No Image

Что определяет компьютерная томография

СОДЕРЖАНИЕ
0 просмотров
26 июля 2019

12 минут Автор: Анатолий Журавлев 31646

Процесс обследования больного, в современной медицине, все чаще опирается на применение оборудования, технологическое совершенствование которого, происходит чрезвычайно быстрыми темпами. Под давлением диагностической информации, получаемой с помощью компьютерной обработки результатов рентгенологического или магнитно-резонансного сканирования, утрачивают свое значение самостоятельные выводы врача, построенные на основе собственного опыта и классических диагностических приемов (пальпация, аускультация).

Совершенным витком развития рентгенологических методов исследования, основные принципы которого впоследствии легли в основу развития МРТ, можно считать компьютерную томографию. Термин «компьютерная томография» включает в себя общее понятие томографического исследования, подразумевающее компьютерную обработку любой информации, полученной с помощью лучевой и не лучевой диагностики, и узкое – подразумевающее исключительно рентгеновскую компьютерную томографию.

Насколько информативна компьютерная томография, что это такое и какова ее роль в распознавании болезней? Не приукрашивая и не умаляя значение томографии, можно уверенно констатировать, что ее вклад в изучение многих заболеваний огромен, поскольку предоставляет возможность получить изображение исследуемого объекта в поперечном сечении.

Суть метода

В основе компьютерной томографии (КТ) лежит способность тканей человеческого организма, с различной степенью интенсивности, поглощать ионизирующее излучение. Известно, что именно это свойство является основой классической рентгенологии. При постоянной силе пучка рентгеновских лучей, ткани, имеющие большую плотность, будут поглощать большую их часть, а ткани, имеющие меньшую плотность, соответственно, меньшую.

Зарегистрировать исходную и конечную мощность рентгеновского пучка, прошедшего через тело, не составляет трудностей, но при этом следует учитывать, что человеческое тело представляет собой неоднородный объект, имеющий на всем протяжении пути луча объекты различной плотности. При рентгенографии, определить разницу между просканированными средами, можно лишь по интенсивности наложенных друг на друга теней на фотобумаге.

Применение КТ позволяет полностью избежать эффекта наложения проекций различных органов друг на друга. Сканирование при КТ осуществляется с помощью одного или нескольких пучков ионизирующих лучей, пропущенных сквозь тело человека и зарегистрированных с противоположной стороны детектором. Показателем, определяющим качество полученного изображения, является количество детекторов.

При этом источник излучения и детекторы синхронно перемещаются в противоположных направлениях вокруг тела пациента и регистрируют от 1,5 до 6 миллионов сигналов, позволяя получить многократную проекцию одной и той же точки и окружающих ее тканей. Другими словами, рентгеновская трубка огибает объект исследования, задерживаясь каждые 3° и делая продольное смещение, детекторы фиксируют информацию о степени ослабления излучения в каждом положении трубки, а ЭВМ реконструирует степень поглощения и распределение точек в пространстве.

Применение сложных алгоритмов компьютерной обработки результатов сканирования, позволяет получить картину с изображением дифференцированных по плотности тканей, с точным определением границ, самих органов и пораженных участков в виде сечения.

Визуализация изображения

Для визуального определения плотности тканей при проведении компьютерной томографии используется черно-белая шкала Хаунсфилда, имеющая 4096 единиц изменения интенсивности излучения. Точкой отсчета в шкале, является показатель, отражающий плотность воды – 0 НU. Показатели, отражающие менее плотные величины, например, воздух и жировая ткань, находятся ниже нуля в диапазоне от 0 до -1024, а более плотные (мягкие ткани, кости) – выше нуля, в диапазоне от 0 до 3071.

Однако, современный компьютерный монитор не способен отразить такое количество оттенков серого цвета. В связи с этим, для отражения нужного диапазона, применяется программный перерасчет полученных данных, в доступный для отображения интервал шкалы.

При обычном сканировании томография показывает изображение всех структур, существенно различающихся по плотности, но структуры, имеющие близкие показатели, на мониторе не визуализируются, применяют сужение «окна» (диапазона) изображения. При этом хорошо различимы все объекты, находящиеся в просматриваемой зоне, но окружающие структуры разглядеть уже нельзя.

Эволюция КТ-аппаратов

Принято выделять 4 этапа совершенствования компьютерных томографов, каждое поколение которых отличалось улучшением качества получения информации благодаря увеличению количества принимающих детекторов и, соответственно, количества получаемых проекций.

1 поколение . Первые компьютерные томографы появились в 1973 году и состояли из одной рентгеновской трубки и одного детектора. Процесс сканирования осуществлялся посредством осуществления оборота вокруг тела пациента, в результате чего получался один срез, обработка которого занимала около 4–5 минут.

2 поколение . На смену пошаговым томографам, пришли аппараты, использующие веерный метод сканирования. В аппаратах такого типа использовалось сразу несколько детекторов, расположенных напротив излучателя, благодаря чему, время получения и обработки информации удалось сократить более чем в 10 раз.

3 поколение . Появление компьютерных томографов 3-го поколения заложило основу для последующего развития спиральной КТ. В конструкции аппарата было предусмотрено не только увеличение количества люминесцентных датчиков, но и возможность пошагового перемещения стола, во время движения которого происходило полное вращение сканирующей аппаратуры.

4 поколение . Несмотря на то что существенных изменений в качестве получаемой информации, с помощью новых томографов, достигнуть не удалось, положительным изменением стало сокращение времени обследования. Благодаря большому количеству электронных датчиков (более 1000), стационарно расположенных по всему периметру кольца, и самостоятельному вращению рентгеновской трубки, время, затрачиваемое на один оборот, стало составлять 0,7 секунды.

Виды томографии

Самой первой областью исследования с помощью КТ стала голова, но благодаря постоянному совершенствованию используемого оборудования, сегодня, есть возможность исследовать любую часть человеческого тела. На сегодняшний день можно выделить следующие виды томографии, использующие при сканировании рентгеновское излучение:

  • спиральная КТ;
  • МСКТ;
  • КТ с двумя источниками излучения;
  • конусно-лучевая томография;
  • ангиография.

Спиральная КТ

Суть спирального сканирования сводится к одновременному выполнению следующих действий:

  • постоянное вращение рентгеновской трубки, выполняющей сканирование тела пациента;
  • постоянное перемещение стола с лежащим на нем пациентом в направлении оси сканирования через окружность томографа.

Благодаря движению стола, траектория движения лучевой трубки приобретает форму спирали. В зависимости от целей исследования, скорость движения стола может регулироваться, что никак не отражается на качестве, получаемого изображения. Сильной стороной компьютерной томографии, является возможность исследования структуры паренхиматозных органов брюшной полости (печени, селезенки, поджелудочной железы, почек) и легких.

Мультиспиральная (мультисрезовая, многослойная) компьютерная томография (МСКТ), является относительно молодым направлением КТ, появившимся в начале 90-х. Основным отличием МСКТ от спиральной КТ, является наличие нескольких рядов детекторов, стационарно расположенных по окружности. Для обеспечения стабильного и равномерного приема излучения всеми датчиками, была изменена форма пучка, излучаемого рентгеновской трубкой.

Количество рядов детекторов обеспечивает одновременное получение нескольких оптических срезов, например, 2 ряда детекторов, обеспечивает получение 2-х срезов, а 4 ряда, соответственно, 4-х срезов одновременно. Количество получаемых сечений зависит от того, сколько рядов детекторов предусмотрено в конструкции томографа.

Последним достижением МСКТ считается 320-рядовые томографы, позволяющие не только получать объемное изображение, но и наблюдать физиологические процессы, происходящие в момент обследования (например, наблюдать за сердечной деятельностью). Еще одним положительным отличием МСКТ последнего поколения, можно считать, возможность получить полную информацию об исследуемом органе после одного оборота рентгеновской трубки.

КТ с двумя источниками излучения

КТ с двумя источниками излучения можно считать одной из разновидностей МСКТ. Предпосылкой для создания такого аппарата, послужила необходимость исследования движущихся объектов. Например, для получения среза при исследовании сердца, требуется временной промежуток, в период которого, сердце находится в относительном покое. Такой промежуток должен быть равен третьей части секунды, что составляет половину времени оборота рентгеновской трубки.

Поскольку, при увеличении скорости оборота трубки, увеличивается ее вес, и, соответственно, растет перегрузка, то единственная возможность получить информацию за такой короткий срок – это использовать 2 рентгеновские трубки. Расположенные под углом в 90°, излучатели позволяют проводить обследование сердца и частота сокращений неспособна повлиять на качество полученных результатов.

Конусно-лучевая томография

Конусно-лучевой компьютерный томограф (КЛКТ), как и любой другой состоит из рентгеновской трубки, регистрирующих датчиков и программного комплекса. Однако, если у обычного (спирального) томографа пучок излучения имеет веерную форму, а регистрирующие датчики расположены на одной линии, то конструктивной особенностью КЛКТ, является прямоугольное расположение датчиков и небольшой размер фокусного пятна, что позволяет получить изображение небольшого объекта за 1 оборот излучателя.

Читайте также:  Потеря сознания с мочеиспусканием причина

Такой механизм получения диагностической информации в разы снижает лучевую нагрузку на пациента, что позволяет использовать этот метод в следующих областях медицины, где потребность в рентгенологической диагностике чрезвычайно велика:

  • стоматология;
  • ортопедия (исследование коленного, локтевого или голеностопного сустава);
  • травматология.

Кроме того, при использовании КЛКТ предусмотрена возможность дополнительного снижения лучевой нагрузки путем перевода томографа в импульсный режим, во время которого излучение подается не постоянно, а импульсами позволяя снизить дозу облучения еще на 40%.

Ангиография

Информация, полученная с помощью КТ-ангиографии, представляет собой трехмерное изображение кровеносных сосудов, полученное с помощью классической рентгеновской томографии и компьютерной реконструкции изображения. Для получения объемного изображения сосудистой системы в вену пациента вводят рентгенконтрастное вещество (обычно йодосодержащее) и выполняют серию снимков обследуемой зоны.

Несмотря на то что под КТ понимается преимущественно рентгеновская компьютерная томография, во многих случаях, понятие включает в себя и другие диагностические методы, основанные на ином способе получении исходных данных, но сходным способом их обработки.

Примером таких методик могут служить:

Несмотря на то что в основе МРТ лежит аналогичный КТ принцип обработки информации, способ получения исходных данных имеет существенные различия. Если при КТ, происходит регистрация ослабления ионизирующего излучения, проходящего сквозь исследуемый объект, то при МРТ регистрируют разницу между концентрацией ионов водорода в различных тканях.

Для этого ионы водорода приводят в возбуждение с помощью мощного магнитного поля и фиксируют энергетический выброс, позволяющий получить представление о структуре всех внутренних органов. Благодаря отсутствию негативного влияния на организм ионизирующего излучения и высокой точности получаемой информации, МРТ стала достойной альтернативой КТ.

Также, МРТ имеет определенное превосходство перед лучевой КТ, при исследовании следующих объектов:

  • мягких тканей;
  • полых внутренних органов (прямой кишки, мочевого пузыря, матки);
  • головного и спинного мозга.

Диагностика с помощью оптической когерентной томографии осуществляется путем замера степени отражения инфракрасного излучения с чрезвычайно короткой длиной волны. Механизм получения данных имеет некоторое сходство с ультразвуковым исследованием, однако, в отличие от последнего, позволяет исследовать только близкорасположенные и некрупные объекты, например:

  • слизистая оболочки;
  • сетчатка глаза;
  • кожа;
  • десневые и зубные ткани.

Позитронно-эмиссионный томограф не имеет в своей структуре рентгеновской трубки, так как производит регистрацию излучения радионуклида, находящегося непосредственно в организме пациента. Метод не дает представления о структуре органа, но позволяет оценить его функциональную активность. Чаще всего ПЭТ используют для оценки деятельности почек и щитовидной железы.

Контрастное усиление

Необходимость постоянного совершенствования результатов обследования, заставляет усложнять диагностический процесс. Повышение информативности за счет контрастирования, опирается на возможность разграничения тканевых структур, имеющих даже незначительные отличия по плотности, часто не определяемые при проведении обычной КТ.

Известно, что здоровая и пораженная патологией ткань имеет различную интенсивность кровоснабжения, что обусловливает разницу в объеме поступающей крови. Введение рентгенконтрастного вещества позволяет усилить плотность изображения, что тесно взаимосвязано с концентрацией йодосодержащего рентгенконтраста. Введение в вену 60% контрастного вещества в количестве 1 мг на 1 кг веса пациента позволяет улучшить визуализацию исследуемого органа приблизительно на 40–50 единиц Хаунсфилда.

Существует 2 способа введения контраста в организм:

В первом случае, пациент выпивает препарат. Как правило, такой способ применяют для визуализации полых органов желудочно-кишечного тракта. Внутривенное введение позволяет оценить степень накопления препарата тканями исследуемых органов. Его проведение может осуществляться путем ручного или автоматического (болюсного) введения вещества.

Показания

Область применения КТ практически не имеет ограничений. Чрезвычайно информативна томография органов брюшной полости, головного мозга, костного аппарата, при этом выявление опухолевых образований, травм и обычных воспалительных процессов, обычно, не требует дополнительных уточнений (например, проведения биопсии).

КТ показана в следующих случаях:

  • когда требуется исключить вероятный диагноз, среди пациентов, входящих в группу риска (скрининговое обследование), проводится при следующих сопутствующих обстоятельствах:
  • постоянные головные боли;
  • травма головы;
  • обморок, не спровоцированный очевидными причинами;
  • подозрения на развитие злокачественных новообразований в легких;
  • при необходимости проведения экстренного обследования головного мозга:
  • судорожный синдром, осложненный лихорадкой, потерей сознания, отклонениями в психическом состоянии;
  • травма головы с проникающим повреждением черепа или нарушением свертываемости крови;
  • головная боль, сопровождающаяся нарушением психического состояния, когнитивными нарушениями, повышением артериального давления;
  • подозрения на травматическое или иное повреждение магистральных артерий, например, аневризма аорты;
  • подозрения на наличие патологических изменений органов, вследствие проводимого ранее лечения или при наличии в анамнезе онкологического диагноза.

Проведение

Несмотря на то что для выполнения диагностики требуется сложное и дорогостоящее оборудование, процедура довольно проста в исполнении и не требует от пациента каких-либо усилий. В перечень этапов, описывающих, как делают компьютерную томографию, можно включить 6 пунктов:

  • Анализ показаний к диагностике и разработка тактики проведения исследования.
  • Подготовка и укладывание пациента на стол.
  • Корректировка мощности излучения.
  • Выполнение сканирования.
  • Фиксация полученной информации на съемном носителе или фотобумаге.
  • Составление протокола с описанием результата обследования.

Накануне или в день проведения обследования, паспортные данные пациента, анамнез и показания к проведению процедуры, фиксируются в базе данных поликлиники. Сюда же заносятся результаты компьютерной томографии.

Довольно трудно охватить все направления развития и диагностические возможности КТ, которые, до сих пор, продолжают расширяться. Появляются новые программы, позволяющие получить объемное изображение интересующего органа, «очищенное» от посторонних структур, не имеющих отношения к исследуемому объекту. Разработки «низкодозного» оборудования, предоставляющие аналогичные по качеству результаты, смогут составить конкуренцию не менее информативному методу МРТ.

Одним из современных и информативных методов диагностики внутренних органов является компьютерная томография. Благодаря томографу можно получить изображение органа с высоким разрешением за короткое время. Данный вид обследования часто применяется для диагностики различных заболеваний.

КТ – особенности и преимущества

Описание метода обследования

Компьютерная томография представляет собой исследование, при котором можно определить состояние внутренних органов человека, не проникая внутрь. Выполняется процедура с использованием томографа – прибора, излучающего рентгеновские лучи, которые воздействуют на тело пациента под разными углами. Затем эти лучи попадают на сверхчувствительные датчики и передают полученную информацию в виде картинок.

В дальнейшем эти изображения обрабатываются и получаются трехмерные картинки, что позволяет врачу изучить необходимый орган больного более досконально.

Основное преимущественно КТ:

  • Рентгеновские лучи, используемые при томографии, не имеют побочных реакций. После обследования следов радиации в теле пациента не остается.
  • Компьютерная томография назначается для диагностики изменений в органах и тканях, которые невозможно обнаружить при выполнении других методов исследования.
  • Данный метод позволяет изучить любую область тела, включая мягкие ткани, которые не поддаются рентгенографии.
  • Компьютерная томография помогает выявить онкологические заболевания, патологии сердечно-сосудистой системы, инфекционные заболевания и др. Исследование позволяет в случае травмы выявить ранения сердца, легких, сосудов, селезенки, почек и других органов.
  • КТ используется для проведения биопсии или выполнения лечебно-диагностических процедур. Также такое обследование позволяет проконтролировать результаты оперативного лечения. С помощью компьютерной томографии можно определить стадию развития заболевания и дальнейший план лечения.

Обследование назначается только по направлению врача. Многие заболевания можно выявить, используя доступные и простые методы диагностики.

Виды обследования

КТ — области обследования

Существует несколько разновидностей компьютерной томографии:

  • КТ мозга. Процедура позволяет определить возможные патологии в мозговых оболочках или сосудах. Исследование поможет с точностью определить очаг воспаления. Назначается обследование при травмах черепа, нарушения кровообращения, менингите, энцефалите и др. На полученных изображениях отчетливо просматривается структура мозга его оболочка, кости черепа, кровеносные сосуды.
  • КТ брюшной полости. Исследование позволяет оценить состояние всех органов желудочно-кишечного тракта и забрюшинного пространства. Томография может показать патологические изменения, очаг воспаления, границы, степень распространения. Назначается исследование для подтверждения наличия или отсутствия инородны тел, врожденных аномалий, камней в почках, кист. Также можно выявить поражение лимфоузлов, атеросклероз, заболевания крови, гепатит и другие патологии печени, нарушения пищеварения и др.
  • КТ легких. Обследование назначается для подтверждения или исключения: туберкулеза легких, цирроза легких, пневмонии, диффузных патологий и др. Также можно определить состояние легочной артерии, трахеи, сосудов и полой вены. С помощью компьютерной томографии можно выявить опухоль на ранней стадии, проследить наличие и количество метастазов. При туберкулезе можно определить локальные и диффузные изменения, происходящие в легочной ткани.
  • КТ почек. Исследование проводится с целью обнаружить патологии данного органа. Такой вид диагностики позволяет определить состояние почек. Проводится обследование для выявления врожденных пороков, патологического скопления жидкости вокруг почек, мочекаменной болезни, поликистоза и др. Процедуру выполняют после удаления почек, чтобы проконтролировать состояние почечного ложа. При выполнении биопсии данного органа с помощью томографии можно отследить правильность забора ткани.
  • КТ грудной клетки. Обследование помогает дифференцировать очаги туберкулеза от новообразования, эмфизему легкого от абсцесса. Также можно обнаружить плевральный выпот, легочную эмболию, инфекционные заболевания, патологию средостения и др. Врач назначает томографию при травмах грудной клетки, возникновении болевых ощущений в области груди, при подготовке к операции.
  • КТ позвоночника. Исследование проводится для диагностики стеноза спинномозгового канала, остеохондроза, межпозвонковой грыжи, при травмах, абсцессах и других патологий.
  • В редких случаях назначается КТ пазух носа. Такое обследование показано в случае тяжелой травмы носа. Проведение КТ может назначаться перед пластической операцией по устранению дефекта носа.
Читайте также:  Как лечить микроангиопатия головного мозга

При раннем выявлении патологии с помощью компьютерной томографии можно своевременно начать лечение и предотвратить возможные негативные последствия.

Подготовка

Правильная подготовка перед обследованием

Особой подготовки данная процедура не требует. Перед исследованием нужно снять все металлические объекты: шпильки, кольца, серьги, очки, зубные протезы. Они могут вызвать помехи во время проведения исследования. Лучше эти предметы оставить дома.

За несколько часов до обследования нельзя принимать пищу. Особенно это нужно учитывать, если понадобится введение контрастного вещества. Необходимо обязательно сказать врачу о применяемых препаратах или наличии аллергии. Если при введении контрастного вещества наблюдается аллергическая реакция, то врач назначит лекарство для устранения признаков аллергии.

Перед выполнением КТ брюшной полости нужно позаботиться о том, чтобы желудочно-кишечный тракт был освобожден от пищи.

Процедура выполняется натощак. За пару дней до исследования нужно отказаться от продуктов, которые вызывают вздутие живота: квашенная капуста, яблоки, бобовые, кисломолочные продукты, газированные напитки, алкоголь. По возможности избегать твердой и трудноперевариваемой пищи. Накануне исследования нужно сделать очищающую клизму.

При обследовании почек, органов малого таза, брюшной полости нужно увеличить объем потребляемой жидкости. С вечера и до момента проведения исследования нужно выпить около 4 литров чистой негазированной воды, в которой развести Урографин 76% или Триомбраст 60 % (2 ампулы). В случае беременности нужно обязательно сообщить врачу.

Процедура обследования

Компьютерная томография выполняется следующим образом: врач укладывает пациента на специальный стол и пристегивает специальными ремнями. Это необходимо для поддержания правильного положения во время обследования. Процедура выполняется в положении лежа на спине или на боку.

Если нужно использовать контрастный материал, то его вводят внутривенно. Возможно введение через рот или в прямую кишку. Это зависит от типа КТ исследования. На месте введения вещества появится ощущение тепла, металлический привкус во рту. Эти признаки исчезают через несколько минут. У некоторых может наблюдаться позыв к мочеиспусканию, который также проходит.

Контрастное вещество служит для более качественного и информативного исследования определенного участка тела.

При возникновении головокружении, затруднения дыхания нужно сказать врачу. Специалисты окажут медицинскую помощь. Обследование выполняется тогда, когда стол медленно начнет двигаться через сканер. При работе аппарата можно услышать небольшое гудение. Во время исследования врач может попросить задержать дыхание. Двигаться строго запрещается, так как это приведет к дефектам на томограмме. В результате изображения будут размытые.

Больше информации о КТ можно узнать из видео.