Рентгеновская
томография
Студент гр. 2503 Кузнецов Д.А.
Введение
Рентгеновская
томография
(компьютерная томография, или КТ)
Это один из важнейших методов медицинской визуализации и технического контроля. Он позволяет получать послойные изображения внутренних структур объектов без разрушения их целостности.
Физическая природа рентгеновского излучения
Рентгеновское излучение представляет собой электромагнитные волны с длиной волны от 0,01 до 10 нанометров. Оно было открыто в 1895 году немецким физиком Вильгельмом Конрадом Рентгеном
В рентгеновской трубке ускоренные электроны направляются на анод. При резком торможении электронов происходит преобразование их кинетической энергии в электромагнитное излучение, включая рентгеновские лучи
Различия МРТ и КТ
Критерий
Принцип работы Лучевая нагрузка
Изображаемые ткани
Время сканирования Шум при работе
Противопоказания
МРТ (Магнитно- резонансная томография)
Магнитное поле и радиоволны Отсутствует (безвредно)
Отлично показывает мягкие ткани (мозг, мышцы)
Дольше (15–45 минут) Громкий, требует наушников
Металлические импланты, кардиостимуляторы
Стоимость процедуры Обычно дороже
Доступность |
Меньше аппаратов, чем КТ |
|
Качество снимков |
Плохо визуализирует кости |
|
костей |
||
|
КТ (Компьютерная томография)
Рентгеновское излучение
Присутствует (рентген- облучение)
Лучше подходит для плотных структур (кости, лёгкие)
Быстрое (несколько секунд до 10 минут)
Менее шумная процедура
Минимальные (кроме беременных и частых исследований)
Дешевле, чем МРТ Более широко распространён
Отличная детализация костных структур
Устройство томографа
1. Рентгеновская трубка
Генерирует рентгеновское излучение.Регулируемое напряжение (80–140 кВ) и ток — влияет на контраст и детализацию.Качество излучения определяет точность изображения.
2. Детекторы
Фиксируют прошедшее через тело излучение.Плоские детекторы — высокое разрешение.Спиральные детекторы
— быстрое сканирование больших областей.
3. Гантри (вращающийся механизм)
Содержит рентгеновскую трубку и детекторы.Вращается вокруг пациента, формируя срезы под разными углами.Обеспечивает сбор полных проекционных данных.
Разновидности томографов
•Медицинские томографы – предназначенные для диагностики, могут иметь различные модификации в зависимости от потребностей клиники.
•Промышленные томографы – отличаются от медицинских тем, что они предназначены для контроля материалов и компонентов.
•Микро-КТ, в свою очередь, применяется для исследования объектов на очень маленьких масштабах.
Получаемые данные
•Результатом компьютерной томографии (КТ) являются цифровые изображения, обычно сохраняемые в формате DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine).
•Полученные данные могут быть визуализированы различными способами в зависимости от задачи, например отображением отдельных срезов или восстанавлением по срезам трёхмерной модели.
Пути развития томографии
1. Снижение дозы излучения
Новые КТ-аппараты используют минимальные дозы. Адаптивная дозиметрия — учёт возраста, области сканирования и других факторов. Повышение безопасности обследований.
2. Искусственный интеллект в КТ
Автоматический поиск патологий (опухоли, воспаления, кровоизлияния). Сегментация изображений — упрощает интерпретацию и снижает нагрузку на врачей. Сокращение времени диагностики и повышение точности.
3. Улучшение качества изображений
Повышение разрешения детекторов и улучшенные алгоритмы реконструкции. Точная диагностика мелких структур (опухоли, сосуды и др.).
4. Портативные КТ-устройства
Компактные и мобильные томографы для скорой помощи и удалённых регионов. Доступ к КТ- диагностике в полевых условиях.
5. Интеграция с другими методами визуализации
Совмещение КТ с МРТ и УЗИ. Комплексный подход к диагностике и лечению.
Сравнение основных моделей
Модель |
Разрешен |
Скорость |
Особенности |
Цена |
|
сканирован |
|||||
|
ие |
ия |
|
(примерно) |
|
|
|
|
|
||
Siemens |
|
|
Многослойный |
|
|
|
|
детектор, |
$300,000– |
||
SOMATOM |
до 0,6 мм |
Высокая |
автоматическая |
||
$500,000 |
|||||
Definition AS |
|
|
настройка дозы |
||
|
|
|
излучения |
|
|
|
|
|
Низкая доза |
|
|
|
|
0,28 с на |
излучения, |
$350,000– |
|
GE Revolution CT до 0,5 мм |
улучшенная |
||||
вращение |
$600,000 |
||||
|
|
реконструкция |
|||
|
|
|
изображений |
|
|
|
|
|
Высокая контрастная |
|
|
Philips Ingenuity |
до 0,625 мм |
Высокая |
чувствительность, |
$250,000– |
|
улучшенная |
|||||
CT |
|
|
визуализация мягких |
$450,000 |
|
|
|
|
тканей |
|
|
Заключение
Рентгеновская томография (КТ) представляет собой ключевую технологию в современной медицинской диагностике, обеспечивающую высокую точность в визуализации внутренних структур организма. Использование рентгеновских лучей для получения изображений позволяет выявлять широкий спектр заболеваний и патологий, от травматических повреждений до онкологических заболеваний, с возможностью получения изображений в различных плоскостях и создания трёхмерных реконструкций.