Принцип метода

Компьютерная томография является новым рентгеновским методом, который позволяет получать прижизненные изображения тканевых структур, в том числе головного и спинного мозга, на основании изучения степени поглощения рентгеновского излучения в исследуемом объекте. Принцип метода заключается в том, что исследуемый объект послойно просвечивается тонким рентгеновским лучом с различных направлений при движении рентгеновской трубки вокруг данного объекта. Непоглощенная часть рентгеновского излучения регистрируется с помощью специальных детекторов, сигналы от которых поступают в ЭВМ. После математической обработки полученных сигналов на ЭВМ строится изображение исследуемого слоя ("среза") на матрице, размеры которой в современных томографах варьируют от 256*256 до 1024*1024 элементов. Элемент изображения матрицы определяется как пиксель (pixel - от picture element). Размеры пикселя зависят от величины матрицы. Величина матрицы является одним из факторов, оказывающих влияние на пространственное разрешение томографа и определяющих качество получаемых изображений. Для визуальной оценки картина "среза" передается на экран чёрно-белого или цветного дисплея. Тональность или цвет каждого элемента изображения соответствует усредненной величине степени поглощения рентгеновского излучения в соответствующем участке (объёмном элементе) изучаемого слоя (voxel - от volume element). Величина объема этого участка определяется размерами элемента изображения (пикселя) и толщиной изучаемого слоя. Оценка степени поглощения излучения (рентгеновской плотности тканей) производится по относительной шкале коэффициентов поглощения (КП) рентгеновского излучения. В данной шкале за 0 ед. H принято поглощение в воде, за - 1000 ед. H - в воздухе (Н - единица Хаунсфилда, названа в честь создателя первого компьютерного томографа). Современные томографы позволяют улавливать различия плотностей в 4-5 ед. H. На томограммах более плотные участки, имеющие высокие значения КП, представляются светлыми, а менее плотные, имеющие низкие значения КП, - темными. В таблице №1 tabl1.htmtabl1.htmприведены значения КП для некоторых нормальных и патологически измененных внутричерепных тканевых структур. Качество получаемого изображения определяется преимущественно двумя параметрами: разрешающей способностью аппарата по рентгеновской плотности и пространственным разрешением. Оба вида разрешения зависят от толщины изучаемого слоя и технических параметров сканирующей системы: типа и количества детекторов, характеристик излучателя. Кроме того, между ними существуют обратные отношения - повышение одного типа разрешения сопровождается снижением другого. Современные томографы позволяют получать "срезы" изучаемого объекта толщиной от 1 до 10 мм с пространственным разрешением до 0,3-0,6 мм и разрешением по рентгеновской плотности - 0,2-0,5%. Для обычной рентгенографии последний показатель составляет 10-20%. Высокая чувствительность метода КТ к изменениям рентгеновской плотности изучаемых тканей связана с тем, что получаемое изображение, в отличии от обычного рентгеновского исследования, не искажается наложением изображений других структур, через которые проходит рентгеновский пучок. В то же время лучевая нагрузка на больного при КТ головы не превышает таковую при обычной рентгенографии черепа. Глаз человека способен различать не более 35-40 оттенков тональности черно-белой шкалы. Современные сканирующие системы позволяют измерять плотность тканей (КП) в диапазоне от -2000 до +4000 ед. Н, но шкала дисплея представлена только 256 градациями серого цвета. Таким образом, если все значения плотности [+4000-(-2000 ед. Н )=6000] представить на дисплее, одна единица серой шкалы будет соответствовать (6000/256=23.4375) приблизительно 23 ед. Н, но для человеческого глаза это значение еще больше: 6000/40=150 ед. Н. Максимальная разрешающая способность томографа по плотности около 5 ед. Н, значит для того, чтобы увидеть одновременно максимальное количество достоверно отличающихся по плотности участков, необходимо на дисплее представить не более 200 ед. Н (5*40=200). При уменьшении этой величины изображение будет более контрастным, при увеличении - контрастность понизится. Диапазон значений рентгеновской плотности, представленных на дисплее, получил название "окна" (window), оно имеет определенные "ширину" (window width) и "уровень" (window level) или "центр"( рис. №1ris1.htmris1.htm) Существенными характеристиками томографа являются время одного сканирования и время воспроизведения изображения, которые обычно варьируют от нескольких секунд до нескольких десятков секунд. Современные томографы позволяют производить быстрое последовательное (серийное) сканирование, при котором время сканирования равняется 0,5-2 с, а промежутки между ними составляют от 1,5 до 6,5 с. Данный способ, определяемый как динамическое сканирование, позволяет исследовать движущиеся органы (сердце, легкие), а при использовании ряда контрастных соединений дает возможность производить оценку некоторых параметров кровотока. При этом возможна синхронизация сканирования с определенной фазой физиологического циклического процесса, например, сердечного сокращения по показателям ЭКГ.

Показатели КП для некоторых внутричерепных образований табл 1

Образование	КП (ед. Н)
Серое вещество мозга	32-40
Белое вещество мозга	28-32
Спинномозговая жидкость	3-14
Циркулирующая кровь	35-45
Свежая свернувшаяся кровь	55-90
Инфаркт мозга, 7- 10-й день	22-26
Инфаркт мозга, 1-2-й месяц	13-17
Отёк белого вещества мозга	18-25
Бляшки при рассеянном склерозе	10-27
Содержимое абсцесса	19-23
Менингиома	30-65
Глиома	30-50
Метастазы	22-60
Дермоидная киста	-70-(-20)
Жировая ткань (липома)	-100-(-40)
Кальцификат	более 100