Компьютерная томография формирует полную трехмерную компьютерную модель внутреннего тела пациента.
Компьютерная томография выводит идею традиционной рентгеновской визуализации на новый уровень. Вместо того, чтобы находить очертания костей и органов, компьютерная томография формирует полную трехмерную компьютерную модель внутренних органов пациента. Врачи могут даже исследовать тело по одному узкому срезу за раз, чтобы определить конкретные участки.
В этой статье мы рассмотрим основную идею компьютерной томографии. Несмотря на то, что используемые компьютерные технологии достаточно развиты, основная действующая концепция очень проста.
Основная мысль
Компьютерная аксиальная томография (CAT) производит рентгеновские лучи, мощную форму электромагнитной энергии. Рентгеновские фотоны - это в основном то же самое, что и фотоны видимого света, но они обладают гораздо большей энергией. Этот более высокий уровень энергии позволяет рентгеновским лучам проходить через большую часть мягкого материала в теле человека. (См. Как работают рентгеновские лучи, чтобы узнать, как это делают рентгеновские лучи, а также как рентгеновские аппараты производят рентгеновские фотоны).
Обычное рентгеновское изображение - это, по сути, тень: вы светите «светом» на одну сторону тела, а кусок пленки на другой стороне регистрирует силуэт костей.
Тени дают неполное представление о форме объекта. Представьте, что вы стоите перед стеной, правой рукой прижимая ананас к груди, а левой - банан сбоку. Ваш друг смотрит только на стену, а не на вас. Если перед вами лампа, ваш друг увидит контур вас, держащего банан, но не ананас - тень вашего туловища закрывает ананас. Если лампа находится слева от вас, ваш друг увидит контур ананаса, но не банана.
То же самое происходит на обычном рентгеновском снимке. Если большая кость находится непосредственно между рентгеновским аппаратом и меньшей костью, большая кость может покрывать меньшую кость на пленке. Чтобы увидеть меньшую кость, вам придется повернуть тело или переместить рентгеновский аппарат.
Чтобы знать, что вы держите ананас и банан, ваш друг должен увидеть вашу тень в обоих положениях и сформировать полный мысленный образ. Это основная идея компьютерной томографии. В аппарате компьютерной томографии рентгеновский луч перемещается вокруг пациента, сканируя его под сотнями разных углов. Компьютер берет всю эту информацию и создает трехмерное изображение тела.
Процедура сканирования
Отсканированный срез печени.
Машина CAT выглядит как гигантский пончик, перевернутый набок. Пациент ложится на платформу, которая медленно продвигается через отверстие в аппарате. Рентгеновская трубка установлена на подвижном кольце по краям отверстия. Кольцо также поддерживает массив детекторов рентгеновского излучения прямо напротив рентгеновской трубки.
Электродвигатель поворачивает кольцо так, что рентгеновская трубка и детекторы рентгеновского излучения вращаются вокруг тела. Каждый полный оборот сканирует узкий горизонтальный «срез» тела. Система управления перемещает платформу дальше в отверстие, чтобы трубка и детекторы могли сканировать следующий срез.
Таким образом, аппарат записывает рентгеновские срезы по всему телу по спирали . Компьютер изменяет интенсивность рентгеновских лучей, чтобы сканировать каждый тип ткани с оптимальной мощностью. После того, как пациент проходит через аппарат, компьютер объединяет всю информацию из каждого сканирования, чтобы сформировать подробное изображение тела. Конечно, обычно нет необходимости сканировать все тело. Чаще всего врачи просматривают только небольшой участок.
Поскольку они исследуют тело срез за срезом со всех сторон, компьютерная томография намного более обширна, чем обычные рентгеновские снимки. Сегодня врачи используют компьютерную томографию для диагностики и лечения широкого спектра заболеваний, включая травмы головы, рак и остеопороз. Они являются бесценным инструментом современной медицины.
