Розвиток комп'ютерної томографії

Запровадження. Основи томографії і рентгенографії

Упродовж багатьох століть зусилля лікарів були спрямовані влади на рішення важкої завдання - поліпшення розпізнавання захворювань людини. Потреба методі, який дозволило б зазирнути всередину людського тіла, не пошкоджуючи його, була величезною. Яку величезну користь приніс б безпосередній огляд організму людини, якщо він став раптом «прозорим». І навряд хтось із учених минулого міг припустити, що ця мрія цілком можна здійснити. Потреба побачити не оболонку, а структуру організму живої людини, його анатомію і фізіологію був такий насущної, що, коли чудові рентгенівські промені, дозволяли досягти цього практично були, нарешті, відкриті, лікарі майже зразу й зрозуміли, що у медицині настала нова ера.

Рентгенологический метод - це спосіб вивчення будівлі та функції різних органів прокуратури та систем, заснований на якісному і/або кількісному аналізі пучка рентгенівського випромінювання, котрий пройшов тіло людини.

Рентгенографuя - спосіб рентгенологічного дослідження, у якому зображення об'єкта отримують на рентгенівської плівці шляхом її прямого експонування пучком випромінювання.

Томография - послойная рентгенографія. При томографії, завдяки руху під час зйомки з певною швидкістю рентгенівської трубки плівці виходить різким зображення лише з тих структур, розташовані на певної, заздалегідь заданої глибині. Тіні органів прокуратури та утворень, розташованих на меншою чи більшої глибині, виходять «змазаними» і накладаються основне зображення. Томография полегшує виявлення пухлин, запальних інфільтратів та інших патологічних утворень.

У терапевтичної практиці найчастіше спочатку вдаються до простого просвечиванию рентгенівськими променями за рентгенівським екраном – рентгеноскопії. Проте, з допомогою звичайній, бесконтрастной рентгеноскопії, можна досліджувати лише органи, дають на екрані тіні різної яскравості. Наприклад, і натомість прозорих за рентгенівським екраном легких, можна досліджувати серце (розміри, конфігурацію), визначити ділянки ущільнення в легеневої тканини, зумовлені запальної інфільтрацією при пневмонії. Однією з найдосконаліших, дають дуже достовірну інформацію рентгенологічних методів є комп'ютерна томографія, що дозволяє завдяки використанню ЕОМ диференціювати тканини та у яких, дуже мало різняться за рівнем поглинання рентгенівського випромінювання. Останніми роками значно удосконалилася техніка отримання зображення. З допомогою електронно-оптичного підсилювача, встановленого на рентгенівському апараті, вдасться одержати значно більше яскраві та чіткі зображення при меншою дозі опромінення хворого, що у своє чергу дозволяє зняти на кіноплівку весь процес дослідження чи окремі її фазою (ретгенокінематографія). Це має особливе значення при функціональних порушеннях органів (эзофагоспазм, дискінезія кишечника тощо. буд.). Кинопленку потім вдруге переглянути і знову відновити весь процес дослідження хворого, провести конси-ліум і т. буд.

Пристрій рентгенівської установки як частини томографа

Типова рентгенівська діагностична система складається з рентгенівського випромінювача (трубки), об'єкта дослідження (пацієнта), прео6разователя зображення врача-рентгенолога.

Мал.1. принципове пристрій рентгенівської трубки

Рентгеновское випромінювання, який виник у аноді рентгенівської трубки, направляють на хворого, у тілі якого вона частково поглинається і розсіюється, а частково проходить наскрізь. Датчик перетворювача зображення уловлює минуле випромінювання, а перетворювач будує видимий світловий образ, який сприймає лікар.

Розвиток комп'ютерної томографії

Винахід рентгенівської томографії з обробкою одержуваної інформації на ЕОМ справило переворот у сфері отримання зображення на медицині. Апарат, виготовлений і випробуваний групою інженерів англійської фірми «EMI», отримав назву ЭМИ-сканера.

Розробник у своїй апараті використовував кристалічний детектор з фотоэлектронным примножувачем (ФЭУ), проте джерелом була трубка, жорстко що з детектором, яка робила спочатку поступальний, та був обертальне рух при постійному включенні рентгенівського випромінювання. Таке пристрій томографа дозволяло отримати томограму за 4-20 хв.

Рентгенівські томографи з цим пристроєм (I покоління) використовувалися лише на дослідження мозку. Це обумовлювалось як великим часом дослідження (візуалізації лише нерухомих об'єктів), і малим діаметром зони томографирования до (24 див). Проте одержуване зображення несло дуже багато додаткової діагностичної інформації, що стало поштовхом як до клінічного застосування нової методики, до подальшому вдосконаленню самої апаратури.

Другим етапом становлення нового методу дослідження було видання до 1974 р. комп'ютерних томографів, містять кілька детекторів. Після поступального руху, яке вироблялося швидше, ніж в апаратів I покоління, трубка з детекторами робила поворот на 3-10^про, що викликало прискоренню дослідження, зменшенню променевої навантаження на пацієнта і поліпшення якості зображення. Але час отримання однієї томограммы (20-60 з) значно обмежувало застосування томографів II покоління на дослідження всього тіла через неминучих артефактів, з'являються через свавільних і мимовільних рухів. Аксиальные комп'ютерні рентгенівські томографи даної генерації знайшли широке застосування дослідження мозку в неврологічних і нейрохірургічних клініках.

Одержання якісного зображення зрізу тіла особи на одне рівні можна було після розробки в 1976-1977 рр. комп'ютерних томографів III покоління. Принципова новизна їх полягала у тому, було виключено поступальний рух системи трубка-детекторы, збільшено діаметр зони дослідження до 50-70 див і первинна матриця комп'ютера. Це спричинило з того що одну томограму можна було отримати за 3-5 секунд при обороті системи трубка-детекторы на 360^про. Якість зображення значно збільшилося і було обстеження внутрішніх органів. На рис. 3 показано схему одержання зображення з допомогою комп'ютерного томографа.

З 1979 р. деякі провідні фірми почали друкувати комп'ютерні томографи IV покоління. Детекторы (1100-1200 прим.) у тих апаратах розташовані по кільцю і обертаються. Движется лише рентгенівська трубка, що дозволяє зменшити час отримання томограммы до 1-1,5 секунди при повороті трубки на 360^про. Це, і навіть збирати інформацію під різними кутами збільшує обсяг одержуваних відомостей при зменшенні витрат часу на томограму.

У 1986 р. стався якісний стрибок в аппаратостроении для рентгенівської комп'ютерної томографії. Фірма «Иматрон» випущено комп'ютерний томограф V покоління, працював у реальному масштабі часу. Він має 200 джерел постачання та 5000 приймачів рентгенівського світла, а час отримання одного изображения-5 млсек. З огляду на зацікавленість клінік у придбанні комп'ютерних томографів, з 1986 р. визначилося напрям з випуску «дешевих» компактних систем для поліклінік і вимагає невеликих лікарень. Маючи деякими обмеженнями, пов'язані з числом детекторів чи часом і обсягом що збираються інформації, ці апарати дозволяють виконувати 75-95% (залежно від виду органу) досліджень, доступних «великим» комп'ютерним томографам.

Поиск по сайту: