Компьютерная томография

Пик популярности и известности данного метода исследования пришелся на 2020 год. В условиях пандемии COVID-19, проведение компьютерной томографии оказалось самым эффективным методом диагностики заболевания.

В современной медицине, под названием «компьютерная томография» подразумевают процедуру исследования тканей или органов человека при использовании многослойного сканирования рентгеновским излучением. Стоит отметить, что данный метод используется не только для диагностики новой коронавирусной инфекции, но и в широчайшем спектре других исследований.

История развития метода КТ

 Еще в 1972 два ученых Годфри Хаунсфилд и Аллан Кормак придумали «метод неразрушающего послойного исследования внутреннего строения предмета». В основе метода лежала физика процесса затухания рентгеновского излучения, проходящего через объекты. За своё изобретение, которое оказалось незаменимым в медицине, оба физика были удостоены Нобелевской премии в 1979 году.

Алгоритмы расчета экспоненциального затухания были разработаны австрийцем Иоганном Радоном еще в 1917 году, задолго до появления метода КТ. Хаунсфилду и Кормаку требовалась лишь компьютерная программа, способная обрабатывать большие массивы данных, а также система датчиков и излучателей, способных вращаться вокруг исследуемого предмета.

С тех пор конструкция томографов серьезно улучшилась. Пару вращающихся рентгеновских трубок-датчиков заменили тысячи высокочувствительных приёмников, регистрирующих на малейшие изменения строения тканей человеческого тела. Доза рентгеновского излучения сократилась более, чем на треть, а современное программное обеспечение позволяет создавать не просто изображения проекций, но даже трехмерные модели органов!

Как работает современный компьютерный томограф?

Современный компьютерный томограф – это сложный аппарат не только с технической, но и с программной точки зрения. Он является более совершенной альтернативой классическому двумерному рентгеновскому исследованию. Принцип работы КТ основан на том, что разные ткани и вещества по-разному поглощают излучение рентгеновского диапазона.

Основу составляет подвижный стол, на который ложится пациент, и кольцеобразная система из рентгеновских излучателей и сотен датчиков излучения. Двигаясь по окружности вокруг стола, рентгеновская трубка посылает узконаправленный пучок частиц, который проходит сквозь ткани человека, частично поглощаясь. Оставшийся сигнал фиксируется датчиками, после чего компьютер сопоставляет между собой интенсивность принятого и испущенного излучения. По их соотношению выстраивается изображение узкого слоя (среза) человеческого тела. Движущийся стол «подставляет под луч» следующую исследуемую область тела. Полученные данные обрабатываются компьютером, который объединяет их в трехмерное изображение или двухмерную проекцию, в зависимости от того, какое представление необходимо врачу.

Скорость исследования также возросла. В первых аппаратах компьютерной томографии сканирование выполнялось послойно, один срез за одно вращение трубки. После каждой процедуры была необходимость двигать стол с лежащим на нем пациентом и проводить сканирование следующего среза. Этот алгоритм не позволял делать маленький шаг, поскольку это занимало бы колоссальное количество времени, особенно если сканировались большие органы, например, позвоночный столб. Кроме того, пациент не мог задерживать дыхание на такое количество времени, вследствие чего в итоговую проекцию вносилась погрешность, обусловленная дыхательными движениями грудной клетки.

Сейчас применяется метод спиральной томографии. Улучшенные алгоритмы вращают рентгеновскую трубку одновременно с поступательным движением стола. Это позволяет добиваться шага между срезами до половины миллиметра, следовательно, высокого разрешения итоговой проекции. Кроме того, такая процедура занимает не более 45 секунд, поэтому у пациентов есть возможность задержать дыхание на все время исследования.

КТ с введением контрастного вещества

В некоторых случаях, например, при необходимости визуализировать сосуды, а также отличать мягкие ткани между собой, используют метод КТ с введением контрастного вещества. В таком случае, внутривенно или в виде жидкости для питья, вводят радиоактивный изотоп, например, на основе йода. Контраст, попадая в организм, начинает «светить» изнутри. Поток фотонов также фиксируется датчиками на аппарате, но так как излучение идет только из исследуемого органа или группы сосудов, «подсвечиваются» только нужные области. Таким образом можно детально рассмотреть и проанализировать отдельный орган. Контрастное вещество выводится в течение суток естественным образом. Стоит отметить, что в таком методе доза получаемого организмом излучения значительно меньше, чем при обычной томографии.

Показания и противопоказания для проведения КТ исследования

Так как метод компьютерной томографии позволяет с высокой точностью установить патологические изменения практически в любом органе, его назначают как в качестве планового исследования, так и экстренной диагностики.

Показания для КТ исследования:

• уточнения диагноза,
• в процессе подготовки к сложным оперативным вмешательствам;
• в случаях, если необходимо уточнить локализацию воспалительного процесса, визуализировать повреждения внутренних органов, а классические методы в роде МРТ или «обычного» рентгена неэффективны или невозможны к применению.
• Регулярные головные боли, обмороки и тошнота, частые судороги; 
• различные воспалительные процессы в легких, в том числе, при COVID-19;
• Благодаря тому, что этот метод позволяет различать даже малейшие изменения в тканях, его широко используют для выявления онкологических заболеваний.

Противопоказания для КТ исследования:

Противопоказания для проведения КТ носят относительный характер.

Исследование не проводится:

• детям до 14 лет,
• беременным женщинам, причем вне зависимости от срока. Это обусловлено наличием лучевой нагрузки на развивающийся организм, который наиболее подвержен пагубному воздействию. 
• В случае, если необходимо введение контраста, к компьютерной томографии не допускаются пациенты с почечной недостаточностью или сахарным диабетом, потому что в этом случае затруднено выведение из организма излучающего компонента. 
• Пациентам с аллергией на йод также запрещается проведение КТ с использованием контрастных веществ. 
• Наконец, ввиду того, что подвижный стол аппарата КТ не предназначен для больших нагрузок, люди с очень большим весом не могут проходить данное исследование.

Может ли КТ исследование нанести вред организму пожилого человека

Хоть метод компьютерной томографии и подразумевает облучение организма высокоэнергетичным ионизирующим излучением, все же доза радиации не столь велика, чтобы говорить о высокой вероятности ее пагубного влияния. Средние значения облучения при КТ составляют от 0,5 до 10 мэВ, что соответствует дозе фоновой радиации, получаемой человеком за 2-3 года.
Несомненно, появление метода компьютерной томографии значительно улучшило качество и скорость диагностики множества заболеваний, от простого гайморита, до злокачественных новообразований. КТ исследование более, чем в 40 раз информативнее обычного рентгена и флюорографического рентгеновского метода, что позволяет говорить о том, что рано или поздно аппараты КТ вытеснят старые установки из больниц и поликлиник.