Компьютерная томография представляет собой современный метод неразрушающего послойного исследования внутренних структур организма посредством сканирования. История КТ берет начало в ХХ веке - данный метод диагностики был предложен Г. Хаунсфилдом и А. Кормаком в 1972 году, за что в последствие ученые были удостоены Нобелевской премии. 

В основе метода лежит принцип облучения выбранного участка организма рентгеновскими лучами и получения серии высокоинформативных изображений. Главным отличием КТ от классической рентгенографии является то, что в последнем методе получают проекционные изображения области исследования, в случае томографии получают набор срезов, из которых можно построить пространственное изображение либо получить изображения, визуализирующие структуры в произвольных плоскостях, отличных от первоначальной плоскости сканирования.

КТ дает значительно больше информации, чем рентгенография, и широко используется для оценки анатомического, физиологического состояний внутренних органов, выявления самых разных нарушений: опухолей, метастаз, сосудистых изменений, переломов, нарушений опорно-двигательного аппарата, повреждений, патологий внутренних органов.

Основными преимуществами КТ перед традиционными методами рентгенодиагностики являются широкая область исследования организма, возможность построения трехмерных изображений, высокая точность измерений, отсутствие теневых наложений, высокая контрастная чувствительность.

Диагностика выполняется на компьютерном томографе, который представляет собой сложный программно-технический комплекс, состоящий из кольца (гентри), рабочей станции, стола пациента, консоли. Гентри содержит в себе расположенные напротив друг друга детектор и рентгеновскую трубку, которая испускает пучок излучения. Эти два элемента жестко спарены и вращаются в плоскости сканирования вокруг исследуемой области. На каждом обороте системы «трубка-детектор» собираются данные о поглощении и затухании рентгеновского излучения, на основании которых компьютер строит изображение среза. С точки зрения математики процесс представляет собой решение системы линейных уравнений.

На современных компьютерных томографах установлен не один ряд детекторов, а несколько. Каждый ряд позволяет получить снимок одного среза - если в томограф содержит 16 рядов детекторов, за один оборот трубки можно получить 16 срезов.

Одновременно с процессом сканирования осуществляется поступательное движение стола с пациентом относительно плоскости сканирования, что позволяет выполнить серию срезов с заданной толщиной.

Существует пошаговый и спиральный режимы сканирования. В первом случае съемка выполняется по схеме: оборот трубки – продвижение стола – оборот трубки и т.п. до тех пор, пока не будет исследован весь участок. Такой режим используется при диагностике, требующей получение снимков с высоким пространственным разрешением. 

При спиральном режиме синхронное вращение системы «трубка-детектор» совмещается с непрерывным движением стола. Спиральная томография в свою очередь подразделяется на одно- и мультиспиральную, при которой за один оборот можно получить 2, 4, 8, 16 и более срезов. Последний вид томографии получил широкое распространение по причинам уменьшения лучевой нагрузки на пациента, увеличения скорости сканирования, увеличения зоны анатомического покрытия, улучшения информативности.

Для решения отдельных задач используют специальные режимы сканирования:

• обзорный - съемка протяженной области выполняется в одной проекции. Такой режим используется для предварительного сканирования, которое необходимо для разметки зон интереса и т.п.
•  динамический – одна и та же область снимается постоянно. Используется при необходимости съемки области в течение определенного времени, к примеру, для оценки распределения контраста.

Что касается выбора толщины среза, он зависит от вида диагностики и от величины визуализируемого объекта. Двумерное изображение возможно построить из срезов толщиной от 0,5 до 10 мм, при этом тонкими считаются срезы 1-1,5 мм, очень тонкими – менее 1 мм.

Прогресс компьютерных томографов напрямую зависит от увеличения количества детекторов, т.е. от увеличения числа одновременно собираемых проекций. Томографы первого поколения были пошаговыми и односрезовыми, второе поколение оставалось пошаговым, но за один оборот трубки производилась съемка более одного среза. Третье поколение ввело понятие мультиспиральной (многосрезовой) КТ, технология которой позволяет получать изображения высокого качества.

В томографах четвертого поколения содержится стационарное кольцо детекторов и вращается только трубка. Преимуществом таких аппаратов является более высокое пространственное разрешение, однако по ряду причин (высокая стоимость детектора, высокий уровень рассеянного излучения) четвертое поколение томографов распространения не получило.

В настоящее время на стадии разработки находятся аппараты пятого поколения, в которых реализована технология использования двух пар «трубка-детектор» с главной целью уменьшения времени сканирования.

Магнитно-резонансная томография является нелучевым неинвазивным, высокоинформативным методом исследования внутренних органов и тканей, основанным на эффекте ядерного магнитного резонанса.

Свою историю МРТ начинает в прошлом веке - за изобретение метода МРТ в 2003 году ученые П. Мэнсфилд и П. Лотербур были удостоены Нобелевской премии в области медицины.

МРТ в настоящее время широко используется для оценки состояния внутренних структур организма, выявления патологических процессов, в том числе опухолей, воспалительных, инфекционных заболеваний, нарушений сердечно-сосудистой системы, головного мозга, позвоночника, спинномозгового канала, суставов, органов брюшной полости, малого таза, молочных желез и прочих структур.

С физической точки зрения метод основан на измерении электромагнитного отклика протонов водорода на их возбуждение в постоянном магнитном поле высокой напряженности комбинацией электромагнитных волн. Ядро водорода состоит из одного протона, имеющего свой магнитный момент и меняющего ориентацию в пространстве в сильном магнитном поле, при воздействии дополнительных (градиентных) полей, под воздействием внешних радиочастотных импульсов, которые подаются на особой для протона резонансной частоте в данном магнитном поле. При помещении протона во внешнее магнитное поле, его спин может ориентироваться двумя способами – либо быть сонаправленным линиям магнитного поля, либо быть направленным противоположно. Если воздействовать на исследуемую область электромагнитным излучением определенной частоты, некоторое количество протонов изменят свой магнитный момент на противоположный, после чего вернутся в исходное положение. При релаксации предварительно возбужденных протонов выделяется энергия, которая регистрируется системой сбора данных и на основании которой происходит формирование изображение исследуемого участка организма.

Для того чтобы точно определить локализацию сигнала в пространстве помимо постоянного магнита томограф содержит градиентные катушки, которые добавляют к однородному полю градиентное возмущение. Градиентное магнитное поле обеспечивает выборочное возбуждение протонов нужного участка. Более подробно про физико-математические основы МРТ можно прочитать здесь.

Мы вплотную подошли к вопросу устройства МР-томографа. Аппарат включает в себя основной магнит, градиентные катушки, радиочастотные катушки, фазочувствительный детектор, устройство для анализа данных, оборудование для энергоснабжения и охлаждения системы.

В зависимости от создаваемой напряженности магнитного поля томографы подразделяются на:

• ультранизкопольные (напряженностью менее 0,1 Тл);
• низкопольные (до 0,5 Тл);
• среднепольные (до 1 Тл);
• высокопольные (до 2 Тл);
• сверхвысокопольные (более 2 Тл).

В настоящее время наиболее распространены высокопольные и сверхвысокопольные МР-томографы.

По типу магнитов аппараты подразделяются на:

• с постоянным магнитом (используются в открытых томографах);
• резистивные электромагниты (также используются в открытых аппаратах, но встречаются все реже);
• сверхпроводящие электромагниты (способны создавать поля высокой напряженности, но являются довольно дорогими и требуют охлаждения с помощью жидкого гелия).

По степени «открытости» МР-аппараты бывают:

• закрытыми (туннельного типа). Обследование в таких томографах не рекомендуется пациентам, страдающих клаустрофобией;
• открытого типа (обладают, как правило, меньшей мощностью, однако позволяют проводить диагностику пациентов, боящихся замкнутых пространств).

В медицинской практике существует несколько отдельных технологий МРТ: МР-ангиография, МР-перфузия, функциональная МРТ, МР-диффузия и пр.

МР-ангиография представляет собой способ исследования сосудистой системы человека. Метод позволяет оценить функциональные и анатомические особенности кровотока, определить нарушения кровоснабжения головного мозга, внутренних органов, выявить атеросклероз, тромбоз, стеноз, аневризмы сосудов, пороки сердца и прочие нарушения.

МР-перфузия позволяет оценить прохождение крови через ткани организма, в том числе через ткани печени и головного мозга.

Основной задачей функциональной МРТ является исследование коры головного мозга для определения особенностей областей мозга, отвечающих за зрение, память, движение, речь и прочие функции. Принцип метода заключается в том, что при выполнении определенных задач пациентом кровоток в соответствующих отделах мозга усиливается.

МР-диффузия представляет собой способ определения движения внутриклеточных молекул воды в тканях.

В современной диагностике МРТ является незаменимым методом обследования и выявления патологий, позволяющий планировать операционные вмешательства, лечение и контролировать его эффективность.

В нашем центре Вы можете выполнить все виды томографических исследований. Подробнее о ценах на МРТ и КТ диагностику можно узнать на нашем сайте или по контактным телефонам.