Появление компьютерных томографов. Предпосылки метода в истории медицины. Развитие современного компьютерного томографа. Спиральная компьютерная томография. Многослойная компьютерная томография: ее преимущества, показания и относительные противопоказания.
Аннотация к работе
Обычное рентгеновское изображение ограничено, потому что оно возникает как результат проекции рентгеновских лучей через объект на пленку. Если имеются области маленьких и больших вариаций плотности электронов в одной и той же части луча, то маленькие вариации не будут обнаружены.Компьютерная томография - метод неразрушающего послойного исследования внутренней структуры объекта, был предложен в 1972 году Годфри Хаунсфилдом и Алланом Кормаком, удостоенными за эту разработку Нобелевской премии. Компьютерная томография (КТ) - в широком смысле, синоним термина томография (так как все современные томографические методы реализуются с помощью компьютерной техники); в узком смысле (в котором употребляется значительно чаще), синоним термина рентгеновская компьютерная томография, так как именно этот метод положил начало современной томографии.Первые математические алгоритмы для КТ были разработаны в 1917 году австрийским математиком И. В рентгеновском диапазоне излучения экспоненциальный закон выполняется с высокой степенью точности, поэтому разработанные математические алгоритмы были впервые применены именно для рентгеновской компьютерной томографии. Кормак повторно (но отличным от Радона способом) решил задачу томографического восстановления, а в 1969 году английский инженер-физик Г.Изображения, полученные методом рентгеновской компьютерной томографии, имеют свои аналоги в истории изучения анатомии. В частности, Николай Иванович Пирогов разработал новый метод изучения взаиморасположения органов оперирующими хирургами, получивший название топографической анатомии. Сутью метода было изучение замороженных трупов, послойно разрезанных в различных анатомических плоскостях («анатомическая томография»). Пироговым был издан атлас под названием «Топографическая анатомия, иллюстрированная разрезами, проведенными через замороженное тело человека в трех направлениях». Разумеется, современные способы получения послойных изображений имеют несравнимые преимущества: нетравматичность, позволяющая проводить прижизненную диагностику заболеваний; возможность аппаратной реконструкции однократно полученных изображений в различных анатомических плоскостях (проекциях), а также трехмерной реконструкции; возможность не только оценивать размеры и взаиморасположение органов, но и детально изучать их структурные особенности и даже некоторые физиологические характеристики, основываясь на показателях рентгеновской плотности и их изменении при внутривенном контрастном усилении.Для регистрации прошедшего через среду рентгеновского излучения используются сверхчувствительные детекторы, конструкция и материалы, применяемые при изготовлении которых постоянно совершенствуются. При изготовлении КТ томографов предъявляются самые жесткие требования к рентгеновским излучателям. Неотъемлемой частью аппарата является обширный пакет программного обеспечения, позволяющий проводить весь спектр компьютерно-томографических исследований (КТ-исследований) с оптимальными параметрами, проводить последующую обработку и анализ КТ-изображений. Как правило, стандартный пакет программного обеспечения может быть значительно расширен с помощью узкоспециализированных программ, учитывающих особенности сферы применения каждого конкретного аппарата. Прогресс КТ томографов напрямую связан с увеличением количества детекторов, то есть с увеличением числа одновременно собираемых проекций.Спиральная КТ используется в клинической практике с 1988 года, когда компания Siemens Medical Solutions представила первый спиральный компьютерный томограф. Спиральное сканирование заключается в одновременном выполнении двух действий: непрерывного вращения источника - рентгеновской трубки, генерирующей излучение, вокруг тела пациента, и непрерывного поступательного движения стола с пациентом вдоль продольной оси сканирования z через апертуру гентри. В отличие от последовательной КТ скорость движения стола с телом пациента может принимать произвольные значения, определяемые целями исследования. Технология спирального сканирования позволила значительно сократить время, затрачиваемое на КТ-исследование и существенно уменьшить лучевую нагрузку на пациента. Принципиальное отличие МСКТ томографов от спиральных томографов предыдущих поколений в том, что по окружности гентри расположены не один, а два и более ряда детекторов.· Улучшение пространственного разрешения вдоль продольной оси z, связано с использованием тонких (1-1.5 мм) срезов и очень тонких, субмиллиметровых (0.5 мм) срезов. Чтобы реализовать эту возможность, разработаны два типа расположения массива детекторов в МСК томографах: матричные детекторы (matrix detectors), имеющие одинаковую ширину вдоль продольной оси z; адаптивные детекторы (adaptive detectors), имеющие неодинаковую ширину вдоль продольной оси z. Преимущество матричного массива детекторов заключается в том, что количество детекторов в ряду можно легко увеличить для получения большего количества срезов за один оборот рентгеновской трубки. Все вышеотмеченные нововведения не только по
План
Содержание
Введение
1. Общие сведения
2. Появление компьютерных томографов
3. Предпосылки метода в истории медицины
4. Развитие современного компьютерного томографа
4.1 Поколения компьютерных томографов: от первого до четвертого
4.2 Спиральная компьютерная томография
4.3 Многослойная компьютерная томография (МСКТ)
4.4 Преимущества МСКТ перед обычной спиральной КТ
4.5 Компьютерная томография с двумя источниками излучения
5. Контрастное усиление
5.1 КТ-ангиография
5.2 КТ-перфузия
6. Показания к компьютерной томографии
7. Некоторые абсолютные и относительные противопоказания
Список литературы
Введение
Обычное рентгеновское изображение ограничено, потому что оно возникает как результат проекции рентгеновских лучей через объект на пленку. Если имеются области маленьких и больших вариаций плотности электронов в одной и той же части луча, то маленькие вариации не будут обнаружены. Пример этого - обычная рентгенограмма грудной клетки, на которой плотные структуры костей затрудняют получение информации о менее плотных легочных структурах.
Один из способов минимизации такого рода помех заключаются в съемке рентгенограмм в нескольких проекциях (под разными направлениями). Но это практически невозможно изза более высокой экспозиции, получаемой пациентом. Сравнительно недавно появились новые пути извлечения подробной информации от каждого прошедшего фотона. Это позволило обнаружить скрытые структуры посредством мультинаправленных экспозиций.