Компьютерная томография. Устройство компьютерного томографа

Внедрение рентгенологического метода исследования в медицинскую практику произвело революцию, решив ряд, казалось бы, неразрешимых проблем. Однако желания врачей, естественно, простирались дальше, и им хотелось увидеть то, что скрыто за наложенными друг на друга изображениями многочисленных органов, расположенных на пути рентгеновского луча.

До знаменательного 4 октября 1971 г., когда в больнице Atkinson Morley с помощью аппарата «EMI-scanner» был обследован первый больной, эта цель оставалась практически недостижимой, хотя математическое обоснование возможности решения этой задачи было дано Radon еще в 1917 г. Дело в том, что только современная вычислительная техника, в частности сверхбыстродействующие микроэлектронные устройства, позволяет в течение приемлемого времени произвести сложные и объемные математические вычисления, которые необходимы для восстановления изображений внутреннего строения слоев объекта по их проекциям.

При этом «игра должна стоить свеч», т. е. диагностический эффект должен окунать технические затраты. Что же касается исследований заболеваний головного мозга, то здесь диагностический эффект огромен, так как до появления компьютерных томографов некоторые важнейшие детали с помощью обычных рентгенографических методов выявить было невозможно.

компьютерная томография

Любой компьютерный томограф включает в себя:
- сканер, состоящий из источника рентгеновского излучения, детекторов и системы, обеспечивающей их необходимые перемещения;
- систему преобразования регистрируемой детекторами информации с учетом их перемещений;
- специализированную ЭВМ, производящую вычисления, необходимые для восстановления изображения по заданному алгоритму;
- систему записи, отображения и воспроизведения реконструированных изображений.

Суть метода компьютерной томографии состоит в получении изображения слоя малой толщины (которая определяется шириной пучка рентгеновских лучей) путем специальной обработки данных, полученных с детекторов рентгеновского излучения, при просвечивании этого слоя под разными ракурсами.

Принята иллюстрируемая на рис. 1 модель, в которой высвечиваемый слой исследуемого объекта прямоугольной сеткой разбивается на кубики — элементы объема, сокращенно ЭЛОБ (в зарубежной литературе приняты термины VOXEL — volume element, PIXEL — picture element). Размеры ЭЛОБов зависят от технических характеристик сканеров. Каждому ЭЛОБу соответствует элемент изображения, сокращенно ЭЛИЗ, яркость которого определяется средним коэффициентом ослабления ЭЛОБом рентгеновского излучения. Двумерный массив ЭЛИЗов поперечного сечения объекта называют матрицей изображения.

Измеренное при заданном положении пучка рентгеновских лучей значение ослабления называется лучевой суммой и складывается из величин ослабления всех ЭЛОБов, лежащих на пути пучка рентгеновских лучей. При параллельном перемещении (трансляции) пучка в исследуемом слое совокупность лучевых сумм определяет проекцию объекта для заданного угла наклона пучка Р(6, t). При изменении углового положения пучка в исследуемом слое от 0° до 360° ротации полученная совокупность проекций объекта полностью определяет функциональную зависимость между значениями коэффициентов ослабления ЭЛОБов.

- Читать далее "Сканирование на компьютерном томографе. Шкала Хаунсфилда"

Оглавление темы "Компьютерная томография в нейрохирургии":
1. Компьютерная томография. Устройство компьютерного томографа
2. Сканирование на компьютерном томографе. Шкала Хаунсфилда
3. Поколения компьютерных томографов. Схемы сканирования компьютерных томографов
4. Алгоритмы компьютерной реконструкции. Усиление контрастности КТ-изображения
5. КТ исследования плотности опухоли. Нейроэпителиальные опухоли на КТ
6. Плотность опухолей на КТ. Особенности КТ в зависимости от степени анаплазии опухоли
7. КТ-картина глиальных опухолей. Астроцитомы
8. Определение границы астроцитомы. Сдавление окружающих тканей астроцитомой
9. Анапластические астроцитомы. Олигодендроглиомы
10. Эпендимомы. Анапластические эпендимомы

Ждем ваших вопросов и рекомендаций: