Разновидности кт (компьютерной томографии)

Становление компьютерной томографии: от Пирогова до Кормака

Несмотря на то, что КТ считается достижением науки конца 20 века, понятие томографии, как и сама методика послойного снятия информации о человеческом организме, впервые появилось в 19 столетии в трудах Николая Ивановича Пирогова, хирурга и анатома. Им был разработана тактика изучения анатомического строения внутренних органов, которую он назвал топографической анатомией.

Суть предложенного способа заключалась в том, чтобы не производить вскрытие трупов сразу по стандартной схеме. Сначала тело необходимо было подвергнуть заморозке, после чего можно было производить послойное разрезание в различных анатомических проекциях. Таким образом, медики получали возможность изучить внутренние состояния больных, правда, уже после их смерти. Помочь умершему таким образом, безусловно, не представлялось возможным, однако собранная таким образом информация представляла собой бесценный вклад для науки, для разработки методов диагностирования и лечения, которые можно было успешно применять на живых пациентах. Описанная методика получила название анатомической томографии или “ледяной анатомии” Пирогова.

Начало было положено. В 1895 году происходит открытие проникающих рентгеновских лучей. В начале 20 столетия И. Радон, австрийский учёный-математик, выводит закон, обосновывающий способность Х-лучей по-разному поглощаться средами различной плотности. Именно это свойство рентгеновского облучения и лежит в основе всего метода компьютерной томографии (КТ).

Американский и австрийский физики Кормак и Хаунсфилд, основываясь на теории Радона, независимо друг от друга продолжают работать в этом направлении, и в конце 60-х представляют миру первые прототипы компьютерных томографов. Уже с 1972 года эти аппараты начинают применяться для диагностики пациентов по всему миру.

Общее описание процедуры

Сразу стоит начать с того, что компьютерная томография принадлежит к группе неинвазивных методов обследования. Эта процедура подразумевает диагностику внутренних участков человеческого организма послойно. Суть метода заключается в том, что аппарат КТ излучает рентгеновские лучи, способные проходить сквозь анатомические препятствия самой разной плотности.

Поглощение таких лучей проходит с разной интенсивностью, которая зависит от плотности исследуемой области. На сегодняшний день компьютерная томография является одним из самых эффективных методов обследования, позволяющих обнаруживать самые разные заболевания на разных стадиях.

КТ – принцип действия

Принцип работы КТ-сканера заключается в том, что вокруг тела пациента вращается рентгеновская трубка, установленная в оборудовании. С противоположной стороны детекторы улавливают ослабленное в результате прохождения через разные по плотности ткани рентгеновское излучение.

Один снимок формируется при повороте трубки на 360 градусов, при этом измеряются коэффициенты ослабления рентгеновских лучей во множестве точек. 

Какие бывают виды аппаратов КТ

В зависимости от количества детекторов аппараты КТ подразделяются на пошаговые и спиральные, которые в свою очередь могут быть 2- и мультиспиральными. 

При пошаговой КТ происходит один оборот рентгеновской трубки вокруг выбранного участка тела, после чего формируется картина одного среза определенной толщины. После этого стол с пациентом передвигается в заданном направлении на заранее определенное расстояние. Помимо этого выбирают и величину перекрывания срезов для того, чтобы не пропустить мелкие детали снимков. 

В случае спиральной КТ стол с пациентом продвигается через раму томографа постоянно, а рентгеновская трубка с детекторами совершает при этом непрерывное круговое движение – траектория сканирования характеризуется спиральной формой. В результате получают массив данных, которые более пригодны для формирования качественной реконструкции анатомической области и коррекции неточностей снимков. Спиральные аппараты в отличие от пошаговых позволяют создавать качественные мультипланарные реконструкции, выявлять минимальные патологические процессы, которые недоступны пошаговом оборудованию (в ситуации, когда патологический очаг попадает между срезами, его невозможно визуализировать).

Мультиспиральная КТ характеризуется тем, что по кольцу гентри расположен не один, а два, четыре и более ряда детекторов. Это дает возможность за один оборот рентгеновской трубки получать больше срезов изучаемой области,  уменьшать время сканирования, улучшить контрастное разрешение, увеличить отношение сигнал/шум и пр. 

Что касается внешнего вида, все аппараты КТ имеют одинаковое устройство. В отличие от МРТ они не подразделяются на сканеры закрытого и открытого типа. Все компьютерные томографы не имеют длинной замкнутой трубы, благодаря чему позволяют проводить диагностику пациентам с клаустрофобией, аппаратами Илизарова и прочими устройствами. На нашем ресурсе пациенты могут посмотреть, как выглядит аппарат КТ на фото. 

Какой аппарат КТ лучше

Ответ на этот вопрос зависит от диагностических задач. Пошаговые, 2-, 4-, и 8-срезовые томографы являются более устаревшим оборудованием и подходят для рутинных исследований. Они обладают меньшей контрастностью и детализацией снимков, поэтому не могут использоваться для поиска образований минимальных размеров. 

16- и 32-срезовые аппараты подходят для исследования внутренних органов, головы, сосудов с контрастом и без его введения. Но данные сканеры не используются для кардиологических исследований.
Мощность МСКТ 64-среза и выше позволяет проводить КТ-коронарографию и ангиографию. Точность такого оборудования позволяет рассмотреть, как сжимается сердце, оценить состояние стенок сосудов, визуализировать патологические очаги размером в несколько миллиметров. 

Отметим, что точность всей диагностики определяется не только количеством срезов, но и установленным программным обеспечением, от которого зависит скорость реконструкции изображений и достоверность анализа полученных результатов. 

Виды компьютерных томографов

Процесс развития компьютерных томографов насчитывает 5 этапов, соответственно, за это время были разработаны 5 типов томографов.

Томографы первого поколения конструировались по подобию аппарата Хаунсфилда. Учёный использовал в своём приборе кристаллический детектор с фотоэлектронным умножителем. В роли источника излучения выступала трубка, связанная с детектором. Трубка поочерёдно делала поступательные и вращательные движения при постоянно транслирующемся рентгеновском излучении. Такие аппараты применялись только для обследования головного мозга, так как диаметр просвечиваемой зоны не превышал 24-25 сантиметров, кроме того, сканирование длилось долго, и обеспечить на всё время его проведения полную неподвижность пациента было проблематично.

Второе поколение компьютерных томографов появилось в 1974 году, когда впервые миру были представлены аппараты с несколькими детекторами. Отличие от устройств предыдущего типа заключалось в том, что поступательные движения трубки производились быстрее, а после этого движения трубка делала поворот на 3-10 градусов. За счёт этого полученные снимки были более чёткими, а лучевая нагрузка на организм уменьшалась. Однако продолжительность томографии с использованием такого аппарата всё равно была большой – до 60 минут.

Третий этап развития томографических аппаратов впервые исключал поступательное движение трубки. Диаметр исследуемой зоны увеличился до 40-50 сантиметров, кроме того, используемое компьютерное оборудование стало существенно более мощным: в нём начали использовать более современные первичные матрицы.

Четвёртое поколение томографов появилось на стыке семидесятых и восьмидесятых годов. В них предусматривалось наличие 1100-1200 неподвижных детекторов, расположенных по кольцу. В движение приходила только рентгеновская трубка, благодаря чему время получения изображения существенно сократилось.

Самые современные аппараты – компьютерные томографы пятого поколения. Их принципиальное отличие от предыдущих устройств заключается в том, что в них поток электронов продуцируется неподвижной электронно-лучевой пушкой, которая располагается за томографом. При прохождении через вакуум, поток фокусируется и направляется электромагнитными катушками на вольфрамовую мишень под столом, где располагается пациент. Мишени большой массы размещены в четыре ряда и охлаждаются непрерывной подачей проточной воды. Неподвижные твёрдотельные детекторы находятся напротив мишеней. Аппараты такого типа изначально использовались для сканирования сердца, так как позволяли получить картинку без шумов и артефактов от пульсации органа, а сейчас они применяются повсеместно.

Как купить подходящий КТ аппарат

Купить КТ-сканер можно воспользовавшись услугами доски объявлений BiMedis. Интуитивно понятный интерфейс встроенной системы поиска дает возможность подобрать аппарат исходя из личных предпочтений и выделенного бюджета. Вы можете выбрать модель устройства, компанию-производителя, страну-поставщика, ценовой диапазон покупки. Условия сделки можно обсудить в личной переписке с продавцом. Стоимость КТ-сканера зависит от срока его эксплуатации, гарантии, программного обеспечения, количества срезов.

Также мы предоставляем возможность бесплатно разместить неограниченное количество рекламных объявлений.

Подвиды спиральных устройств

В современной медицине используются односрезовые или мультисрезовые приспособления. Односрезовые устройства образуют за один полный круг лишь один сканирующий слой. Мультисрезовые образуют сразу несколько срезов за один круг.

Можно выделить несколько существенных преимуществ мультиспиральных аппаратов компьютерной томографии: скорость обследования значительно выше, пониженное ионизирующее влияние на обследуемого человека, увеличенная площадь анатомического исследования, улучшенное качество снимка.

Какой аппарат на КТ используется в настоящее время? Развитие технологий позволило создать оборудование с возможностью сканирования огромного числа слоев. Таким образом, передовые агрегаты КТ могут создавать от 16 до 64 слоев. Такие машины являются наиболее распространенными. Если говорить об их характеристиках, то, к примеру, оборудование 16-срезовое обладает скоростными параметрами, в 24 раза превосходящими односрезовые или, допустим, в 4 раза превосходящие 4-срезовое оборудование. Время, затрачиваемое на проведение сканирования, также существенно сокращается (примерно в 30 раз). Из-за уменьшения экспозиции существенно падает и доза КТ-лучей.

Чтобы значительно улучшить качество получаемого изображения и увеличить его разрешение, а также еще сильнее уменьшить затраты времени на проведение диагностики, были внедрены в медицину агрегаты с количеством срезов в 64.

Последовательные и спиральные агрегаты

На сегодняшний день все аппараты КТ разделяются на две группы — последовательные и спиральные.

Рассматривать их подробнее стоит начинать с последовательных, так как они являлись более ранним поколением аппаратуры, использующейся для проведения компьютерной томографии. Такое оборудование позволяло сконструировать лишь одно сечение в ходе обследования, которое было результатом рентгеновского излучения. На сегодняшний день такие устройства применяются крайне редко, так как на проведение процедуры уходит слишком много времени. Кроме того, такие аппараты КТ характеризуются слишком большой лучевой нагрузкой.

Второй вид устройств спирального типа позволил получить большее количество информации за меньший срок, количество облучения, воздействующего на человека, было уменьшено. Эти преимущества были достигнуты именно за счет спирального воздействия излучения из-за смешения направлений сканируемой трубки.

То есть, на сегодняшний день, если ставить выбор, какой аппарат КТ лучше, то можно бесспорно утверждать, что спиральный и мультисрезовый с количеством слоев от 8 до 64. О них речь пойдет ниже.

Что представляет собой оборудование

Как выглядит аппарат КТ, позволяющий проводить такие обследования? Аппарат представлен в виде прямоугольной коробки, которая в центре имеет отверстие в виде тоннеля. Исследуемый объект, то есть человек, ложится на специальный выдвижной стол, проходящий через этот тоннель. Для проведения обследования у аппарата имеется группа специальных датчиков и узкий вращающийся пучок излучения. Датчики размещены на сканируемом кольце, который называется гантри.

Кроме того, у аппарата КТ имеется комплекс приборов, отвечающих за формирование и вывод изображения. Чаще всего данный комплекс размещается в соседней комнате. Здесь специалист контролирует работу сканера и получает информацию о ходе обследования.