- •Аннотация
- •Содержание
- •1.1 Физическая природа рентгеновского излучения
- •1.2 Принцип получения изображений (срезов)
- •1.3 Функциональные возможности кт
- •2.1 Устройство томографа и его технические характеристики
- •2.2 Разновидности томографов
- •2.3 Безопасность и дозиметрия
- •3.1 Типы получаемых данных и форматы
- •Визуализация изображений
- •3.3 Постобработка и анализ изображений
- •4.1 Ограничения и потенциальные проблемы
- •4.2 Пути развития томографии
- •5.1 Популярные производители и модели
- •5.2 Сравнение упомянутых моделей
2.2 Разновидности томографов
Существует несколько типов рентгеновских томографов, которые используются в различных областях, от медицины до промышленности и научных исследований.
Медицинские томографы, предназначенные для диагностики, могут иметь различные модификации в зависимости от потребностей клиники. Они включают в себя как стандартные аппараты для общей диагностики, так и специализированные модели для обследования определённых органов или систем (например, стоматологические КТ, которые используются для диагностики заболеваний зубов и челюстей).
Промышленные томографы отличаются от медицинских тем, что они предназначены для контроля материалов и компонентов. Эти устройства используются для выявления дефектов в объектах, таких как металлические или пластиковые изделия, без их разрушения. Промышленные КТ могут иметь гораздо более высокое разрешение для детального анализа структуры материала на микроскопическом уровне. Примеры таких аппаратов включают установки для контроля качества в машиностроении, авиации, а также в производстве компонентов для автомобилей и электроники.
Микро-КТ, в свою очередь, применяется для исследования объектов на очень маленьких масштабах. Это позволяет исследовать структуры, размеры и внутреннее строение микрообъектов (например, биологических тканей, семян или микросхем). Разрешение таких аппаратов может достигать долей микрометра, что позволяет получать изображения с высокой детализацией [3].
2.3 Безопасность и дозиметрия
Компьютерная томография использует рентгеновское излучение, что накладывает определённые требования и ограничения по безопасности. Дозы ионизирующего излучения, получаемые пациентом при проведении КТ, значительно ниже, чем при проведении обычной рентгенографии, однако всё равно существует потенциальный риск для здоровья, особенно при многократных исследованиях.
Для минимизации дозы излучения современные аппараты оснащаются дозиметрическими системами, которые позволяют отслеживать количество излучения, поглощаемого организмом, и автоматически регулировать параметры сканирования в зависимости от нужд пациента. Эти системы учитывают такие факторы, как возраст пациента, его пол, размер тела и область сканирования, чтобы минимизировать дозу, не снижая качества изображений. Кроме того, врач, проводящий обследование находится за изолирующим барьером, чтобы минимизировать попадающее на него излучение до минимума.
Также необходимо учитывать, что при проведении КТ с контрастированием существует дополнительный риск для пациентов с заболеваниями почек, аллергическими реакциями или другим состоянием, влияющим на их способность усваивать контрастные вещества [3-5].
3 РЕЗУЛЬТАТЫ, ВИЗУАЛИЗАЦИЯ И ИНТЕРПРЕТАЦИЯ
3.1 Типы получаемых данных и форматы
Результатом компьютерной томографии (КТ) являются цифровые изображения, обычно сохраняемые в формате DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine). Этот формат стандартизирован и используется для обмена медицинскими изображениями между различными устройствами и системами хранения. Изображения в формате DICOM содержат не только данные о самих срезах, но и метаинформацию, такую как параметры сканирования, данные пациента, информацию о времени проведения исследования и т. д. Это позволяет врачам и медицинскому персоналу эффективно работать с изображениями, интегрировать их в медицинские системы и обмениваться данными между различными учреждениями.
Размер файла в формате DICOM зависит от нескольких факторов, таких как количество срезов, разрешение изображений, глубина цвета и дополнительные данные, которые могут быть включены (например, метаинформация о пациенте, параметры исследования и другие). Размер одного изображения может варьироваться от 1 до 10 МБ в зависимости от разрешения. Для полного исследования, например, брюшной полости или грудной клетки, может быть создано несколько сотен срезов. Средний размер для серии из 100–200 срезов может составлять от 200 МБ до 2 ГБ (в зависимости от качества и разрешения).
Каждое изображение представляет собой серийное отображение среза тела или объекта, который был исследован. Каждый срез имеет своё разрешение и глубину, что позволяет строить многоплоскостные реконструкции (MPR) или трёхмерные изображения (3D). Для создания трёхмерной модели достаточно иметь серию срезов, которые будут объединены в единую трёхмерную реконструкцию с помощью специального программного обеспечения [6].
