Презентация на тему Комп’ютерна томографія

Олександрович, студент 3-го курсу, спеціальність “Приладобудування”
Email: mrbaranovskiy@live.ru
Викладач: Чуйко Генадій

Петрович; доктор ф-м. н., професор.

за допомогою КТ
Розглянути конфігурацію КТ
Покоління КТ

дослідження органів і тканин із застосуванням комп'ютерної обробки множинних

рентгенівських зображень, виконаних під різними кутами, з подальшою реконструкцію зображення і визначенням щільності будь-якої ділянки цих тканин.
Перші КТ були спроектовані тільки для дослідження голови, однак незабаром з'явилися і сканери для всього тіла. У теперішній час КТ можна використати для візуалізації будь-якої частини тіла.

Вступ

австрійським математиком Іоганном Радоном, який вивів залежність поглинання рентгенівського

випромінювання від щільності речовини на деякому промені зору. Дане завдання на багато років було відкладене убік, і лише в 1956-58 рр. радянські учені Тетельбаум, Коренблюм і Тютін розробили першу систему реконструкції рентгенівських медичних зображень.
Метод комп'ютерної томографії в 1961 р. запропонував американський нейрорентгенолог Вільям Ольдендорф, а в 1963 математика Алан Кормак(США) провів лабораторні експерименти по рентгенівській томографії і показав можливість реконструкції зображення. Перша сповна якісна томограма головного мозку людини отримана в 1972 році

використанням рентгенівських променів ґрунтуються на тому, що різні тканини

послаблюють рентгенівські промені в неоднаковому ступені. При КТ рентгенівськими променями експонуються тільки тонкі шари тканини. Відсутнє нашарування інших тканин, які заважають отриманню їх чіткого зображення.
У процесі проходження крізь тканини рентгенівські промені ослабляються, частково із-за поглинання енергії, частково через розсіювання. Ослаблення можна описати слідуючим рівнянням:
I=Iос-µd,
де I - інтенсивність випромінювання, що було пропущено (випромінювання на виході із тканини), Iо - інтенсивність випромінювання, що падає (на вході в тканини), µ - так званий коефіцієнт повного лінійного ослаблення для тканини, d - це відстань, що пройшло випромінюванням крізь тканину (товщина тканини). Коефіцієнт ослаблення µ обумовлений атомним номером та електронною щільністю тканини. Чим вище атомне число та щільність електронів, тим вище коефіцієнт ослаблення. Таким чином, атомне число та щільність електронів – це два параметри, що зумовлюють якості тканини по ослаблення рентгенівського випромінювання. Необхідно враховувати, що коефіцієнт ослабления залежить також від енергії рентгенівських променів.

точність виміру геометричних співвідношень;
- чутливість на порядок вища, ніж

при звичайній рентгенографії.

симптомах, тобто визначенні точної локалізації, форми, розмірів окремих органів

і патологічних вогнищ, і, що особливо істотно, на показниках щільності. Щільність вимірюють в умовних одиницях - одиницях Хаунсфілда (HU), названих ім’ям винахідника методу. Цей показник (показник абсорбції) заснований на ступені поглинення або ослаблення пучка рентгенівського випромінювання при проходженні його через тіло людини. Кожна тканина в залежності від щільності, атомної маси по різному поглинає випромінювання. Усі органи людського тіла вкладаються в діапазон щільності від -1024 до +3071 одиниць Хаунсфілда, тобто в 4096 одиниць Хаунсфілда. Коефіцієнт поглинення кісткової тканини – плюс 800 – 1000 HU. Ці коефіцієнти називаються денситометричними показниками, за допомогою яких визначають щільність тканин у будь-який точці вимірювального шару. Наприклад, кора головного мозку має щільність 19-23 HU, біла речовина - 13-17 HU, мозкова рідина - 0-7 HU одиниць Хаундсфілда. Вже цей перелік показує, що для КТ посильне зображення таких структур, про які рентгенолог раніше і мріяти не міг.

трубки
4 ВЧ генератор
5 Вмонтований мікропомп’ютер
6 Стаціонарний комп’ютер
У

скалад будь-якого КТ-сканера входять основні блоки:
1. Гентри зі столом пацієнта і блоками управління;
2. Високовольтний генератор;
3. Обчислювальна система;
4. Консоль оператора.

в 1973 р., була одна гостронаправлена рентгенівська трубка і

один детектор, які синхронно пересувалися уздовж рами. Виміри проводилися в 160 положеннях трубки, потім рама оберталася на кут 1° і виміри повторювалися. Самі виміри тривали близько 4,5 хвилин, а обробка отриманих даних і реконструкція зображення на спеціальному комп’ютері займали 2,5 години.

Великобританія) мали вже декілька детекторів, що працюють одночасно, а

трубка випромінювала не гостронаправлений, а віяловий пучок. Також як і томограф 1 покоління він використовував паралельне сканування, але кут повороту трубки збільшився до 30°. Загальний час вимірів, необхідних для отримання одного зображення, значно скоротився і складав 20 секунд. Типовим для даної схеми сканування є те, що вона заснована на обліку лише первинних фотонів джерела.

1970-х рр.) трубка випромінювала широкий віяловий пучок променів, направлений

на безліч детекторів (близько 700), розташованих по дузі. Вдосконалена конструкція зробила можливим безперервне обертання трубки і детекторів на 360° за годинниковою стрілкою за рахунок використання кільця ковзання при підведенні напруги. Це дозволило усунути стадію переміщення трубки і скоротити час, необхідний для здобуття одного зображення до 10 секунд. Такі томографи дозволили проводити дослідження рухомих частин тіла (легенів і черевної порожнини) і зробили можливою розробку спірального алгоритму збору даних. Всі сучасні медичні комп'ютерні томографи відносяться до 3 покоління

США) були суцільне нерухоме кільце детекторів (1088 люмінісцентных датчиків)

і випромінююча віяловий пучок променів рентгенівська трубка, що обертається довкола пацієнта усередині кільця. Час сканування для кожної проекції скоротився до 0,7 з, а якість зображення покращала. У даних томографах необхідно враховувати вплив ефекту розсіяння при перенесенні випромінювання, яке залежно від використовуваної енергії джерела може бути рэлєєвським або комптонівським.

(томографи 5 поколінь). У них потік електронів створюється нерухомою

електронно-променевою гарматою, розташованою за томографом. Проходячи крізь вакуум, потік фокусується і прямує електромагнітними котушками на вольфрамову мішень у вигляді дуги кола (біля 210°), розташовану під столом пацієнта. Мішені розташовані в чотири ряди, мають велику масу і охолоджуються проточною водою, що вирішує проблеми тепловідводу. Напроти мішеней розташована нерухома система твердотілих детекторів, що швидко діють, розташованих у формі дуги 216°. Дані томографи використовуються при дослідженнях серця, оскільки дозволяють отримувати зображення за 33 мс із швидкістю 30 кадрів/секунду, а число зрізів не обмежене теплоємністю трубки. Такі зображення не містять артефактів від пульсації серця, але мають нижче співвідношення сигнал/шум.

звичайне рентгенологічне дослідження на другий план. Сьогодні КТ допомагає

швидко та зручно діагностувати хвороби, діагностування яких колись займало багато часу, або взагалі не було можливим. Єдиним недоліком КТ є значна коштовність обладнання та догляду за ним. Оскільки розвиток сканерів досяг майже вершини можливого, вважаю за доцільне проводити дослідження способів зниження вартості обладнання.