Компьютерная томография: обзор метода и диагностических устройств, показания, техника исследования

Компьютерная томография: обзор метода и диагностических устройств, показания, техника исследования

Содержание
  1. В чём заключается сущность метода
  2. Визуализация и просмотр графических данных
  3. Развитие КТ-сканеров
  4. Разновидности томографических исследований
  5. Спиральная КТ
  6. Мультиспиральная КТ
  7. КТ с двумя источниками энергии
  8. Конусно-лучевая КТ
  9. КТ-ангиография
  10. Перфузионная КТ
  11. Позитронно-эмиссионная томография
  12. Использование контрастных агентов
  13. Показания и ограничения к исследованию
  14. Как проходит исследование
  15. Достоверность исследования
  16. Фактор опасности исследования
  17. Видео

Компьютерная томография — диагностический метод визуализации структур тканей и органов, который, для получения изображения использует рентгеновское излучение, цифровую реконструкцию данных.

Возможность изучения послойных срезов с воссозданием трёхмерной картинки органа, привели к повышенной востребованности метода в современной медицине.

КТ даёт исчерпывающую информацию по исследуемой области, что помогает сузить перечень дополнительных исследований для постановки диагноза.

В чём заключается сущность метода

Принцип действия метода основывается на способности тканей в разной степени поглощать рентгеновское излучение.

При сканировании детекторы регистрируют ослабление или затухание луча и преобразуют его в электрические сигналы.

Затем, полученные аналоговые данные с помощью специальных алгоритмов реконструируются в изображение.

Каждая картинка представляет собой изображение поперечного среза объекта. Путём сложения картинок послойных срезов воссоздаётся трёхмерная модель органа.

Технология КТ-исследования в сравнении с традиционным рентгеном проводит высокоточные измерения геометрических соотношений исследуемых структур.

КТ (компьютерная томография)

Полученные изображения после цифровой обработки отражают состояние исследуемых анатомических образований и не зависят от закона наложения теней.

Визуализация и просмотр графических данных

Цифровая обработка данных помогает различать степени изменения плотности на основании интенсивности рентгеновского излучения.

Уровень плотности исследуемых тканей выражается в единицах Хаунсфилда. Единицы образуют шкалу Хаунсфилда, содержащую 4096 оттенков, из которых 256 отображаются на экране монитора и только 20 воспринимаются человеческим органом зрения.

Коэффициент ослабления воды принят за 0 HU, отрицательные показатели имеют жир, воздух.

Положительные величины шкалы соответствуют паренхиматозным органам, костям, мышцам, свернувшейся крови.

Для визуализации тканей требуемого диапазона плотности проводится настройка окна изображения.

Для этого устанавливается средняя плотность, приближённая к уровню плотности исследуемых структур.

Результаты сканирования хранятся в базе данных КТ. Расшифровку проводит врач-радиолог.

Изображения записываются в виде файла стандарта DICOM на диск. На электронный носитель информации вносятся личные данные пациента, сведения об оборудовании, протокол исследования, заметки медицинского персонала. Для открытия и просмотра файла требуется установка специальных программ.

Развитие КТ-сканеров

На протяжении двух десятилетий проводилось совершенствование томографов путём внесения изменений в их конструкцию.

Был расширен угол поворота рентгеновской трубки, увеличено количество детекторов.

В итоге были созданы высокоточные устройства, которые способны выявить органические, функциональные изменения на ранних стадиях заболевания:

  1. Компьютерные томографы 1 поколения сконструированы в 1973 году. Устройство состояло из одной трубки, испускающие рентгеновское излучение в виде узкого пучка, и принимающего детектора, расположенного на противоположной стороне. Трубка при сканировании передвигалась на 160 положений с углом поворота 10˚. В результате для получения одного изображения затрачивалось 4,5 минуты, а обработка данных и воссоздание картинки на компьютере занимало 2,5 часа.
  2. Аппараты 2 поколения укомплектовали дополнительными детекторами, а трубку настроили на веерную отдачу рентгеновского излучения с углом поворота 30˚. Это сократило время измерения данных и получения одного изображения сканируемой области до 20 секунд.
  3. У устройств 3 поколения 500-700 детекторов размещены на дуге. Испуская веерный пучок излучения, трубка вместе с датчиками вращается вокруг тела обследуемого на 360˚. Это создаёт условия для исследования подвижных органов помимо прочих структур человеческого тела. На обработку одной картинки уходит 10 сек.
  4. 4 поколение томографов снабжено 1088 датчиками, расположенными по периферии кольца. Внутри последнего вокруг тела пациента вращается трубка с веерной раздачей луча. Новая конструкция улучшила качество изображения. Время на получение одного среза сократилось до 0,7 сек.
  5. 5 поколение томографов используется для исследования структуры сердца. Их работа основана на действии электролучевой пушки. Она испускает электроны, направляемые электромагнитными катушками сквозь тело пациента на вольфрамовые мишени, расположенные под столом томографа, которые преобразуют сигнал в изображение.

Разновидности томографических исследований

Необходимость в повышении качества диагностики привела к разработке новых методов лучевого исследования и совершенствованию технологии получения высокоточных данных.

В клинической практике и научных исследованиях используют разные виды томографии, в зависимости от возможностей метода, целей и показаний.

Спиральная КТ

Спиральные сканеры состоят из рентгеновской трубки с веерным излучением сигнала и люминесцентных детекторов, расположенных в 1-2 ряда.

Во время работы аппарата происходит непрерывное вращение трубки на 360˚ с описанием винтовой траектории вокруг тела пациента, и движение платформы внутрь гентри с заданной скоростью. Сбор данных проводится без перерыва на всём протяжении сканирования.

К достоинствам метода относят:

  • выявление патологических элементов, размеры которых меньше толщины среза;
  • время исследования 10-15 мин;
  • уменьшение лучевой нагрузки в сравнении с традиционной КТ.

Мультиспиральная КТ

Многосрезовая или многослойная КТ в отличие от спиральной томографии имеет многорядное расположение датчиков (от 4 до 256 рядов) и специальную форму пучка лучей, испускаемых трубкой.

В устройствах нового поколения устанавливается по 2 рентгеновских трубки. Количество полученных срезов в зависимости от типа устройств колеблется от 32 до 640.

МСКТ даёт объёмную информацию о состоянии внутренних органов за 1 виток рентгеновской трубки.

При одновременном воссоздании нескольких срезов, полученных при обороте излучателя на 360˚, увеличивается зона обхвата анатомических образований.

МСКТ сканирует объект 4-спиралями за один оборот трубки, при этом скорость вращения на 0,5 сек быстрее относительно СКТ.

Сокращение времени на оборот трубки вокруг исследуемого объекта привело к снижению лучевой нагрузки на 30%. Для исследования сердца синхронно с томографией проводится ЭКГ.

КТ с двумя источниками энергии

Метод томографии, при котором используется 2 источника излучения, в русскоязычной научной литературе имеет аббревиатуру МСКТ-ДИ.

Основа КТ с двумя источниками лучей базируется на мультиспиральной томографии. Сканеры имеют 2 рентгеновские трубки, расположенные под углом 90˚.

Одна из них излучает маломощную энергию, с помощью которой получают данные с высокой контрастностью и уровнем шума, другая, излучающая высокомощную энергию — с низким контрастом, снижающим уровень шума.

Технология двух излучений даёт временное разрешение 83 мс за виток 0,33 с. Она помогает получить и расшифровать изображение сердца и коронарных артерий вне зависимости от цикла сердечной деятельности и ЧСС.

Используется для выявления нарушений гемодинамики, состояния коронарного русла и выявления стеноза, окклюзии артерий у больных с ИБС.

Конусно-лучевая КТ

Исследование методом конусно-лучевой КТ проводится с помощью излучателя, испускающего луч в виде узкого конуса, приёмника сигнала и программного обеспечения.

Изображение исследуемой структуры получают за 1 виток трубки, что снижает лучевую нагрузку на пациента.

КЛКТ применяют для исследования ограниченных по площади структур. В стоматологии, челюстно-лицевой хирургии, отоларингологии, травматологии используют для:

  • выявления аномалий развития, травм зубов, челюсти;
  • опухолевые заболевания, перелом костей лицевого скелета;
  • планирования малых операций: удаление зуба, установка имплантов;
  • выявления патологии носа, придаточных пазух, височной кости;
  • сканирования суставов верхних и нижних конечностей.

Из недостатков КЛКТ выделяют низкую контрастность мягких тканей.

КТ-ангиография

Ангиография сосудистого русла с использованием томографов и рентгеноконтрастных агентов помогает получить изображения сосудов, оценить состояние кровотока, выявить природу нарушений гемодинамики.

После внутривенного введения контраста получают тонкослойные срезы, которые, пройдя компьютерную обработку, реконструируются в трёхмерную картинку.

С помощью метода выявляют коллатеральный кровоток, кровоизлияния, уровень стеноза, размеры атеросклеротических бляшек.

К главному преимуществу компьютерной ангиографии относят определение анатомического строения сосудов и их взаимоотношение с соседними органами и тканями.

Перфузионная КТ

Перфузионная томография направлена на изучение тканевой гемодинамики на уровне капилляров и является дополнением ангиографии.

Метод визуализирует и оценивает количество кровотока путём оценки изменений рентгеновской плотности во время контрастного усиления сосудистого русла.

Область применения — исследование нарушений мозгового кровообращения, опухолевые поражения головного мозга, печени, поджелудочной железы.

ПКТ используется для динамического наблюдения за пациентами, перенёсшими инсульт, и для выделения группы больных, нуждающихся в тромболизисе и реваскуляризации.

Позитронно-эмиссионная томография

Принцип работы ПЭТ основывается на анализе биохимических, физиологических функций органов человека путём измерения сканером концентрации радионуклида в тканях.

Данные, полученные датчиками, проходят компьютерную реконструкцию. Совмещение ПЭТ с аппаратами КТ даёт совокупность сведений о структуре и функциональной активности органов.

Технология ПЭТ позволяет делать:

  • выявление и дифференцировку новообразований, степень инвазии;
  • определение скорости метаболических процессов, кровоснабжения миокарда;
  • вычисление усвоения кислорода и глюкозы клетками мозга;
  • измерение метаболизма глюкозы.

Использование контрастных агентов

Контрастное усиление расширяет диапазон диагностических возможностей КТ. Введение контрастного агента улучшает качество изображения исследуемой области и помогает провести дифференцировку анатомических структур.

Контрастирование применяют для исследования:

  • естественных полостей, полых органов (ЖКТ, матка, мочевой пузырь, фистулы);
  • паренхиматозных органов;
  • головного, спинного мозга;
  • репродуктивных органов;
  • аорты, коронарных артерий, лёгочных артерий, воротной, полой, подвздошных вен;
  • периферических сосудов, лимфоузлов;
  • костей, мышц;
  • перфузии тканей.

Для исследования брюшной полости контраст принимают внутрь натощак. За 30-60 минут до процедуры препарат выпивают небольшими порциями, которые разделяют на 4-5 приёмов.

Используют сульфат бария (бариевая взвесь) либо водорастворимые средства («Гастрографин»).

Заполнение кишечной трубки контрастом даёт чёткое изображение петель кишечника на томограмме и отграничивает их от окружающих тканей.

Оценить состояние стенок желудка можно путём заполнения органа водой с предварительным внутримышечным введением спазмолитиков.

Бариевая взвесь противопоказана больным с подозрением на перфорацию, при планировании операций на желудок и петли кишечника.

Время заполнения контрастом пищевода, желудка, тонкой кишки составляет 20-25 минут. Контрастирование толстой, прямой кишки занимает 50-60 минут.

При внутривенном контрастном усилении препарат накапливается в тканях, что повышает плотность и улучшает визуализацию структур.

Доза контрастного агента вводится вручную в вену локтевого сгиба либо устанавливается автоматический шприц-инжектор, который будет дозировано подавать вещество.

Для достижения адекватного контрастирования и предупреждения нежелательных эффектов от препаратов, проводится строгий подбор дозировки веществ:

Вид контраста ДозировкаСпособ применения
Сульфат бария250-300 мл на 1 исследованиеВзвесь сульфата бария смешивают с водой для получения общего объёма 1 л. Принимают внутрь.
Водорастворимые йодорганические
 соединения:

-«Гастрографин»
Для исследования ЖКТ – 10-20 мл, для органов малого таза – 100-200 мл.
Препарат размешивают в воде объёмом 1л. Принимают внутрь. Для контрастирования органов малого таза вводят в прямую кишку.
Ионные и неионные йодсодержащие вещества:

-«Гексабрикс»

-«Ультравист»
Общая доза для взрослых 100-150 мл для в/в урографии, аортографии.
80-150 мл вещества с содержанием йода 300 мг/мл.
Вводят в/в в виде болюса с помощью автоматического инжектора.

Показания и ограничения к исследованию

Ввиду информативности компьютерной томографии, метод используется для планового и экстренного обследования пациентов с подозрениями на новообразования, травмы, воспалительные и дегенеративно-дистрофические заболевания.

В клинической практике КТ назначают в следующих случаях:

  • для выявления и предупреждения заболевания у лиц, входящих в группу риска по злокачественным образованиям в лёгких (скрининг-тест);
  • подозрение на органическое поражение головного мозга, при наличии частых головных болей, синкопальных состояний, расстройства личности;
  • судорожный синдром невыясненной этиологии;
  • черепно-мозговая травма;
  • сосудистые повреждения;
  • травма, воспалительные заболевания паренхиматозных органов с осложнениями;
  • для уточнения диагноза, при сомнительных результатах других диагностических методов;
  • контроль эффективности мероприятий, проведённых для лечения заболевания.

Томографию не назначают при беременности, лицам с ожирением, масса тела которых превышает 120 кг.

Ограничение применения метода при сканировании с контрастным усилением предусматривается у пациентов с непереносимостью контраста, нарушением функции почек, сахарным диабетом и патологией щитовидной железы.

Как проходит исследование

В кабинете КТ пациент получает сведения о ходе процедуры и подписывает информированное согласие.

С головы и тела снимаются ювелирные украшения, зубные протезы, слуховой аппарат.

Больной переодевается в одежду без металлических пуговиц, крючков, которые служат причиной появления артефактов.

Пациентам, страдающим боязнью замкнутого пространства, эмоциональной неустойчивостью, предварительно вводят седативные препараты.

Если планируется контрастное усиление, проводится аллергопроба. При отсутствии положительной реакции налаживается венозный доступ.

Пациент с помощью рентген-лаборанта занимает горизонтальное положение на спине, боку или животе на подвижном столе-транспортёре.

Тело и конечности фиксируются ремнями, ограничивающими движение. Связь с врачом, который во время исследования будет находиться в другой комнате, поддерживается через интерком.

После перемещения стола внутрь гентри начинается сканирование и компьютерная обработка данных.

Во время обследования, для улучшения чёткости и качества изображения, от врача поступают команды, задержать дыхание на 20-30 сек или ограничить глотательные движения.

Длительность сканирования составляет 5-20 минут. При использовании контрастного усиления время увеличивается вдвое.

В течение 24 часов после завершения исследования пациент получает заключение с протоколом описания выявленных изменений, снимки или электронный носитель с изображениями.

Достоверность исследования

Диагностические данные, полученные при КТ, важны для выбора тактики лечения и объёма оперативных вмешательств.

Точность метода зависит от области исследования, контрастного усиления, толщины среза и заданного шага подачи транспортёра.

Томография показывает патологические изменения в костных структурах, позвоночнике, сосудах с достоверностью 90-98%.

При исследовании мягких тканей, головного, спинного мозга КТ обладает меньшей специфичностью и чувствительностью по сравнению с МРТ, достоверность которого достигает 98-99%.

Фактор опасности исследования

Ионизирующее излучение, на котором основывается принцип КТ, неблагоприятно воздействует на организм при превышении допустимых доз облучения и частых необоснованных исследованиях. Для определения дозы, воспользуйтесь «Дозиметром».

У беременных повышается риск прерывания беременности, развития пороков, умственной отсталости плода.

Дети в 2-4 раза чувствительнее к излучению, чем взрослые, что требует строгого обоснования к выбору КТ в качестве диагностического метода.

При использовании контрастных агентов возможно развитие аллергических реакций по типу крапивницы, бронхоспазма, отёка Квинке, анафилактического шока.

При появлении первых признаков непереносимости препарата прекращают его введение, останавливают исследование и проводят противошоковую терапию.

Видео

Благодаря информативности и быстроте исследования КТ получила широкое применение во многих отраслях медицины.

При правильном использовании методики снижается к минимуму вредность облучения и количество диагностических ошибок.

Высокая достоверность КТ составляет достойную конкуренцию другим разновидностям томографии.

Эти статьи помогут разобраться с темой

Рейтинг статьи
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (1 оценок, среднее: 5,00 из 5)
Загрузка...
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит
Adblock
detector