Лучевая диагностика. Рентгеновская компьютерная томография. Занятие 5

1.

5 занятие
3 курс
Лучевая диагностика
Рентгеновская компьютерная
томография
2020 – 2021 гг.
© ПетрГУ, Васильев В. А., 2021

2.

рентгеновская компьютерная томография
Томография (греч. tomh часть, сечение + grajw пишу) - метод,
заключающийся в получении изображений отдельных слоев исследуемого
объекта
Рентгеновская компьютерная томография (радиационная
вычислительная томография) - метод реконструкции с помощью компьютера
поперечных сечений тела, полученных с использованием рентгеновского
излучения
© ПетрГУ, Васильев В. А., 2021

3.

рентгеновская компьютерная томография
Преимущества метода
Устранение эффекта суммации
Способность к дифференциации внутренних структур
Повышенная контрастность
Окружающие структуры не снижают контраст
Цифровое изображение, возможность просмотра в нескольких окнах
Возможность 3 D реконструкции тела пациента
© ПетрГУ, Васильев В. А., 2021

4.

рентгеновская компьютерная томография
История метода
1963 - А. Кормак (США) показал выполнимость реконструкции
изображения.
1972 - получена первая вполне качественная томограмма головного мозга
человека (Г. Хаунсфилд).
© ПетрГУ, Васильев В. А., 2021

5.

рентгеновская компьютерная томография
1973 - инженер Г. Хаунсфилд (Великобритания) разработал первую на
западе коммерческую систему (сканер головного мозга фирмы EMI).
Siretom СT system
1978 - разработан первый отечественный медицинский рентгеновский
томограф СРТ-1000 под руководством И.Б. Рубашова ( директор
ВНИИКТ 1987-1998 гг).
1979 - серийно выпускаемые томографы установлены уже более чем в
2000 клиниках мира.
© ПетрГУ, Васильев В. А., 2021

6.

рентгеновская компьютерная томография
1979 - Г. Хаунсфилду и А. Кормаку присуждена Нобелевская премия в
области медицины за развитие компьютерной томографии.
1982 - английский микробиолог А. Клуг удостоен Нобелевской премии по
химии, за вклад в развитие экспериментальных и расчетных
методов трехмерной РТ
Г. Хаунсфильд
А. Кормак
A. Клуг
© ПетрГУ, Васильев В. А., 2021

7.

рентгеновская компьютерная томография
Области применения РКТ
Исследование:
Органов грудной клетки
Органов средостения
Органов брюшной полости
Органов малого таза
Центральной нервной системы
Опорно-двигательной системы
Сердечно-сосудистой системы
© ПетрГУ, Васильев В. А., 2021

8.

рентгеновская компьютерная томография
Классификация томографов
По количеству детекторов и оборотов трубки в единицу времени
различают такие разновидности компьютерной томографии:
последовательная КТ; спиральная томография; многослойная
мультиспиральная компьютерная томография.
© ПетрГУ, Васильев В. А., 2021

9.

рентгеновская компьютерная томография
Классификация томографов
Последовательная (пошаговая) РКТ
В таком томографе после совершения каждого оборота, рентгеновская
трубка останавливается для того, чтобы вернуться в исходное
положение перед началом следующего цикла. Пока трубка
неподвижна, стол томографа с пациентом передвигается вперёд на
определённое расстояние (так называемый “шаг стола”) для того,
чтобы произвести снимок следующего среза.
Один детектор
Сбор данных методом «перемещение – вращение»
Перемещение поперек пациента
Вращение вокруг пациента
Очень медленно
Каждый срез – несколько минут
© ПетрГУ, Васильев В. А., 2021

10.

рентгеновская компьютерная томография
Классификация томографов
Схема работы РКТ 1 поколения
© ПетрГУ, Васильев В. А., 2021

11.

рентгеновская компьютерная томография
Классификация томографов
Спиральная РКТ
Спиральные томографы обеспечивают непрерывность двух действий:
вращения рентгеновской трубки вокруг объекта исследования, и
непрерывного поступательного движения стола с пациентом вдоль
продольной оси сканирования сквозь апертуру гентри. Гентри включает
в себя источник излучения, детекторы сигналов, а также систему,
которая обеспечивает их непрерывное движение. Диаметр апертуры
гентри – это глубина области объекта, на которую распространяются
возможности сканирования.
© ПетрГУ, Васильев В. А., 2021

12.

рентгеновская компьютерная томография
Классификация томографов
Схема работы РКТ 2-3 поколения
© ПетрГУ, Васильев В. А., 2021

13.

рентгеновская компьютерная томография
Классификация томографов
Мультиспиральная (мультисрезовая) РКТ
Основное отличие такого вида РКТ в количестве детекторов – по окружности гентри их
может располагаться минимум 2 ряда, общим количеством до 1100-1200 штук. Впервые
технология мультиспирального или мультисрезового сканирования была предложена в 1992
году. Изначально она подразумевала произведение двух срезов в течение одного цикла
вращения рентгеновской трубки, что существенно увеличивало производительность
томографа. Сегодня аппараты позволяют получить до 640 срезов объекта за одно
вращение, в результате чего появляется не только высокоточная и качественная картинка
на снимках, но и возможность следить за состоянием органов в реальном времени.
Существенно сократилось и время проведения процедуры – мультиспиральная
компьютерная томография, или МСКТ, длится всего 5-7 минут. Такой тип томографии
предпочтителен для обследования костных тканей. Подробнее:
https://foodandhealth.ru/diagnostika/raznovidnosti-kt/
© ПетрГУ, Васильев В. А., 2021

14.

рентгеновская компьютерная томография
Классификация томографов
Схема работы РКТ 4-5 поколения
© ПетрГУ, Васильев В. А., 2021

15.

рентгеновская компьютерная томография
Классификация томографов
Преимущества спиральной и мультиспиральной РКТ
Быстрая ротация излучающей трубки в спиральных томографах, отсутствие интервалов
между циклами излучения для продвижения стола в следующую позицию значительно
сокращают время исследования. Это приводит к повышению пропускной способности
кабинета, облегчает исследование больных, которые не могут длительно задерживать
дыхание, долго находиться в аппарате (травматические больные, дети, пациенты в тяжелом
состоянии). Высокая скорость сканирования позволяет получать значительно более четкие
изображения с меньшими артефактами от физиологических движений. Новая технология
улучшила также качество изображений движущихся органов грудной клетки, брюшной
полости. Снижение времени облучения делает метод КТ более безопасным для пациентов.
К преимуществам спиральной КТ необходимо отнести возможность реконструкции
изображения в любой заданной плоскости. При спиральной томографии получаемые
данные извлекаются из всего сканируемого объекта, что позволяет получать изображение
любого зафиксированного слоя из отсканированного объема.
© ПетрГУ, Васильев В. А., 2021

16.

рентгеновская компьютерная томография
Устройство томографа
© ПетрГУ, Васильев В. А., 2021

17.

рентгеновская компьютерная томография
Устройство томографа
© ПетрГУ, Васильев В. А., 2021

18.

рентгеновская компьютерная томография
Устройство томографа
© ПетрГУ, Васильев В. А., 2021

19.

рентгеновская компьютерная томография
Устройство современного томографа
Томограф изнутри
© ПетрГУ, Васильев В. А., 2021

20.

рентгеновская компьютерная томография
Принципы получения изображений. Проекции
Получение двухмерных изображений трехмерного объекта
© ПетрГУ, Васильев В. А., 2021

21.

рентгеновская компьютерная томография
Принципы получения изображений. Проекции
Двухмерные изображения – «проекции» всех ракурсов
вокруг пациента
Как это делается:
- вращение трубки и детекторов вокруг тела пациента
- данные коэффициентов ослабления собираются с каждого
угла поворота трубки
- генерируются серии проекций
© ПетрГУ, Васильев В. А., 2021

22.

рентгеновская компьютерная томография
Принципы получения изображений. Проекции
Использование серий двухмерных изображений
объекта для обработки и представления его в 3-х
мерном виде
Плоское R изображение
Синограмма
реконструированное
изображение
© ПетрГУ, Васильев В. А., 2021

23.

рентгеновская компьютерная томография
Шкала коэффициентов ослабления
Что мы измеряем?
Измерение линейного коэффициента ослабления, μ,
между трубкой и детекторами
Коэффициент ослабления – это мера того, насколько
сильно рентгеновские лучи поглощаются тканями
© ПетрГУ, Васильев В. А., 2021

24.

рентгеновская компьютерная томография
Шкала коэффициентов ослабления(шкала Хаунсфилда)
Уровни серого цвета на КТ изображении представляют коэффициенты
ослабления для каждого пикселя
Уровни серого цвета обозначаются в единицах Хаунсфилда (HU)
Вода 0 HU
Воздух – 1000 HU
Кость 1000-3000 HU
HU= μобъекта – μводы Х 1000
μводы
© ПетрГУ, Васильев В. А., 2021

25.

рентгеновская компьютерная томография
Шкала коэффициентов ослабления. Окна.
КТ изображения могут отображаться с
произвольными яркостью и
контрастностью
Отображение на экране определяется с
использованием уровня окна (WL) и
ширины окна (WW)
WL определяет степень «серости»
изображения
WW определяет уровень от белого к
черному
Выбор WL и WW зависит от
клинических целей
© ПетрГУ, Васильев В. А., 2021

26.

рентгеновская компьютерная томография
Шкала коэффициентов ослабления. Окна.
Одно и тоже изображение представлено с разными
уровнем и шириной окна
© ПетрГУ, Васильев В. А., 2021

27.

рентгеновская компьютерная томография
Оценка РК-томограмм
Важным достоинством метода является возможность определять плотность
тканей (проводить денситометрию) исследуемого органа и разграничивать, таким
образом, нормальные ткани от измененных.
Базовый термин – density (плотность)
Образования, КТ-плотность которых равна плотности окружающих тканей,
называют изоденсивными (например, некоторые опухоли)
Такие объекты сложно различить визуально, и зачастую сделать это можно
только по косвенным признакам – по наличию оболочки (капсулы), по различиям
в структуре искомого объекта и органа, в котором он находится.
Плотность которых выше плотности окружающих тканей – гиперденсивными
(кальцинат в легком),
При плотности ниже плотности окружающих тканей – гиподенсивными (киста в
почке)
Указывается цифровая плотность объекта в единицах UH
© ПетрГУ, Васильев В. А., 2021

28.

рентгеновская компьютерная томография
Оценка РК-томограмм
Гиподенсивная гемангиома
© ПетрГУ, Васильев В. А., 2021

29.

рентгеновская компьютерная томография
Оценка РК-томограмм
Гиподенсивное и гиперденсивные
образования в печени
© ПетрГУ, Васильев В. А., 2021

30.

рентгеновская компьютерная томография
Оценка РК-томограмм
Изоденсивный очаг в головном мозге
© ПетрГУ, Васильев В. А., 2021

31.

рентгеновская компьютерная томография
Клинические преимущества РКТ
РКТ - ангиография: быстрое сканирование – лучшее использование контраста, хорошее
продольное разрешение, изображения более тонких сосудов
3D- изображения: большое количество тонких срезов позволяет улучшить качество
объемного изображения
Визуализация сердца: на быстрых сканерах уменьшается размытость изображения
© ПетрГУ, Васильев В. А., 2021

32.

рентгеновская компьютерная томография
Недостатки РКТ
1. Высокая лучевая нагрузка – зависит от времени исследования, объема сканируемой
области, окна.
2. Высокая стоимость исследования, особенно для контрастных методик.
3. Относительно малая доступность.
4. Ограничения по массе пациента.
5. Необходимость в ряде случаев задержки дыхания.
6. Немобильность.
7. Наличие притовопоказаний.
© ПетрГУ, Васильев В. А., 2021

33.

рентгеновская компьютерная томография
Противопоказания к РКТ
Без контраста:
Беременность
Масса тела слишком велика для прибора (105-120 кг)
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
© ПетрГУ, Васильев В. А., 2021