Компьютерная томография

Компьютерная томография — метод неразрушающего послойного исследования внутренней структуры объекта. Метод основан на измерении и сложной компьютерной обработке разности ослабления рентгеновского излучения различными по плотности тканями.

Рентгеновская компьютерная томография — томографический метод исследования внутренних органов человека с использованием рентгеновского излучения.

Современный компьютерный томограф представляет собой сложный программно-технический комплекс.

Поколения компьютерных томографов: от первого до четвёртого

Прогресс КТ томографов напрямую связан с увеличением количества детекторов, то есть с увеличением числа одновременно собираемых проекций.

Аппарат 1-го поколения появился в 1973 г. КТ аппараты первого поколения были пошаговыми. Была одна трубка, направленная на один детектор. Сканирование производилось шаг за шагом, делая по одному обороту на слой. Один слой изображения обрабатывался около 4 минут.

Во 2-ом поколении КТ аппаратов использовался веерный тип конструкции. На кольце вращения напротив рентгеновской трубки устанавливалось несколько детекторов. Время обработки изображения составило 20 секунд.

3-е поколение компьютерных томографов ввело понятие спиральной компьютерной томографии. Трубка и детекторы за один шаг стола синхронно осуществляли полное вращение по часовой стрелке, что значительно уменьшило время исследования. Увеличилось и количество детекторов. Время обработки и реконструкций заметно уменьшилось.

4-ое поколение имеет 1088 люминесцентных датчика, расположенных по всему кольцу гентри. Вращается лишь рентгеновская трубка. Благодаря этому методу время вращения сократилось до 0,7 секунд. Но существенного отличия в качестве изображений с КТ аппаратами 3-го поколения не имеет.

Виды КТ.

Спиральная компьютерная томография

Спиральное сканирование заключается в одновременном выполнении двух действий: непрерывного вращения источника — рентгеновской трубки, генерирующей излучение, вокруг тела пациента, и непрерывного поступательного движения стола с пациентом вдоль продольной оси сканирования z через апертуру гентри. В отличие от последовательной КТ скорость движения стола с телом пациента может принимать произвольные значения, определяемые целями исследования. Чем выше скорость движения стола, тем больше протяженность области сканирования.

Технология спирального сканирования позволила значительно сократить время, затрачиваемое на КТ-исследование и существенно уменьшить лучевую нагрузку на пациента.

Многослойная компьютерная томография (МСКТ)

Многослойная («мультиспиральная») компьютерная томография с внутривенным контрастным усилением и трёхмерной реконструкцией изображения.

Принципиальное отличие мсКТ томографов от спиральных томографов предыдущих поколений в том, что по окружности гентри расположены не один, а два и более ряда детекторов. Для того, чтобы рентгеновское излучение могло одновременно приниматься детекторами, расположенными на разных рядах, была разработана новая — объёмная геометрическая форма пучка. Четырёхспиральные мсКТ томографы пятого поколения на сегодняшний день в восемь раз быстрее, чем обычные спиральные КТ томографы четвертого поколения. Сегодня в клиниках имеются320-срезовые компьютерные томографы. Эти томографы являются новым витком эволюции рентгеновской компьютерной томографии. Они позволяют не только получать изображения, но и дают возможность наблюдать почти что «в реальном» времени физиологические процессы, происходящие в головном мозге и в сердце. Особенностью подобной системы является возможность сканирования целого органа (сердце, суставы, головной мозг и т.д.)за один оборот рентгеновской трубки, что значительно сокращает время обследования, а также возможность сканировать сердце даже у пациентов, страдающих аритмиями.

Преимущества МСКТ перед обычной спиральной КТ

• улучшение временного разрешения
• улучшение пространственного разрешения вдоль продольной оси z
• увеличение скорости сканирования
• улучшение контрастного разрешения
• увеличение отношения сигнал/шум
• эффективное использование рентгеновской трубки
• большая зона анатомического покрытия
• уменьшение лучевой нагрузки на пациента

Все эти факторы значительно повышают скорость и информативность исследований.

Основным недостатком метода остается высокая лучевая нагрузка на пациента, несмотря на то, что за время существования КТ её удалось значительно снизить.

Компьютерная томография с двумя источниками излучения

DSCT — Dual Source Computed Tomography.

Использование двух рентгеновских трубок, расположенных под углом 90°, дает временное разрешение, равное четверти периода обращения трубки (83 мс при обороте за 0,33 с). Это позволило получать изображения сердца независимо от частоты сокращений.

Каждая трубка может работать в своем режиме (при различных значениях напряжения и тока, кВ и мА соответственно). Это позволяет лучше дифференцировать на изображении близкорасположенные объекты различных плотностей. Особенно это важно при контрастировании сосудов и образований, находящихся близко от костей или металлоконструкций.

Контрастное усиление

Для улучшения дифференцировки органов друг от друга, а также нормальных и патологических структур, используются различные методики контрастного усиления (чаще всего, с применением йодсодержащих контрастных препаратов). Контрастное вещество может вводится пероральным способом при обследовании полых органов желудочно-кишечного тракта и внутривенным - позволяет оценить характер накопления контрастного препарата тканями и органами через кровеносную систему. Методики внутривенного контрастного усиления во многих случаях позволяют уточнить характер выявленных патологических изменений (в том числе достаточно точно указать наличие опухолей, вплоть до предположения их гистологической структуры) на фоне окружающих их мягких тканей, а также визуализировать изменения, не выявляемые при обычном исследовании.

КТ-ангиография

КТ-ангиография позволяет получить послойную серию изображений кровеносных сосудов; на основе полученных данных посредством компьютерной постобработки с 3D-реконструкцией строится трёхмерная модель кровеносной системы.

Спиральная КТ-ангиография — одно из последних достижений рентгеновской компьютерной томографии. Исследование проводится с контрастным веществом в амбулаторных условиях. В момент введения контрастного вещества делают серию сканирований исследуемого участка.

КТ-перфузия

Метод, позволяющий оценить прохождение крови через ткани организма, в частности:

• перфузию головного мозга
• перфузию печени

Показания к компьютерной томографии

1. Как скрининговый тест — при следующих состояниях:
   • Головная боль
   • Травма головы, не сопровождающаяся потерей сознания
   • Обморок
   • Исключение рака легких.
2. Для диагностики по экстренным показаниям — экстренная компьютерная томография
   • Тяжелые травмы
   • Подозрение на кровоизлияние в мозг
   • Подозрение на повреждение сосуда (например, расслаивающая аневризма аорты)
   • Подозрение на некоторые другие острые повреждения полых и паренхиматозных органов (осложнения как основного заболевания, так и в результате проводимого лечения)
3. Компьютерная томография для плановой диагностики
   • Большинство КТ исследований делается в плановом порядке, по направлению врача, для окончательного подтверждения диагноза. Как правило, перед проведением компьютерной томографии, делаются более простые исследования — рентген, УЗИ, анализы и т. д.
4. Для контроля результатов лечения.
5. Для проведения лечебных и диагностических манипуляций, например пункция под контролем компьютерной томографии и др.

Некоторые абсолютные и относительные противопоказания

Без контраста

• Беременность
• Масса тела более максимальной для прибора

С контрастом

• Наличие аллергии на контрастный препарат
• Почечная недостаточность
• Тяжёлый сахарный диабет
• Беременность (тератогенное воздействие рентгеновского излучения)
• Тяжёлое общее состояние пациента
• Масса тела более максимальной для прибора
• Заболевания щитовидной железы
• Миеломная болезнь

МРТ и КТ в чем разница?

Магнитно-резонансная томография (МРТ) и компьютерная томография (КТ) разные диагностические процедуры,их практически невозможно объединить по общему признаку. Единственное,  что объединяет эти два обследования - это принцип послойного сканирования объекта.

• Технически исследования очень похожи. При МРТ и при КТ пациент лежит на столе, который перемещается в "трубе". Обследуемый двигается  вдоль сканера, который делает послойные изображения. Главное отличие КТ от МРТ заключается в использоваини разных физических явлений, которые используются при сканировании объекта.
• При КТ-исследовании используется рентге­новское излучение, которое дает информацию о физическом состоянии вещества, при МРТ-исследоваии - постоянное магнитное поле и радиочастотное электромагнитное излучение прибора, фиксирует распределение протонов, то есть - дает предстваление о химическом строении тканей.
• Компьютерный томограф вращается вокруг тела пациента и постоянно делает снимки под различными углами. Потом полученные изображения обрабатываются и суммируются компьютером, т.е. используется принцип такой же, как и в рентгеновских аппаратах. 
• Для получения результатов на магнитно-резонансном томографе (МРТ) рентгеновское излучение не используется. Пациента помещают в сильное магнитное поле, что приводит к тому, что все атомы водорода которые содержатся в теле выстраиваются согласно направлению магнитного поля. Потом аппарат посылает электромагнитный импульс, перпендикулярный направлению основного магнитного поля. При этом атомы водорода, имеющие одинаковую с сигналом частоту колебаний, «возбуждаются» и генерируют электромагнитный сигнал, который и улавливается аппаратом. Разные ткани (мышцы, кости, сосуды и так далее) содержат разное количество атомов водорода, а потому генерируют различной интенсивности ответные импульсы. Томограф распознает и дешифрует эти импульсы и соответственно строит изображение.

  Какое исследование выбрать?

При выборе того или иного вида диагностики для конкретного больного врач учитывает принципиальные отличия этих исследований.

                                               В пользу МРТ- исследования

• МРТ-исследование информативно при очаговом и диффузном поражении нервных структур, в том числе головного и спинного мозга, поражения суставов.
• На МРТ лучше визуализируются мягкие ткани (мышцы, хрящи, связки, нервы). Поэтому МРТ-исследование показано при подозрении на заболевания мягких тканей.
• Наиболее широко МРТ-исследования используют в неврологии и нейрохирургии (на МРТ видны старые травмы головного мозга, инсульты в поздней стадии развития, а также подозрения на опухоли головного и спинного  мозга). Кроме того у врачей есть возможность "рассмотреть" сосуды головы и шеи без введения контраста, благодаря естественному контрасту от кровообращения.
• МРТ-исследование можно делать после 3-го месяца беременности.
• МРТ противопоказано тем пациентам, у которых установлен имплант, электрокардиостимулятор или в теле присутствуют периорбитальные фрагменты, установлен искусственный хрусталик или металлический протез или клипсы.

                                            В пользу КТ-исследования

• компьютерную томографию или рентгенографию выполняют для исследования костей скелета, т.к. при МРТ- исследовании невозможно увидеть кальций, кото­рый находится в костях.
• МРТ-исследование мало дает информации при лёгочных патологиях, при заболеваниях жёлчного пузыря, переломах костей (то, что содержит твердые телы). При этом КТ наоборот идеально подходит для диагностирования костных повреждений и травм почек, легких. На КТ хорошо видны свежие кровотечения, поэтому КТ применяют для обследования больных со свежими травмами головы, брюшной полости, грудной клетки, а также инсультов в ранней стадии.
• При аневризме и АВМ показано только проведение КТ-исследование.
• беременность является противопоказанием для проведения КТ (из-за облучения)

Общее время процедуры кардинально отличается. КТ-исследование одной области тела занимает несколько минут, в то же время МРТ-исследование около 30 минут.

Стоимость исследования зависит от стоимости аппаратов КТ и МРТ. Стоимость МРТ-исследования существенно выше, но и качество снимков выше.

Во многих случаях для установления правильного диагноза врачам приходится применять одновременно к МРТ и КТ исследования.