідження став препарат головного мозку, консервований у формаліні – це сканування тривало цілих 9 годин! А в 1972 році томографію вперше зробили живій людині - жінці з пухлинним ураженням головного мозку.

Розробник комп'ютерної томографії

Як виходить зображення?

У комп'ютерному томографі по колу розташовані випромінювач та датчик рентгенівського випромінювання. З випромінювача надходить рентгенівське випромінювання як вузького пучка. При проходженні крізь тканини промінь послаблюється залежно від щільності та атомного складу досліджуваної області.

Датчик, вловивши випромінювання, посилює його, перетворює на електросигнали і посилає у вигляді цифрового коду на комп'ютер.

Безліч описаних пучків проходять через цікаву для лікаря область людського тіла, рухаючись по колу і, до того часу, як дослідження закінчується, в пам'яті комп'ютера вже знаходяться сигнали від усіх датчиків. Після їх обробки комп'ютер реконструює зображення, а лікар його вивчає. Лікар може масштабувати окремі області, виділяти цікаві для фрагментів зображення, дізнатися точну величину органів, кількість і структуру патологічних утворень.

З моменту появи першого томографічного апарату минуло зовсім небагато часу, проте ці апарати вже мають чималу історію розвитку. Поступово продовжує збільшуватися кількість детекторів, відповідно до цього збільшується обсяг області, що вивчається, зменшується час дослідження.

Еволюція комп'ютерних томографів

Сучасний мультизрізний комп'ютерний томограф

  • Перша установка мала лише один випромінювач, спрямований на один детектор. На кожен шар необхідний один оборот (близько 4 хв) випромінювача. Дослідження тривало, роздільна здатність залишає бажати кращого.
  • У другому поколінні апаратів навпроти одного випромінювача встановлено кілька детекторів, час створення одного зрізу близько 20 с.
  • З подальшим розвитком комп'ютерних томографів виникла спіральна комп'ютерна томографія. Випромінювач та датчики вже синхронно обертаються, що ще більше скоротило час дослідження. Побільшало детекторів і в процесі обстеження починає рухатися стіл. Рух рентгенівського випромінювача по колу разом з поступальним поздовжнім рухом столу з пацієнтом по відношенню до досліджуваного відбувається по спіралі, звідки і назва методики.
  • Мультіспіральні (мультисрізові) томографи. Четверте покоління комп'ютерних томографів має близько тисячі датчиків, розташованих по колу в кілька рядів. Повертається лише джерело випромінювання. Час скоротився до 0,7 с.

У двоспіральних томографах знаходиться 2 ряди детекторів, у чотириспіральних ─ 4. Таким чином, залежно від кількості датчиків та особливостей рентгенівських трубок у цей час виділяють 32-, 64- та 128-зрізові мультиспіральні комп'ютерні томографи. Вже створено 320-зрізові томографи і, швидше за все, розробники не зупиняться і на цьому.

Крім нативного дослідження, існує особлива методика проведення томографії так звана, посилена комп'ютерна томографія. При цьому спочатку в організм пацієнта вводиться рентгеноконтрастна речовина, а потім проводиться РКТ. Контраст сприяє кращому поглинанню рентгенівського випромінювання та більш чіткого і ясного зображення.

Що є результатом обстеження?

Те, що бачить лікар після дослідження на комп'ютерному томографі є картами розподілу коефіцієнтів зміни (ослаблення) рентгенівського випромінювання. Для правильної розшифровки цих даних фахівець зобов'язаний мати певну кваліфікацію.

Як відбувається дослідження і де його проводять?

Спеціальної підготовки до комп'ютерної томографії здебільшого не потрібно. Ряд КТ-досліджень, наприклад, обстеження жовчного міхура має проводитися натще. При дослідженні черевної порожнини бажано за 48 годин до дослідження дотримуватись харчування за винятком продуктів, що викликають підвищене газоутворення (капуста, бобові, чорний хліб). При метеоризмі слід прийняти адсорбуючі засоби.

Проведення дослідження чи відмова від нього залежать від рішення лікаря-рентгенолога, який визначає оптимальний у кожному індивідуальному випадку обсяг та методику виконання томографії.

Пацієнт розміщено на столі комп'ютерного томографа

У процесі обстеження пацієнт лягає на спеціальний стіл, який поступово рухатиметься по відношенню до рами томографа. Потрібно лежати нерухомо, виконуючи всі інструкції лікаря: він може попросити затримати дихання чи не ковтати, залежно від області та мети дослідження. При необхідності вводять контрастну речовину.

На відміну від апарату МРТ, отвір у рамі комп'ютерного томографа значно ширше, що дозволяє безперешкодно робити це дослідження пацієнтам, які страждають на клаустрофобію.

Дослідження можна пройти в екстреному, а також плановому порядку в лікувальних закладах, оснащених відповідним обладнанням.

У приватних медичних центрах можна зробити комп'ютерну спіральну рентгенівську або мультиспіральну томографію платно.

Показання

Комп'ютерна томографія може застосовуватися для профілактичного обстеження, а також у плановому та екстреному порядку для діагностики захворювань, контролю результатів консервативного та оперативного лікування різних хвороб або проведення маніпуляцій (пункцій, прицільних біопсій).

За допомогою цього методу діагностується безліч захворювань різних органів та систем. Застосовують при травмах різної локалізації, політравми.

Комп'ютерна томографія дозволяє визначити локалізацію пухлинних уражень метод необхідний для максимально точного наведення джерела радіоактивного випромінювання на пухлину при проведенні променевої терапії.

Все частіше КТ зараз проводять тоді, коли інші способи діагностики не дають достатньої інформації, вона необхідна для планування хірургічного втручання.

КТ на сьогоднішній день - провідний метод діагностики багатьох патологій

Протипоказання та променеве навантаження

Абсолютних протипоказань до дослідження немає.

Серед відносних:

  • Діти віком до 15 років. Однак деякі комп'ютерні томографи мають спеціальні програми, призначені для дітей, які дозволяють зменшити променеве навантаження на організм.
  • Вагітність.

Відносні протипоказання для комп'ютерної томографії з контрастуванням:

  • Вагітність.
  • Непереносимість контрастної речовини.
  • Тяжкі ендокринні захворювання.
  • Ниркова недостатність.
  • Захворювання печінки.

У кожному випадку рішення ухвалюється лікарем індивідуально. Якщо проведення дослідження виправдовує себе його проводять, навіть за наявності протипоказань.

Альтернативні методи дослідження

Комп'ютерна томографія застосовується дедалі частіше, допомагає лікарям як у діагностиці, і під час лікування. До цього способу діагностики вдаються часто після застосування інших методів: УЗД, рентгенографії.

Апарат УЗД та рентгенівська установка

На відміну від рентгена на КТ видно як кістки і повітроносні структури (пазухи, легкі), а й м'які тканини. Променеве навантаження більше, ніж при рентгенографії через те, що для відтворення зображення потрібно безліч знімків.

Альтернативою КТ є МРТ. Остання застосовується при непереносимості контрастної речовини та більш інформативна для більш точної діагностики патології м'яких тканин.

Комп'ютерна томографія, хоч і залишається дорогим методом, має переваги:

  • Точніше візуалізує кісткові структури, стінки судин, внутрішньочерепні кровотечі.
  • Займає менше часу, ніж МРТ.
  • Оптимальна для тих, кому протипоказана МРТ - кардіостимулятори, металеві імплантати, клаустрофобія.
  • Незамінна при плануванні хірургічних втручань.