Что такое компьютерная томография?

Как выглядит и устроен компьютерный томограф?

На каком принципе основана работа компьютерного томографа?

В каких ситуациях и при каких заболеваниях возможно использование компьютерной томографии?

Как пациенту необходимо подготовиться к компьютерной томографии?

Что происходит во время компьютерной томографии?

Какие преимущества и недостатки КТ, и каков риск развития осложнений во время и после компьютерной томографии?

Какие ограничения использования КТ существуют?

Что такое компьютерная томография?

Компьютерная томография представляет собой рентгенологический метод исследования, при котором компьютер позволяет обработать сразу несколько рентгенографических изображений полученных от органов и тканей, то есть объединить изображения, полученные в нескольких пространственных плоскостях в единое целое. Благодаря использованию компьютерной обработки и анализу изображения возможно преобразование полученных данных в трехмерную (3D) картину исследуемого внутреннего органа или структуры тела. Компьютерная томография нередко упоминается в обиходе в виде аббревиатуры «КТ» или «КТ-сканирование». Основным назначением КТ-сканирования является необходимость диагностики нарушения структуры тканей и органов организма или в качестве вспомогательной процедуры перед или во время выполнения различных лечебных, нередко хирургических, мероприятий.

Как выглядит и устроен компьютерный томограф?

КТ-сканер представляет собой большой аппарат, похожий на куб или невысокий цилиндр с отверстием или небольшим тоннелем внутри. Основной компонент компьютерного томографа это электронно-лучевая трубка, находящаяся в корпусе аппарата. Также в корпусу подсоединена специальная подвижная «кушетка» (стол), при активизации аппарата смещаемая внутри тоннеля томографа. Учитывая, что компьютерный томограф излучает рентгеновские лучи аппарат обычно расположен с специальном экранированном (защищенном) помещении или входит в структуру помещений рентгенологического отделения. Управление аппаратом осуществляется автоматически из соседнего кабинета, в котором расположен компьютерный блок томографа, мониторы и оборудование для слежения за состоянием пациента.

Рис.1 Внешний вид компьютерного томографа.

На каком принципе основана работа компьютерного томографа?

По принципу работы компьютерная томография мало отличается от стандартного рентгенологического исследования. И в том, и в другом случае происходит генерация рентгеновского излучения электронно-лучевой трубкой, которое потом направляется через тело человека на принимающее считывающее изменение радиации устройство. Ткани организма по-разному пропускают рентгеновское излучение и при прохождении луча через разнородные по структуре ткани, происходит разной степени рассеивание или поглощение этих лучей. Через ткани близкие по плотности к воздуху, например легкие, подкожная жировая клетчатка, рентгеновские лучи проходят практически беспрепятственно. Наоборот, более плотные ткани, например костная ткань рассеивает, поглощает и не пропускает излучение, в результате чего к принимающему устройству не доходит существенная доля изначальной лучевой энергии.

Возникающие изменения регистрируются принимающим устройством и выводятся либо в виде фотографии или переносятся в электронном варианте после преобразования в компьютер, где затем обрабатываются. Костная ткань отображается на снимках белым цветом, ткани, близкие по плотности к воздуху – черным цветом.

Во время КТ-сканирования происходит вращение нескольких рентгеновских датчиков вокруг расположенного на смещаемом столе пациента, при этом возникает шум, связанный с работой роторной установки, куда вмонтированы эти датчики. Одновременно с этим происходит перемещение пациента внутри тоннеля, что позволяет проводить исследование сразу на нескольких уровнях. Получается, что датчик описывает вокруг тела пациента спираль, именно поэтому такие томографы носят название винтовых или спиральных, а компьютерная томография спиральной. Компьютерная программа, получая изображение, обрабатывает его с формированием двухмерных (в двух плоскостях) поперечных срезов или картинок. Если проводить грубую аналогию, то каждый срез напоминает нарезанный ровно и со строгой заданной толщиной кусочек хлеба, при этом меняется структура воздушности каждого отдельного кусочка.

Современные компьютерные томографы имеют иное устройство, в них рентгеновские датчики расположены по всей окружности роторной лучевой установки и для регистрации изображения такому томографу достаточно одного вращения. Такие томографы носят название мультидетекторных или мультиспиральных, а компьютерная томография мультиспиральной (МСКТ) или мультидетекторной. Такое устройство позволило сделать томографию практически бесшумной (отсутствуют шумы, связанные с вращением установки), сократило время исследования, позволило делать более тонкие срезы, то есть увеличило диагностические возможности компьютерной томографии. Современные компьютерные томографы настолько быстры, что могут просмотреть огромные сегменты (части) тела, например область брюшной полости или грудной полости в течение нескольких секунд. Это особенно удобно при использовании мультиспиральной компьютерной томографии в диагностике пациентов, не способных находится длительное время в вынужденном положении, например детей, пожилых пациентов и пациентов, находящихся в критическом состоянии.

Кроме того, увеличенные таким образом эффективность и информативность КТ-сканирования позволяет снизить расчетную лучевую дозу рентгеновского излучения, что важно при исследовании детей, из-за высокого риска развития у них рентген-индуцированной патологии, например онкологических заболеваний. Для увеличения информативности исследования в некоторых клинических ситуациях можно использовать контрастирование, в результате чего исследование напоминает по принципу ангиографическое и носит название КТ-ангиографии или компьютерной томографии с контрастированием.

Компьютерная томография: принцип работы КТ (видео-анимация)

В каких ситуациях и при каких заболеваниях возможно использование компьютерной томографии?

• Компьютерная томография является одним из самых лучших и самых быстрых методов диагностики патологии грудной клетки, области живота и малого таза, позволяющий получить детальное изображение поперечных срезов любого типа ткани.
• КТ-сканирования является первым и наиболее предпочтительным методом исследования при подозрении на онкологический характер заболевания, например рак легких, рак печени, поджелудочной железы, КТ позволяет подтвердить наличие опухоли и определить ее точный размер, местоположение и пространственное взаимоотношение с другими соседними органами и тканями, то есть распространенность.
• КТ диагностика также используется для обнаружения, определения диагноза и выбора лечения сердечно-сосудистых заболеваний, способных привести ишемии органа, почечной недостаточности и гибели пациента. Наиболее часто среди всех сосудистых заболеваний компьютерная томография используется при подозрении на тромбоэмболию легочной артерии и при аневризме брюшной аорты.
• Также роль КТ неоценима в диагностике патологии позвоночника и при повреждении (травме) верхних и нижних конечностей, поскольку позволяет выявлять даже небольшие костные фрагменты и определить их взаимоотношение с кровеносными сосудами и мягкими тканями.

У детей, КТ-сканирование чаще используется для выявления:

• лимфомы
• нейробластомы
• врожденных сосудистых деформаций и дисплазий
• патологии почек

Нередко компьютерная томография используется для выявления причин экстренных хирургических состояний, подготовки к плановым диагностическим процедурам и оценки динамики проводимого лечения:

• для выявления повреждения легких, сердца и сосудов, печени, селезенки, почек, кишки или других внутренних органов в случаях экстренной травмы.для биопсии в качестве метода определяющего оптимальное место пункции, например дренировании абсцесса или при использовании минимально инвазивного лечения опухоли.
• при планировании и оценки результатов хирургического вмешательства, например пересадки органа или резекции желудка с гастроеюнальным шунтированием.
• при определении стадии заболевания, плана и оптимальности проводимой противоопухолевой химиотерапии или лучевой терапии.
• для определения плотности кости при диагностике остеопороза.

Как пациенту необходимо подготовиться к компьютерной томографии?

При посещении кабинета компьютерной томографии пациенту необходимо одеть удобную и просторную одежду. Это необходимо в случае если пациента могут попросить снять одежду на время исследования, взамен которой выдадут специальное медицинское белье.

Металлические предметы, такие например как металлические драгоценности, очки, зубные протезы и шпильки, которые могут создать помехи и проблемы с интерпретацией результатов необходимо оставить дома или снять на время исследования.

Обычно в течение 6-8 часов до исследования не рекомендуется, ни есть, ни пить, особенно это касается пациентов, которым во время исследования планируется введение контраста. Это обусловлено тем, что при введении контраста у пациента возможно развитие диспепсических явлений, таких как тошнота и рвота, вероятность появления которых увеличивается при переполненных желудке и кишечнике. Перед исследованием необходимо сообщить врачу о том, какие препараты принимает пациент на данный момент и были ли у него аллергические реакции на введение медикаментов. Если пациент имеет в анамнезе аллергическую реакцию известного происхождения, учет этих данных позволит врачу назначить препараты способные уменьшить выраженность реакции и, что бывает чаще, полностью устранить возможность ее проявления. Также желательно сообщить врачу обо всех сопутствующих заболеваниях, которыми страдает пациент помимо основного заболевания, по поводу которого проводится исследование. Поскольку при компьютерной томографии используется радиоактивное излучение, возможно негативное влияние лучей на активно развивающиеся и делящиеся ткани организма. Особенно это касается органов и тканей организма ребенка в случае беременности матери. В первом триместре беременности проведение любых исследований, связанных с использованием радиации и ионного излучения должны быть исключены, поскольку именно в этот период происходит закладка и развитие основных жизненно важных органов организме ребенка. Поэтому в случае беременности пациентка обязана сообщить об этом врачу, который рекомендует этот вариант диагностики, что позволит ему предложить альтернативный метод диагностики.

Что происходит во время компьютерной томографии?

Пациента просят расположиться на подвижном столе компьютерного томографа, чаще всего лежа на спине. В зависимости от планируемой программы исследования возможно проведение процедуры на животе или лежа на боку. В некоторых случаях для фиксации пациента и удобства используют специальные подушки и ремни, которые позволяют на время исследования сохранять правильное положение. Это связано с тем, что даже незначительное движение может неблагоприятно оказаться на проведении исследовании и исказить полученные результаты, сделав исследование не информативным. Некоторые проблемы возникают обычно при обследовании детей, поскольку они активны и беспокойны. Для этого обычно на время исследования в кабинет компьютерной томографии приглашают детского анестезиолога, под контролем которого им вводят успокоительные (седативные) препараты.
В случае использования контраста, его растворы обычно предлагают выпить, вводят в организм внутривенно или с помощью клизмы. Это также зависит от планируемой программы исследования, в первом случае исследуют органы, находящиеся в тесном контакте с органами верхних отделов пищеварительного тракта, во втором – состояние сосудистой системы, в третьем – нижние отделы пищеварительного тракта.

Далее врач-радиолог смещая стол относительно тоннеля томографа определяет область предполагаемого исследования и точку старта. При активизации аппарата пациента попросят на несколько секунд задержать дыхание, что необходимо для полного ограничения возможных движений. Напоминаем, что любое движение может существенно снизить информативность исследования и его придется повторять заново. После окончания исследования пациента могут попросить немного подождать, что необходимо для оценки качества проведенного исследования. Общее время процедуры обычно составляет 30-40 минут.

Сама процедура проведения компьютерной томографии является абсолютно безболезненной и быстрой, с учетом использования мультиспиральной компьютерной томографии время вынужденного лежачего положения еще меньше.

Определенные проблемы при КТ могут возникнуть у пациентов, страдающих клаустрофобией или болевым синдромом. Таким пациентам обычно назначают успокоительные препараты накануне или во время исследования, позволяющие существенно легче перенести процедуру.

Единственный дискомфорт может возникнуть при проведении компьютерной томографии с контрастированием и связан он с введением в периферическую, чаще всего кубитальную, вену иглы и катетера, а также ощущением тепла и небольшого жжения при введении раствора контрастного препарата. Иногда возникает покраснение кожных покровов в месте расположения вены и ощущение металлического привкуса во рту, длящегося несколько минут.

Во время исследования пациент будет один находится в помещении, где расположен томограф, однако несмотря на это врач-радиолог постоянно будет поддерживать с ним визуальный и контакт по громкой связи. С пациентами детского возраста обычно оставляют родителей, которым для защиты от излучения рекомендуют одеть специальную защиту.

КТ головного мозга (видео)

Какие преимущества и недостатки КТ, и каков риск развития осложнений во время и после компьютерной томографии?

Преимущества

• КТ-сканирование является безболезненным, неинвазивным, быстрым и точным методом диагностики.
• Основное преимущество КТ – способность дифференцировки (выявлять различия) тканей по плотности.
• В отличие от обычной рентгенографии компьютерная томография позволяет получить достаточно точные и детальные изображения структуры тканей и органов, провести компьютерную обработку и измерения.
• Сама процедура выполнения компьютерной томографии проста и достаточно эффективна в экстренных ситуациях, что позволяет сэкономить время на проведении диагностики и нередко исключить другие менее информативные методы исследования.
• КТ также зарекомендовала себя как очень рентабельный метод диагностики различных патологических состояний.
• КТ в отличие от МРТ позволяет проводить обследование пациентов с имплантированными в организм медицинскими электронными устройствами.
• КТ-сканирование позволяет получить изображение тканей и органов в реальном масштабе времени, что определяет высокие возможности использования КИ диагностики при выполнении минимально инвазивных процедур и чрезкожных биопсий тканей, особенно это касается тканей легких, органов брюшной полости, малого таза и костей.
• Диагноз, поставленный с помощью КТ диагностики, может исключить необходимость диагностического хирургического вмешательства и биопсии.
• После компьютерной томографии в теле пациента не остается радиационной активности.
• Рентгеновское излучение используемое при КТ диагностике не имеет никаких непосредственных побочных эффектов.

Риски

• Существует небольшая вероятность индуцирования ракового заболевания из-за радиации, однако всегда при проведении КТ возможность получения точного диагноза и вероятность неблагоприятного исхода заболевания, по поводу которого проводится исследование, перевешивают риск развития онкологического заболевания.
• Как уже упоминалось ранее, женщине необходимо обязательно сообщить врачу-радиологу о возможности нахождения в состоянии беременности, поскольку проведение компьютерной томографии может быть потенциально опасной процедурой для развивающегося плода.
• Кормящим матерям желательно сцедить молоко и не использовать молоко в течение 24 часов после исследования, проведенного с использованием контраста.
• Риск серьезной аллергической реакции встречается достаточно редко, особенно с учетом того, что в настоящее время используются контрастные препараты, содержащие неактивную форму йода в составе. Но, тем не менее, настороженность всегда должна сохраняться и в помещении всегда должны присутствовать препараты для купирования (подавления) развития аллергических реакций на контраст.
• Токсичность контрастного материала по отношению к почечной ткани может стать причиной почечной недостаточности, то есть осложнения, которое достаточно редко встречается в настоящее время из-за использования более современных малотоксичных препаратов. Вероятность развития такого осложнения возрастает у пациентов, исходно имеющих явления почечной дисфункции, например пациенты с сахарным диабетом, обезвоживанием и т.д.

Какие ограничения использования КТ существуют?

Отдельные детали мягких тканей, например ткани головного мозга, внутренних тазовых органов, колена или плечевого сустава лучше видны при магнитно-резонансной томографии. Желательно полностью исключить возможность использования КТ-сканирования у беременных и искать альтернативные варианты диагностики. Еще одним ограничением является невозможность использования компьютерной томографии при избыточном весе, когда тело пациента не может поместиться в тоннеле томографа, однако это явление компенсируется появлением более современных компьютерных томографов.