Министерство образованияи науки Украины
Харьковский национальныйуниверситет радиоэлектроники
Кафедра БМЭ
Отчет по производственнойпрактике
на тему:
«Рентгеновский спиральныйкомпьютерный томограф SIEMENS SOMATOM Emotion»
Харьков 2009
Реферат
Отчетсодержит 28 страниц, 10 рисунков, 5 источников.
Отчетпостроен на базе анализа литературы по компьютерным томографическим методам исследования,инструкции по эксплуатации рентгеновского спирального компьютерного томографа SIEMENS SOMATOM Emotion.
КОМПЬЮТЕРНАЯТОМОГРАФИЯ, СКАНИРОВАНИЕ, РЕНТГЕНОВСКАЯ ТРУБКА, ЯЧЕИСТЫЙ ИЗЛУЧАТЕЛЬ
Введение
Мировыетенденции в области медицинского приборостроения в последние годы претерпелизначительные изменения. В основном это вызвано необходимостью повышениякачества диагностики, что приводит как к созданию новых высокоинформативныхдиагностических приборов, так и к совершенствованию традиционных технологий.
Современныйуровень медицинской техники позволяет выявить структурные и функциональныеизменения одного и того же органа с помощью устройств, имеющих различныйпринцип действия, при этом достоверность полученных данных будет сопоставима. Вподобных условиях на первое место выходит информационная составляющаяисследований.
На данномэтапе одним наиболее информативным методом является томография, дающая намногобольше информации о каждом элементарном объеме исследуемого объекта, чем другиеизвестные методы диагностики. Термин «томография» произошел от двух греческихслов: /> — сечение и /> – пишу и означаетпослойное исследование структуры различных объектов. Существует несколько видовтомографии: рентгеновская, электронно-лучевая, магнитно-резонансная,позитронно-эмиссионая, ультразвуковая, оптическая когерентная томография и др.Но суть всех видов томографии едина: по суммарной информации (например,интенсивности на детекторах или интенсивности эхо-сигнала), полученной отнекоторого сечения вещества, нужно определить локальную информацию, а именноплотность вещества в каждой точке сечения. Информативность и достоверностькаждого из них зависит от целого ряда факторов, определяющих конечный результатисследования, в том числе и от принципа действия устройства.
1. Историявозникновения и развития компьютерной томографии
Первыематематические алгоритмы для КТ были разработаны в 1917 г. австрийскимматематиком И. Радоном. Физической основой метода являетсяэкспоненциальный закон ослабления излучения, который справедлив для чистопоглощающих сред. В рентгеновском диапазоне излучения экспоненциальный законвыполняется с высокой степенью точности, поэтому разработанные математическиеалгоритмы были впервые применены именно для рентгеновской компьютернойтомографии.
В 1963 г.американский физик А. Кормак повторно (но отличным от Радона способом)решил задачу томографического восстановления, а в 1969 году английскийинженер-физик Г. Хаунсфилд из фирмы EMI Ltd. сконструировал«ЭМИ-сканер» (EMI-scanner) – первый компьютерный рентгеновский томограф, чьи клиническиеиспытания прошли в 1972 году. В 1979 году Кормак и Хаунсфилд «за разработкукомпьютерной томографии» были удостоены Нобелевской премии по физиологии имедицине.
Разумеется,современные способы получения послойных изображений имеют несравнимыепреимущества:
1. Отсутствиетравм, позволяющее прижизненную диагностику заболеваний;
2. Возможностьаппаратной реконструкции однократно полученных изображений в различныханатомических плоскостях (проекциях), а также трёхмерной реконструкции;
3. Возможностьне только оценивать размеры и взаиморасположение органов, но и детально изучатьих структурные особенности и даже некоторые физиологические характеристики,основываясь на показателях рентгеновской плотности и их изменении привнутривенном контрастном усилении.
ПреимуществамиКТ по сравнению с традиционной рентгенографией стали:
– отсутствиетеневых наложений на изображении;
– болеевысокая точность измерения геометрических соотношений;
– чувствительностьна порядок выше, чем при обычной рентгенографии.
Первая вполнекачественная томограмма головного мозга человека получена в 1972 году (рис. 1)[2].
/>/>
Рисунок 1 –Первый КТ сканер и первая томограмма головного мозга
Конструкциякомпьютерного томографа за годы его существования претерпела значительныеизменения. Прогресс КТ томографов напрямую связан с увеличением количествадетекторов, то есть с увеличением числа одновременно собираемых проекций.
В целом можновыделить пять поколений КТ-сканеров. В томографах первого поколения,появившихся в 1973 г., имелась одна направленная рентгеновская трубка иодин детектор, которые синхронно передвигались вдоль рамы (рис. 2а). Измеренияпроводились в 160 положениях трубки, затем рама поворачивалась на угол 10и измерения повторялись. Сами измерения длились около 4,5 минут, а обработкаполученных данных и реконструкция изображения на специальном компьютерезанимали 2,5 часа.
/>
Рисунок 2 –Схематическое изображение рентгеновских томографов
Томографывторого поколения имели уже несколько детекторов, работающих одновременно, атрубка излучала не остронаправленный, а веерный пучок. Также как и томограф 1поколения он использовал параллельное сканирование, но угол поворота трубкиувеличился до 300. Общее время измерений, необходимых для полученияодного изображения, значительно сократилось и составляло 20 секунд. Типичным дляданной схемы сканирования является то, что она основана на учете толькопервичных фотонов источника.
В томографах3 поколения трубка излучала широкий веерный пучок лучей, направленный намножество детекторов (около 700), расположенных по дуге. Усовершенствованнаяконструкция сделала возможным непрерывное вращение трубки и детекторов на 3600по часовой стрелке за счет использования кольца скольжения при подведениинапряжения. Это позволило устранить стадию перемещения трубки и сократитьвремя, необходимое для получения одного изображения до 10 секунд. Такиетомографы позволили проводить исследования движущихся частей тела (легких ибрюшной полости) и сделали возможным разработку спирального алгоритма сбораданных. Третье поколение компьютерных томографов ввело понятие спиральнойкомпьютерной томографии.
В томографах4 поколения имелось сплошное неподвижное кольцо детекторов (1088 люминесцентныхдатчиков) и излучающая веерный пучок лучей рентгеновская трубка, вращающаясявокруг пациента внутри кольца. Время сканирования для каждой проекциисократилось до 0,7 секунд, а качество изображения улучшилось. В данныхтомографах необходимо учитывать влияние эффекта рассеяния при переносеизлучения, которое в зависимости от используемой энергии источника может быть рэлеевскимили комптоновским.
Электронно-лучевыетомографы – томографы 5 поколения. В них поток электронов создается неподвижнойэлектронно-лучевой пушкой, расположенной за томографом. Проходя сквозь вакуум,поток фокусируется и направляется электромагнитными катушками на вольфрамовуюмишень в виде дуги окружности (около 2100), расположенную под столомпациента. Мишени расположены в четыре ряда, имеют большую массу и охлаждаютсяпроточной водой, что решает проблемы теплоотвода. Напротив мишеней расположенанеподвижная система быстродействующих твердотельных детекторов, расположенных вформе дуги 2160. Данные томографы используются при исследованияхсердца, т.к. позволяют получать изображение за 33 миллисекунды со скоростью 30кадров / секунду, а число срезов не ограничено теплоемкостью трубки. Такиеизображения не содержат артефактов от пульсации сердца, но имеют более низкоесоотношение сигнал/шум [4].
2.Физико-технические основы компьютерной томографии
2.1Конфигурация компьютерного томографа
В состав любогоКТ – сканера входят следующие основные блоки [2]:
1. Гентри состолом пациента и блоками управления;
2. Высоковольтныйгенератор;
3. Вычислительнаясистема;
4. Консольоператора.
Внутри гентри(рис. 3) расположены блоки, обеспечивающие сбор данных: рентгеновскаятрубка и коллиматоры, детекторы и система сбора данных, контроллер трубки(контроллер движения ротора), генератор высоких частот, встроенныймикрокомпьютер (регулирующий напряжение и ток на трубке), компьютер,обеспечивающий обмен данными с консолью.
/>
Рисунок 3 –Гентри КТ-сканера: 1 – трубка и коллиматоры, 2 – детекторы, 3 – контроллертрубки, 4 – ВЧ генератор, 5 – встроенный микрокомпьютер, 6 – стационарныйкомпьютер
Рентгеновскоеизлучение создается рентгеновской трубкой, схема которой представлена на рис. 4.Источником электронов (катодом) служит вольфрамовая нить, нагреваемая током,под действием которого электроны «выкипают» с его поверхности. Затем ониускоряются разностью потенциалов в несколько десятков тысяч вольт ифокусируются на анод, сделанный из тугоплавкого материала с высоким атомнымномером (например, вольфрама). При торможении быстрых электронов веществоманода (взаимодействии с его атомами) возникают электромагнитные волны вдиапазоне длин волн от 10-14 до 10-17 м, называемыерентгеновским излучением, открытым в 1895 году немецким физиком КонрадомВильгельмом Рентгеном. Выход рентгеновского излучения растет с атомным номероммишени. При этом 99% энергии электронов рассеивается в тепло, и лишь 1%освобождается в форме квантов.
/>
Рисунок 4 – Схемарентгеновской трубки: 1 – пучок электронов; 2 – катод с фокусирующимэлектродом; 3 – стеклянный корпус; 4 – вольфрамовая мишень (антикатод); 5 – нитьнакала катода; 6 – реально облучаемая площадь; 7 – эффективное фокальное пятно;8 – медный анод; 9 – окно; 10 – рассеянное рентгеновское излучение.
Современныерентгеновские трубки состоят из трех основных частей: стеклянного корпуса,обеспечивающего вакуум вокруг частей трубки, катода и анода. Анод должен бытьсделан из материала, способного противостоять высоким температурам и имеющеговысокий атомный номер (молибден, рений, вольфрам). В зависимости от способаохлаждения анода рентгеновские трубки бывают двух видов: со стационарным или свращающимся анодом.
Трубки состационарным анодом использовались в первых сканерах; в них анод охлаждалсямаслом. Их недостатком было большое фокальное пятно, что давало высокоеоблучение пациента и низкое разрешение изображения.
Трубки свращающимся анодом имеют малое фокальное пятно и большее разрешение и могутсоздавать пульсирующий или непрерывный пучок лучей. Анод в них вращается соскоростью 3600–10000 об/мин и охлаждается воздухом.
Рентгеновскиетрубки в современных КТ-системах имеют мощность 20–60 кВт при напряжении 80–140кВ. При максимальных значениях мощности во избежание перегрева трубки такиесистемы могут работать ограниченное время; эти ограничения определяютсясвойствами анода и генератора. Современные системы с несколькими рядамидетекторов и эффективным использованием ресурса трубки практически сняли этиограничения. Сила тока на трубке также может устанавливаться в пределах от 10мА до 440 мА, что позволяет добиться оптимального соотношения между качествомизображения (уровнем шума) и дозой облучения пациента.
Вкомпьютерном томографе рентгеновская трубка совместно с системой коллимированиясоздает узкий веерообразный пучок лучей, угол расхождения которого составляет300– 500. Ослабление рентгеновского луча при прохождениичерез объект регистрируется детекторами, преобразующими регистрируемоерентгеновское излучение в электрические сигналы. Затем эти аналоговые сигналыусиливаются электронными модулями и преобразуются в цифровые импульсы.Некоторые материалы оказываются очень эффективными для преобразования рентгеновскогоизлучения. Например, Siemens использует UFC–детекторы (сверхбыстрыекерамические детекторы), которые благодаря хорошим свойствам материала даютпревосходное качество изображения. Чаще в КТ используются два типа детекторов –люминесцентные и газовые.
Влюминесцентных детекторах используются люминесцентные кристаллы соединенные струбкой фотоумножителя для преобразования вспышек света в электроны. Количествопроизведенного света прямо пропорционально энергии поглощенных лучей. Такиедетекторы использовались в сканерах 1 и 2 поколений. Их недостатками являютсяневозможность близкого расположения друг к другу и эффект послесвечения.
Газовыйдетектор представляет собой камеру ионизации, заполненную ксеноном иликриптоном. Ионизированный газ, пропорциональный излучению, падающему на камеру,вызывает соединение электронов с вольфрамовыми пластинами, создающимэлектронные сигналы. Пластны расположены на расстоянии 1,5 мм друг отдруга. Газовые детекторы были разработаны для сканеров 3 поколения и дают высокоеразрешение и чувствительность. Их эффективность близка к 100%, поскольку онимогут быть расположены близко друг к другу.
Основнымипараметрами детекторов, используемых в КТ, являются:
– эффективность– характеристика, отражающая способность детекторов обнаруживать фотоны(эффективность фиксирования характеризует способность детектора получать фотоныи зависит от размера детектора и расстояния между ними; эффективностьпреобразования характеризует процент фотонов, падающих на детектор и вызывающихсигнал в нём);
– стабильность– качественная характеристика, отражающая динамическую устойчивость детекторов;
– времяответа (мкс) – время, затрачиваемое на обнаружение события, восстановлениедетектора и обнаружение следующего события;
– динамическийдиапазон – отношение наибольшего сигнала, способного быть измеренным, кнаименьшему сигналу, способному быть измеренным.
В современныхтомографах внутренняя схема коммутации на полевых транзисторах позволяетдинамически выбирать режим работы детекторов.
Форма пучкурентгеновских лучей придается с помощью специальных диафрагм, называемыхколлиматорами, которые бывают двух видов. Коллиматоры источника расположенынепосредственно перед источником излучения (рентгеновская трубка); они создаютпучок более параллельных лучей и позволяют снизить дозу воздействия напациента.
Коллиматорыдетекторов расположены непосредственно перед детекторами и служат для сниженияизлучения рассеивания и сокращения артефактов изображений. Эти коллиматорыслужат для определения толщины среза (ограничения области, рассматриваемойдатчиками) и качества профиля среза.
Фильтрыобеспечивают равномерное распределение фотонов поперек рентгеновского луча иуменьшают суммарную дозу облучения, удаляя более мягкое излучение. Обычно онисделаны из алюминия, графита или тефлона.
Консольуправления столом пациента и гентри используется для контроля горизонтального ивертикального движения стола, позиционирования пациента, наклона гентриотносительно вертикальной оси сканера.
Высоковольтныйтрехфазный генератор обеспечивает всю систему необходимой электроэнергией,позволяя корректировать методику исследования уменьшая дозу пациента и сохраняянеобходимую мощность.
Компьютеросуществляет реконструкцию изображения, решая более 30 000 уравненийодновременно. В современных томографах программное обеспечение для обработкиизображений во многом определяет их клиническую производительность иинформативность регистрируемых данных и составляет 1/3 общей стоимости сканера.Компьютер получает сигнал в аналоговой форме и преобразовывает его в двоичныйкод, используя аналогово-цифровой преобразователь. Цифровой сигнал хранится втечении сканирования, что позволяет после его окончания реконструироватьизображение в заданной плоскости.
2.2 Режимысканирования
Существуетдва способа сбора данных в компьютерной томографии: пошаговое и спиральноесканирование.
Самым простымспособом сбора данных является пошаговая КТ, для которого можно выделить двеосновные стадии: накопление данных и позиционирование пациента (рис. 5).На стадии накопления данных (1 с или менее) пациент остается неподвижным ирентгеновская трубка вращается относительно пациента для накопления полногонабора проекций в предварительно определенном месте сканирования. На стадиипозиционирования пациента (более 1 с) данные не накапливаются, а пациентперемещается в следующее положение сбора данных. Изображение реконструируют пополному набору данных.
/>
Рисунок 5 –Схема обследования при пошаговом сканировании: 1 – сбор данных; 2 – движениестола; 3 – команда задержки дыхания; 4 – сбор данных; 5 – команда нормальногодыхания; 6 – движение стола; 7 – реконструкция изображения
Движениепациента во время сбора данных при различных положениях трубки вызываетартефакты изображений и ограничивает области диагностического применения.
Более сложнымявляется винтовое (спиральное) сканирование, которое стало возможным благодаряпоявлению конструкции гентри с кольцом скольжения, позволяющим трубке и детекторамвращаться непрерывно.
Достоинствоспиральной КТ заключается в непрерывном накоплении данных, осуществляемомодновременно с движением пациента через раму (рис. 6). Расстояниеперемещения пациента за оборот рамы соответствует скорости движения стола. Посколькуданные накапливаются непрерывно, рабочий цикл в спиральной КТ близок к 100%, аотображение изображаемого объема происходит быстрее. Обычно при реконструкцииизображений в спиральной КТ используются алгоритмы интерполяции, которыепозволяют выделить из общего набора данные, необходимые для построенияизображения отдельного среза при каждом положении стола.
/>
Рисунок 6 – Схемаспирального сканирования
2.3 Получениекомпьютерной томограммы
Получениекомпьютерной томограммы (среза) на выбранном уровне основывается на выполненииследующих операций: 1) формирование требуемой ширины рентгеновского луча(коллимирование); 2) сканирование пучком рентгеновского излучения,осуществляемого движением (вращательным и поступательным) вокруг неподвижногообъекта устройства «излучатель – детекторы»; 3) измерение излучения иопределение его ослабления с последующим преобразованием результатов в цифровуюформу; 4) машинный (компьютерный) синтез томограммы по совокупности данныхизмерения, относящихся к выбранному слою; 5) построение изображенияисследуемого слоя на экране видеомонитора (дисплея). Пример рентгеновскойкомпьютерной томограммы на рис. 9.
/>
Рисунок 7 – Компьютернаятомография верхнечелюстных пазух. Сверхкомплектный зуб в левой гайморовойпазухе.
Строгоколлимированный пучок рентгеновского излучения проходит только через туплоскость, которая интересует врача (рис. 10). При этом регистрациярассеянного излучения сведена к минимуму, что значительно улучшает визуализациютканей, особенно мало контрастных. Снижение регистрации рассеянного излученияпри компьютерной томографии осуществляется коллиматорами, один из которыхрасположен на выходе рентгеновского пучка из трубки, другой – перед сборкойдетекторов.
/>
Рисунок 8 – Схемарентгеновской компьютерной томографии.
1 –излучатель; 2 – круговой ячеистый детектор; 3 – компьютер; 4 – системаполучения изображения.
Известно, чтопри одинаковой энергии рентгеновского излучения материал с большейотносительной молекулярной массой будет поглощать рентгеновское излучение вбольшей степени, чем вещество с меньшей относительной молекулярной массой.Подобное ослабление рентгеновского пучка может быть легко зафиксировано. Однакона практике мы имеем дело с совершенно неоднородным объектом – телом человека.Поэтому часто случается, что детекторы фиксируют несколько рентгеновских пучководинаковой интенсивности в то время, как они прошли через совершенно различныесреды. Это наблюдается, например, при прохождении через однородный объектдостаточной протяженности и неоднородный объект с такой же суммарнойплотностью. При вращении рентгеновской трубки вокруг тела пациента детекторырегистрируют 1,5–6 млн. сигналов из различных точек (проекций) и, что особенноважно, каждая точка многократно проецируется на различные окружающие точки. Прирегистрации ослабленного рентгеновского излучения на каждом детекторевозбуждается ток, соответствующий величине излучения, попадающего на детектор.В системе сбора данных ток от каждого детектора преобразуется в цифровой сигнали после усиления подается в ЭВМ для обработки и хранения. Только после этогоначинается собственно процесс восстановления изображения.
Восстановлениеизображения среза по сумме собранных проекций является чрезвычайно сложнымпроцессом, и конечный результат представляет собой некую матрицу сотносительными числами, соответствующую уровню поглощения каждой точки вотдельности.
Вкомпьютерных томографах применяются матрицы первичного изображения 256х256,320х320, 512х512 и 1024х1024 элементов. Качество изображения растет приувеличении числа детекторов, увеличении количества регистрируемых проекций заодин оборот трубки и при увеличении первичной матрицы. Увеличение количестварегистрируемых проекций ведет к повышению лучевой нагрузки, применение большейпервичной матрицы – к увеличению времени обработки среза или необходимостиустанавливать дополнительные специальные процессоры видеоизображения. За односканирование получают два соприкасающихся между собой среза толщиной 10 ммкаждый. Картина среза восстанавливается на матрице размером 160х160. Полученныекоэффициенты поглощения выражают в относительных единицах шкалы, нижняя границакоторой (-1000 ед. Н.) (ед. Н. – единицы Хаунсфильда или числа компьютернойтомографии) соответствует ослаблению рентгеновских лучей в воздухе, верхняя(+1000 ед. Н.) – ослаблению в костях, а за ноль принимается коэффициентпоглощения воды. Различные ткани мозга и жидкие среды имеют разные по величинекоэффициенты поглощения. Например, коэффициент поглощения жира находится впределах от -100 до 0 ед. Н., спинно-мозговой жидкости – от 2 до 16 ед. Н.,крови – от 28 до 62 ед. Н. Это обеспечивает возможность получать накомпьютерных томограммах основные структуры органов и многие патологическиепроцессы в них. Чувствительность системы в улавливании перепада рентгеновскойплотности в обычном режиме исследования не превышает 5 ед. Н., что составляет0,5%. На экране дисплея высоким значениям плотности (например, кости)соответствует светлые участки, низким – темные. Градационная способность экранасоставляет 15–16 полутоновых ступеней, различаемые человеческим глазом. Накаждую ступень, таким образом, приходится около 130 ед. Н.
Известно, чтокачество визуализации анатомических образований и очагов поражения зависит восновном от двух факторов: размера матрицы, на которой строится томограмма, иперепада показателей поглощения. Величина матрицы может оказывать существенноевлияние на точность диагностики. Так, количество ошибочных диагнозов прианализе томограмм на матрице 80х80 клеток составляло 27%, а при работе наматрице 160х160 – уменьшилось до 11%.
Компьютерный томографобладает двумя видами разрешающей способности: пространственной и по перепадуплотности. Первый тип определяется размером клетки матрицы (обычно – 1,5х1,5 мм),второй равен 5 ед. Н. (0,5%). Обычная рентгенография позволяет уловитьминимальную разницу по плотности между соседними участками в 10–20%. Однако приочень значительном перепаде плотностей рядом расположенных структур возникаютспецифические для данного метода условия, снижающие его разрешающуюспособность, так как при построении изображения в этих случаях происходитматематическое усреднение и при этом очаги небольших размеров могут быть необнаружены. Чаще это происходит при небольших зонах пониженной плотности,расположенных вблизи массивных костных структур (пирамиды височных костей) иликостей свода черепа. Важным условием для обеспечения проведения компьютернойтомографии является неподвижное положение пациента, ибо движение во времяисследования приводят к возникновению артефактов – наводок: полос темного цветаот образований с низким коэффициентом поглощения (воздух) и белых полос отструктур с высоким КП (кость, металлические хирургические клипсы), что такжеснижает диагностические возможности.
3.Спиральная компьютерная томография
Спиральная КТиспользуется в клинической практике с 1988 года, когда компания Siemens Medical Systems представила первыйспиральный компьютерный томограф. Спиральное сканирование заключается водновременном выполнении двух действий: непрерывного вращения источника – рентгеновскойтрубки, генерирующей излучение, вокруг тела пациента, и непрерывногопоступательного движения стола с пациентом вдоль продольной оси сканирования z через апертуру гантри. Вэтом случае траектория движения рентгеновской трубки, относительно оси z – направления движениястола с телом пациента, примет форму спирали.
В отличие отпоследовательной КТ скорость движения стола с телом пациента может приниматьпроизвольные значения, определяемые целями исследования. Чем выше скоростьдвижения стола, тем больше протяженность области сканирования. Важно то, чтоскорость движения стола может быть в 1,5–2 раза больше толщины томографическогослоя без ухудшения пространственного разрешения изображения.
Технологияспирального сканирования позволила значительно сократить время, затрачиваемоена КТ-исследование и существенно уменьшить лучевую нагрузку на пациента.
Компьютернаятомография широко используется в медицине для нескольких целей:
Какскрининговый тест. Скрининг (screening) – просмотр, отбор, в медицинеиспользуется для исключения потенциально серьезного диагноза в группах риска.
Компьютернаятомография часто используется, как скрининг при следующих состояниях:
ü Головнаяболь
ü Травмаголовы, не сопровождающаяся потерей сознания
ü Обморок
ü Исключениерака легких. В случае использования компьютерной томографии для скрининга,исследование делается в плановом порядке.
Длядиагностики по экстренным показаниям – экстренная компьютерная томография
ü Тяжелыетравмы
ü Подозрениена кровоизлияние в мозг
ü Подозрениена повреждение сосуда (например, расслаивающая аневризма аорты)
ü Подозрениена некоторые другие острые повреждения полых и паренхиматозных органов (осложнения,как основного заболевания, так и в результате проводимого лечения)
Компьютернаятомография для плановой диагностики
ü БольшинствоКТ исследований делается в плановом порядке, по направлению врача, дляокончательного подтверждения диагноза. Как правило, перед проведениемкомпьютерной томографии, делаются более простые исследования – рентген, УЗИ,анализы.
Для контролярезультатов лечения.
Дляпроведения лечебных и диагностических манипуляций, например пункция подконтролем компьютерной томографии и др.
3.1 Спиральныйкомпьютерный томограф Emotion(Siemens)
Все томографыфирмы SIEMENS объединяет единый интерфейс пользователя – syngo. Помимо стандартныхзакладок Examination, Viewing, Filming имеется закладка 3D с возможностями осуществлений MPR – (в реальном времени) иMIP-реконструкций.
Программно итехнически (в комплект поставки вошел автоматический инъектор Medrad CT TripakCTP-200-FLS) реализованы возможности КТ-ангиографии. Имеется опциональнаяпрограмма Pulmo CT для исследования легочной эмфиземы.
/>
Рисунок 9 – Интерфейспользователя
Печатьизображений на пленку осуществляется с помощью термопринтера Agfa Drystar 3000. Эта модельобрабатывает пленку по сухому процессу (без растворов) и весьма неприхотлива вэксплуатации, что можно сказать исходя из годового опыта ее использования в НИИонкологии в Минске.
Современныйспиральный компьютерный томограф с длительностью спирали до 100 сек,пространственным разрешением до 0,32 мм и обеспечением отличногодиагностического качества изображения (специфицированного низкоконтрастного ивысококонтрастного разрешения). Двойной ряд датчиков позволяет за односканирование получать два среза, что значительно убыстряет время исследования.Поставляется в двух возможных вариантах: с минимальной длительностью полного360° скана 1 сек. или 0,8 сек. Предоставляет удобство работы, эргономичность,комфорт как для пациента, так и для персонала (толщина гентри всего 56 см,интегрированный в гентри индикатор контроля за задержкой дыхания, лазерныемаркеры для позиционирования пациента, встроенный в гентри монитор основныхпараметров сканирования) и включет в полном объеме низкодозныеСименс-технологии (UFC детектор, CARE Filter, CARE Dose, CARE Vision с HandCARE, SoftSCAN, Pediatric SCAN, Preventive CARE и пр.). Обеспечиваетбезопасность проведения обследований для пациента как с точки зрения минимизациилучевой нагрузки, так и с точки зрения эффективности используемых режимовсканирования.
Средимногочисленных достоинств и преимуществ компьютерных томографов:
– быстротаисследования,
– трехмерныеизображения,
– точностьисследования,
– безопасностьи комфорт.
Доза лучевойнагрузки на этих томографах равна дозе лучевой нагрузки, получаемой человекомза 1 час пребывания на пляже.
Компьютерныетомографы исследуют:
– всевнутренние органы;
– позвоночник;
– костиконечностей и черепа;
– суставы;
– головноймозг.
Простота иинтуитивность проведения обследования обеспечивается syngo ультимодальнойпрограммной платформой и уникально удобным пользовательским интерфейсом.Безопасность инвестиций и четкое представление о перспективах развитиягарантируется непрерывным обновлением (syngoEVOLVE) программных икомпьютерных модулей (при стандартной поставке – в течение 5 лет), а такжевозможностью модернизации сканера (Evolve программа) до более высоких технологийкомпьютерной томографии (меньшая длительность скана, большая длина спирали имультисрезовая технология).
Оснащенмощными средствами трехмерной постобработки изображений. Имеет широкий наборпрограммных и программно-аппаратных клинических пакетов для решенияразнообразных диагностических задач. Позволяет проводить скрининговыеобследования, виртуальную эндоскопию, перфузию, интервенции под контролем КТ,метрический анализ васкулярных структур и многое другое.
Прост вустановке (требуемая площадь 18,5 м2) и экономичен вэксплуатации (потребляемая мощность 48 кВт, не требуется система водяногоохлаждения и кондиционирование помещения).
Для повышенияпропускной способности КТ подразделения может оснащаться второй консолью Wizard и / илимультимодальной рабочей станцией Leonardo.
/>
Рисунок 10 – ТомографSOMATOM Emotion
4. Охранатруда
4.1 Общиеположения
1. К работепо эксплуатации рентгеновского компьютерного томографа (далее КТ) допускаютсялица не менее 18 лет, которые имеют профессиональное образование, прошливставной инструктаж и ежегодное диспансерное медицинское обследование.
2.Техническое обслуживание КТ (профилактические, регламентные и ремонтные работы)совершается техническим персоналом, что имеет право на обслуживание КТ.
3. Аппаратура,что входит в комплекс КТ, должна содержаться в чистоте и работоспособномсостоянии.
4. Недопускается загромождение помещений КТ аппаратурой и мебелью, которые неиспользуются в работе.
5. Посторонниелица могут находиться в помещении КТ только в присутствии обслуживающегоперсонала.
6. ПерсоналуКТ проводится индивидуальный дозиметрический контроль. Работа без персональныхдозиметров запрещена.
4.2Требования безопасности перед началом работы
1. Передвключением аппарата убедиться в отсутствии людей в процедурной.
2. Влажнуюуборку помещений делать при выключенном КТ.
3. Передэксплуатацией убедится в подключении действующей установки к контуру, которыйзаземляет.
4. Недопускается использование неисправных розеток.
5. Недопускается эксплуатация томографа без включенной вентиляции помещения.
4.3Требования безопасности во время выполнения работы
1. Принеобходимости присутствия возле пациента в процессе гомографическогообследования сопроводительный должен одеть защитный фартук из просвинцевойрезины.
2. Пациентпри каждом прохождении гомографического обследования должен быть укрытымзащитным фартуком из просвинцевой резины.
3. Припроведении томографических обследований возле пультовой КТ могут находитьсятолько задействованные в них лица.
4. Запрещаетсянаходиться в помещении, где находится рентгеновский излучатель при включенномвысоком напряжении.
4.4Требования безопасности после окончания работы
1.Обслуживающему персоналу запрещается оставлять включенным КТ без присмотра или поручатьприсмотр лицам, которые не имеют на это право.
2. Влажнуюуборку помещений делать при выключенном КТ.
4.5Требования безопасности в аварийных ситуациях
1. При авариитомографа или пожаре электропитания томографа должно быть отключено путемнажатия любой из четырех кнопок Stop
· Направой или левой сторонах контрольной панели «гентри»
· Наконсоле оператора
· Вверхусправа на X-Ray панели
ü Срочнопривести к сведению заведующего отделения, главного врача больницы и службутехники безопасности;
ü Привозникновении пожара необходимо вызвать пожарную команду, а до ее прибытияприступить к ликвидации пожара силами сотрудников отделения;
ü Споявлением запаха жженой резины или тлеющей изоляции, персонал КТ должен срочновызвать электромонтера;
ü Приаварии с повреждением электрическим током потерпевшим должна быть оказана срочнаяпомощь.
4.6Вредные и опасные производственные факторы
Всоответствии с ГОСТ 12.1.003–74 ССБТ «Опасные и вредные производственныефакторы. Классификация» различают следующие вредные и опасные производственныефакторы:
1. Физическиопасные и вредные производственные факторы:
повышенная или сниженная температура воздуха рабочейзоны;
повышенная или сниженная влажность воздуха;
отсутствие или недостаток природного освещения;
недостаточная освещенность рабочей зоны;
повышенный уровень статического электричества;
повышенная яркость света;
пониженная контрастность;
2. Психофизиологические опасные и вредные факторы:
физическая перегрузка;
нервно-психические перегрузки (умственные,эмоциональные, монотонность труда).
Выводы
Томографияшироко применяется в медицине, биологии, дефектоскопии, геофизике, а такжеинтенсивно развивается применение томографических методов в химии при созданиии исследовании сверхчистых веществ.
Современныйспиральный компьютерный томограф с длительностью спирали до 100 сек,пространственным разрешением до 0,32 мм и обеспечением отличногодиагностического качества изображения (специфицированного низкоконтрастного ивысококонтрастного разрешения). Двойной ряд датчиков позволяет за односканирование получать два среза, что значительно убыстряет время исследования.
Недавнопоявившаяся новая концепция сканирования, названная спиральной КТ, значительноувеличила эффективность в плане скорости исследования выбранной анатомическойобласти.
Список литературы
1. Марусина М.Я.,Казначеева А.О. Современные виды томографии. Учебное пособие. – СПб:СПбГУ ИТМО, 2006. – 132 с.
2.Computed tomography. Its history and technology. Siemens medical. www.siemensmedical.com
3.Barrett J.F., Keat N.Artifacts in CT: Recognition and Avoidance.Radio Graphics, 2004, vol. 24, pp. 1679–1691.
4. Иванов В.А., Суворов А.С., Полонский Ю.З., Трофимова Т.Н. Методы лучевой диагностикии информационные технологии в клинической практике: компьютерная томография и информационныетехнологии // СПб.: МАПО, 2001. С. 23.
5.Dawson P., Lees W.R. Multi-slice technology in computed tomography.