- •Содержание
- •Физические и технические основы
- •Общие принципы КТ
- •Сравнение традиционной и спиральной КТ
- •Коллимирование среза: разрешение вдоль оси Z
- •Схемы расстановки детекторов
- •Трехмерная реконструкция
- •Проекция максимальной интенсивности (ПМИ)
- •Мультипланарная реконструкция (МПР)
- •Реконструкция затененных поверхностей (РЗП)
- •Основные правила чтения компьютерных томограмм
- •Анатомическая ориентация
- •Эффекты частного объема
- •Денситометрия (измерение плотности тканей)
- •Уровни плотности различных типов тканей
- •Подготовка пациента
- •Функция почек
- •Гипертиреоз
- •Побочные реакции при использовании KB
- •Информирование пациента
- •Дыхание
- •Применение контрастных препаратов
- •Применение контрастных препаратов внутрь
- •Выбор подходящего контрастного препарата
- •Внутривенное введение KB
- •Феномен притока
- •Эффекты начальной фазы контрастирования
- •Феномен прилива
- •Специфические особенности спиральной КТ
- •КТ головы
- •Анализ КТ-изображений
- •Проверьте себя!
- •Внутричерепные кровоизлияния
- •Инсульт
- •Опухоли и метастазы
- •Воспалительные процессы
- •Глазницы
- •Кости лицевого черепа и околоносовые пазухи
- •Опухоли и воспалительные процессы
- •Щитовидная железа
- •Проверьте себя!
- •КТ грудной клетки
- •Последовательность анализа КТ-изображений
- •Рекомендации для чтения КТ грудной клетки
- •Сегментарное строение легких
- •Грудная стенка
- •Изменения ЛУ
- •Средостение
- •Опухоли
- •Патологические изменения сосудов
- •Сердце
- •Легкие
- •Очаговые образования легких
- •Проверьте себя!
- •КТ брюшной полости
- •Последовательность анализа КТ-изображений
- •Рекомендации для чтения КТ брюшной полости
- •Проявления эффекта частного объема
- •Брюшная стенка
- •Печень
- •Сегментарное строение печени
- •Выбор окна
- •Пассаж болюса КС
- •КТ-портография
- •Кисты печени
- •Солидные образования печени
- •Диффузные поражения печени
- •Желчный пузырь
- •Желчнокаменная болезнь
- •Селезенка
- •Очаговые образования селезенки
- •Поджелудочная железа
- •Острый и хронический панкреатит
- •Новообразования поджелудочной железы
- •Надпочечники
- •Почки
- •Врожденные аномалии
- •Солидные опухолевые образования
- •Мочевой пузырь
- •Половые органы
- •Матка
- •Желудок
- •Воспалительное поражение кишечника
- •Толстая кишка
- •Кишечная непроходимость
- •Проверьте себя!
- •Аневризмы
- •Флеботромбозы
- •Патология костей
- •Переломы
- •Проверьте себя!
- •Шейный отдел позвоночника
- •Переломы
- •Опухоли и метастазы
- •Инфекционно-воспалительные изменения
- •Нижние конечности
- •Нормальная анатомия бедра
- •Нормальная анатомия коленного сустава
- •Нормальная анатомия голени
- •Нормальная анатомия стопы
- •Диагностика переломов
- •Интервенционная КТ
- •Доза облучения / Риск злокачественных новообразований
- •Автоматическая модуляция тока трубки
- •КТ-ангиография
- •Внутричерепные артерии
- •Венозные синусы
- •Сонные артерии
- •Аорта
- •Тромбоэмболия легочной артерии
- •Сосуды брюшной полости
- •Подвздошные и бедренные сосуды
- •Проверьте себя!
- •Анатомия на корональных МПР
- •Анатомия на сагиттальных МПР
- •Протоколы исследования для многосрезовых томографов
- •Разъяснения к проверочным заданиям
- •Предметный указатель
- •Литература
Физические и технические основы
Схемы расстановки детекторов
Дальнейшее развитие односрезовой спиральной технологии при вело к внедрению мультисрезовой (мультиспиральной) методи ки, при которой используется не один, а несколько рядов детек торов, расположенных перпендикулярно оси Z напротив источника рентгеновского излучения. Это дает возможность одно временно собирать данные с нескольких сечений.
В связи с веерообразным расхождением излучения ряды детекторов должны иметь разную ширину. Схема расста новки детекторов заключается в том, что ширина детекто ров увеличивается от центра к краю, что позволяет варьи ровать комбинациями толщины и количества получаемых срезов.
Рис. 10.1. Схема сканирования для четырехрядного томографа (используется на Siemens Sensation 4)
Рис. 10.2. Схема сканирования для шестирядного томографа (используется на Siemens Emotion 6)
Физические и технические основы
Например, 16-срезовое исследование может быть выполнено с 16 тонкими срезами высокого разрешения (для Siemens Sensation 16 это методика 16 х 0,75 мм) или с 16 сечениями вдвое большей толщины. Для подвздошно-бедренной КТ-ангиографии (см. стр. 188) предпочтительно получение объемного среза за один цикл вдоль оси Z. При этом ширина коллимирования 16 х 1,5 мм.
Рис. 11.1. Схема сканирования для шестнадцатирядного томографа (используется на Siemens Sensation 16)
Развитие КТ-сканеров не закончилось 16 срезами. Сбор данных можно ускорить, используя сканеры с 32 и 64 рядами детекторов. Однако тенденция к уменьшению толщины срезов ведет к повышению дозы облучения пациента, что тре бует дополнительных и уже осуществимых мероприятий по снижению воздействия излучения (см. стр.174 — 177).
При исследовании печени и поджелудочной железы мно гие специалисты предпочитают уменьшать толщину срезов с 10 до 3 мм для улучшения резкости изображения. Однако это увеличивает уровень помех приблизительно на 80 %. Поэтому, чтобы сохранить качество изображения, нужно или дополнительно прибавить силу тока на трубке, т. е. повысить силу тока (мА) на 80 %, или увеличить время ска нирования (возрастает произведение мАс).
Алгоритм реконструкции изображений
Спиральная КТ имеет дополнительное преимущество: в процессе восстановления изображения большинство дан ных не измеряются фактически в конкретном срезе (рис. 11.2). Взамен этого, измерения, полученные за пре делами этого среза (•), интерполируются с большинством значений вблизи среза и становятся данными, закреплен ными за этим срезом ( х ) . Другими словами: результаты об работки данных вблизи среза являются более важными для восстановления изображения конкретного сечения.
Из этого следует интересный феномен. Доза пациента (в мГр) определяется как мАс за вращение, разделенное на шаг спирали, а доза на одно изображение приравнивается к мАс за вращение без учета шага спирали. Если, напри мер, выставлены настройки 150 мАс за вращение с шагом спирали 1,5, то доза пациента составляет 100 мАс, а доза, приходящаяся на изображение, — 150 мАс. Поэтому ис пользование спиральной технологии может улучшить кон трастное разрешение выбором высокого значения мАс. При этом появляется возможность увеличить контрастность
Рис. 11.2. Схема восстановления среза после спирального сканирования (за ротацию в 360°)
изображения, тканевое разрешение (четкость изображения) за счет уменьшения толщины среза и подобрать такой шаг и длину интервала спирали, чтобы доза пациента уменьша лась! Таким образом, большое количество срезов может быть получено без увеличения дозы или нагрузки на рент геновскую трубку.
Эта технология особенно важна при преобразовании по лученных данных в 2-мерные (сагиттальную, криволиней ную, корональную) или 3-мерные реконструкции (см. стр. 8 и 13).
Физические и технические основы
Данные измерений от детекторов пропускаются, профайл за профайлом, к электронной части детектора как элект рические сигналы, соответствующие фактическому ослаб лению рентгеновского излучения. Электрические сигналы оцифровываются и затем пересылаются на видеопроцессор. На этом этапе реконструкции изображения используется метод «конвейера», состоящий из предварительной обра ботки, фильтрации и обратного проектирования (рис. 12.1).
Предварительная обработка включает все исправления, произведенные для подготовки полученных данных для вос становления изображения. Например, исправление темно вого тока, выходного сигнала, калибровки, коррекция до рожек, увеличение жесткости излучения и др. Эти корректировки выполняются для уменьшения вариаций в работе трубки и детекторов.
Фильтрация использует отрицательные величины для кор рекции размазывания изображения, присущего обратному проектированию. Если, например, сканируется цилинд рический водный фантом, который воссоздается без фильт рации, края его окажутся крайне расплывчатыми (рис. 12.2а). Что произойдет, когда восемь профайлов ослабления на кладываются друг на друга для восстановления изображе ния? Так как некоторая часть цилиндра измеряется двумя совмещенными профайлами, вместо реального цилиндра получается звездчатое изображение. Вводя отрицательные величины за пределами положительной составляющей про файлов ослабления, удается достичь того, что края этого цилиндра становятся четкими (рис. 12.2b).
Обратное проектирование перераспределяет данные сверну того скана в 2-мерную матрицу изображения, отображая порченные срезы. Это выполняется, профайл за профай лом, до завершения процесса воссоздания образа. Матрицу изображения можно представить в виде шахматной доски, но состоящей из 512 x 512 или 1024 х 1024 элементов, обыч но называемых «пикселями». В результате обратного про ектирования каждому пикселю в точности соответствует за данная плотность, которая на экране монитора имеет различные оттенки серого цвета, от светлого до темного. Чем светлее участок экрана, тем выше плотность ткани в пределах пикселя (например, костные структуры).
Влияние напряжения (кВ)
Когда исследуемая анатомическая область характеризует ся высокой поглощающей способностью (например, КТ го ловы, плечевого пояса, грудного или поясничного отделов позвоночника, таза или просто полного пациента), целесо образно использовать повышенное напряжение или, взамен этого, более высокие значения мА. При выборе высокого напряжения на рентгеновской трубке, вы увеличиваете жесткость рентгеновского излучения. Соответственно, рент геновские лучи гораздо легче проникают через анатомичес кую область с высокой поглощающей способностью. Положительной стороной этого процесса является сниже ние низкоэнергетических компонентов излучения, которые поглощаются тканями пациента, не влияя на получение изображения. Для обследования детей и при отслеживании болюса KB может быть целесообразным использование бо лее низкого напряжения, чем в стандартных установках.
Сила тока трубки (мАс)
Сила тока, измеряемая в миллиампер-секундах (мАс), также оказывает влияние на дозу облучения, получаемую паци ентом. Крупному больному для получения качественного изображения требуется увеличение силы тока трубки. Та ким образом, более тучный пациент получает большую дозу облучения, чем, например, ребенок с заметно меньшими размерами тела.
Области с костными структурами, которые больше по глощают и рассеивают излучение, такие как плечевой пояс и таз, нуждаются в большей силе тока трубки, чем, напри мер, шея, брюшная полость худощавого человека или ноги. Эта зависимость активно используется при защите от об лучения (сравните со стр. 177).
Время сканирования
Следует выбрать максимально короткое время сканиро вания, особенно при исследовании брюшной полости и грудной клетки, где сокращения сердца и перистальтика ки шечника могут ухудшить качество изображения. Качество КТ-исследования также улучшается при снижении вероят ности непроизвольных движений пациента. С другой сто роны, может возникать необходимость более длительного сканирования для сбора достаточного количества данных и максимального пространственного разрешения. Иногда выбор продленного времени сканирования со снижением силы тока используется сознательно с целью продления срока эксплуатации рентгеновской трубки.
Рис. 12.1. Принцип конвейера |
Рис. 12.2а. Обратное |
Рис. 12.2b. Обратное |
при воссоздании изображения |
проектирование без фильтрации |
проектирование с фильтрацией |