В КT рентгеновский источник и детектор рентгеновского излучения, расположенные в конструкции в форме бублика, двигаются циркулярно вокруг пациента, лежащего на механизированном столе, который перемещается сквозь устройство. Обычно используются мультидетекторные сканеры с 4–64 или более рядами детекторов, т.к. большее число детекторов позволяет сканировать быстрее и с более высоким разрешением изображений, что особенно важно для получения визуализации сердца и органов брюшной полости.
Данные из the detectors essentially represent a series of x-ray images taken from multiple angles all around the patient. Непосредственно изображения не рассматриваются, а отправляются на компьютер, который быстро реконструирует их в двухмерные изображения (томограммы), представляющие собой срез тела в любой желаемой плоскости. Данные также можно использовать для построения подробного 3-мерного изображения.
У некоторых КТ стол движется постепенно и останавливается при каждом сканировании. При других видах КТ стол непрерывно движется во время сканирования; поскольку пациент движется по прямой линии, а детекторы — по кругу, данные собираются по спирали или по винтовой траектории вокруг пациента.
Эти же принципы томографической визуализации можно применять к радиоизотопному сканированию, при котором датчики для регистрации испускаемого излучения окружают пациента, а вычислительная техника преобразует данные датчиков в томографические изображения; примеры – однофотонная эмиссионная КТ (ОФЭКТ) и позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ).
Image courtesy of Mustafa Mafraji, MD.
Применение КТ
КТ обеспечивает лучшую дифференциацию между различными плотностями мягких тканей, чем рентгенограмма. Так как КТ предоставляет гораздо больше информации, она предпочтительнее обычной рентгенографии для визуализации большинства структур головного мозга, головы, шеи, позвоночника, грудной и брюшной полостей. Трехмерные изображения поражений могут помочь хирургам планировать операцию.
КТ является наиболее точным исследованием для обнаружения и локализации камней в мочевом пузыре.
КТ может быть сделана с или без внутривенного вливания рентгеноконтрастного вещества.
Неконтрастная КТ используется:
Для обнаружения острой кровопотери в головном мозге, мочевых конкрементов и узелков в легких
Чтобы охарактеризовать переломы костей и другие скелетные аномалии
Внутривенное введение контрастного вещества используется:
Для улучшения визуализации опухолей, очагов инфекций, воспалений и травм мягких тканей
Для оценки состояния сосудистой системы, например, при подозрении на легочную эмболию, аневризму аорты или расслоение аорты
Контрастные вещества, вводимые орально или иногда ректально, применяются для визуализации органов брюшной полости; иногда, чтобы расширить нижний отдел желудочно-кишечного тракта и сделать его более видимым, используется газ. Контрастное вещество в желудочно-кишечном тракте помогает отличить желудочно-кишечный тракт от окружающих структур. Стандартное контрастное вещество, вводимое перорально, производится на основе бария, но при подозрении на прободение кишечника следует применять низкоосмолярное йодированное контрастное вещество.
Вариации КТ
Виртуальная колоноскопия и КТ-энтерография
Для виртуальной (КТ) колоноскопии (КТ-колонография), перорально вводится рентгеноконтрастное вещество, а воздух вводится в прямую кишку через гибкий, малого диаметра резиновой катетер. Затем выполняется тонкослойная КТ всей толстой кишки. КТ-колоноскопия позволяет делать трехмерные изображения высокого разрешения толстой кишки, которые близко имитируют детали и внешний вид, характерные для оптической колоноскопии. Эта техника может показать полипы толстой кишки и поражения слизистой оболочки толстой кишки размером до 5 мм. Это альтернатива обычной колоноскопии. Виртуальная колоноскопия более комфортна, чем обычная колоноскопия, и не требует седации. Она обеспечивает более четкие, более детальные изображения, чем обычный рентген верхних отделов желудочно-кишечного тракта и может показать наружные мягкотканные новообразования. Во время виртуальной колоноскопии визуализируется весь толстый кишечник. В отличие от этого, примерно у 1 из 10 пациентов, обычная колоноскопия не позволяет обследовать в полном объеме восходящую ободочную кишку.
Основные недостатки виртуальной колоноскопии включают:
Невозможность биопсии полипов в момент обследования
Лучевое воздействие
КТ энтерография является аналогичной, но позволяет получить изображение желудка и всего тонкого кишечника. Большой объем перорально принимаемого рентгеноконтрастного вещества низкой плотности (например, от 1300 до 2100 мл 0,1% сульфата бария) занимает весь тонкий кишечник. Использование рентгеноконтрастного вещества нейтральной или низкой плотности помогает показать подробности строения слизистой оболочки кишечника, могущей поглощать весь используемый контраст, который является более рентгеноконтрастным.
Таким образом, уникальное преимущество КТ энтерографии состоит в
Определении воспалительных заболеваний кишечника
КТ энтерография часто включает в себя использование внутривенно вводимого контрастного вещества. При тонкослойной КТ получены изображения высокого разрешения всей брюшной полости и таза. Эти изображения реконструированы в нескольких анатомических плоскостях, образуя трехмерные реконструкции.
КТ энтерография также может быть использована для обнаружения и оценки других патологий кроме воспалительных заболеваний кишечника, включая следующие:
Очаги поражения затрудняющие прохождение в тонком кишечнике
Опухоли
Абсцессы
Фистулы
Источники кровотечения
КТ внутривенной пиелографии или урографии
Внутривенное введение рентгеноконтрастного вещества позволяет сделать детальные изображения почек, мочеточников и мочевого пузыря. Внутривенно введенное рентгеноконтрастное вещество концентрируется в почках и выводится через почечные собирающие структуры, мочеточники и мочевой пузырь. Несколько КТ изображений получают, делая изображения с высоким разрешением мочевыводящих путей во время максимального затенения, вызванного контрастным веществом.
В большинстве учреждений КТ урография заменила обычную внутривенную урографию.
КТ ангиография
После быстрой болюсной инъекции контрастного вещества быстро выполняются изображения в виде тонких срезов, в то время как контрастное вещество делает артерии и вены непрозрачными. Усовершенствованные методы компьютерной графики применяются для удаления изображения окружающих мягких тканей и обеспечения высокодетального изображения кровеносных сосудов, аналогичного обычной ангиографии.
КТ-ангиография является щадящей, менее инвазивной альтернативой обычной ангиографии.
Image courtesy of Hakan Ilaslan, MD.
Недостатки КТ
На долю КТ приходится наибольшая доза диагностического радиационного облучения всех пациентов в целом. Если выполняются многочисленные сканирования, то общая доза облучения может быть относительно высокой, подвергающей пациента потенциальному риску (см. Риски медицинского облучения). Пациентам, у которых периодически наблюдаются камни в мочевыводящих путях или перенесшим серьезные травмы, скорее всего надо делать многократное КТ-сканирование. Необходимо всегда сопоставлять риск от получения облучения с пользой от проводимого обследования, поскольку эффективная доза облучения при КТ брюшной полости/таза равна примерно 385 рентгенограммам грудной клетки в одной проекции.
Текущая практика подсказывает, что при компьютерной томографии используется самая низкая доза возможного излучения. Современные виды компьютерной томографии и пересмотренные протоколы визуализации показывают резкое снижение радиационного облучения от КТ. Кроме того, новые методы исследования оценивают использование даже гораздо более низких доз радиации для некоторых компьютерных томографов и некоторых показаний. В некоторых случаях эти дозы были бы сопоставимы с облучением, полученным при воздействии рентгеновских лучей.
В некоторых видах компьютерной томографии применяют внутривенное рентгеноконтрастное вещество, вызывающее определенный риск (см. Рентгеноконтрастные средства и реакции). Тем не менее, применение перорально и ректально вводимых рентгеноконтрастных веществ также включает риски, такие как:
Если барий, вводимый перорально или ректально, проникает в пространство вне полости желудочно-кишечного тракта, он может вызывать сильное воспаление в брюшной полости. Если существует риск перфорации кишечника, то используются йодсодержащие пероральные контрастные вещества.
Вдыхание паров йодосодержащих контрастных веществ может вызвать серьезный химический пневмонит.
Барий, задерживаясь в кишечном тракте, может также затвердевать и сгущаться, т.е. потенциально может привести к непроходимости кишечника.
