Современные виды томографии

Мировые тенденции в области развития медицинского приборостроения в последние годы претерпели значительные изменения. В основном это вызвано необходимостью повышения качества диагностики, что приводит как к созданию новых высокоинформативных диагностических приборов, так и к совершенствованию традиционных технологий.

Современный уровень медицинской техники позволяет выявить структурные и функциональные изменения одного и того же объекта с помощью устройств, имеющих различный принцип действия, при этом достоверность полученных данных будет сопоставима. В подобных условиях на первое место выходит информационная составляющая исследований.

На данном этапе одним из наиболее информативных методов является томография, дающая намного больше информации о каждом элементарном объеме исследуемого объекта, чем другие известные методы диагностики. Термин "томография" произошел от двух греческих слов: тоцоа - сечение и урафоа - пишу и означает послойное исследование структуры различных объектов. Существует несколько видов томографии: рентгеновская, электронно-лучевая, магнитно-резонансная, позитронно-эмиссионная, ультразвуковая, оптическая когерентная томография и др. Но суть всех видов томографии едина: по суммарной информации (например, интенсивности на детекторах или интенсивности эхо-сигнала), полученной от некоторого сечения вещества, нужно определить локальную информацию, а именно плотность вещества в каждой точке сечения. Информативность и достоверность каждого из них зависит от целого ряда факторов, определяющих конечный результат исследования, в том числе и от физического принципа действия устройства.

Качество томографических изображений зависит от многих факторов: аппаратного и программного обеспечения, физических процессов, участвующих в сборе данных, параметров сканирования, свойств вещества (плотности, процессов релаксации, диффузии), температуры окружающей среды, перепады которой приводят к повышению уровня шума на изображениях и снижению точности измерений.

Довольно часто при анализе томографических изображений приходится сталкиваться с помехами или артефактами, которые могут привести к постановке неверного диагноза. В связи с этим актуальными являются методы и средства, позволяющие повысить качество и достоверность изображений.

Учебное пособие состоит из пяти глав. Первая глава посвящена компьютерной томографии. Рассмотрены различные конфигурации компьютерных томографов, вопросы реконструкции изображений, режимы сканирования. Проведена классификация артефактов изображений, проанализированы причины их возникновения и проявления на изображениях, приведены су-

шествующие пути устранения.

Во второй главе изложены основы магнитно-резонансной томографии. Представлены вопросы, касающиеся основных блоков МР-томографов, видов импульсных последовательностей, принципов построения МР-изображений. Приведена классификация МР-томографов и артефактов изображений. Показаны перспективы развития МРТ.

В третьей главе представлены проблемы позитронно-эмиссионной томографии. Проанализировано аппаратное обеспечение и контроль качества измерений. Систематизированы достоинства, недостатки и области применения ПЭТ.

В четвертой главе рассмотрены методы повышения качества изображений в томографии. Приведены результаты устранения артефактов с помощью разработанных теоретико-групповых методов коррекции. Представлен метод вейвлет-анализа, позволяющий повысить качество изображений промышленных и биологических объектов за счет увеличения соотношения сигнал/шум. Приведены количественные оценки критериев качества изображений.

В пятой главе изложены цифровые технологии и проблемы обмена информацией. Рассмотрены стандарты медицинских изображений и подходы к интеграции диагностического оборудования.

В приложениях приведены технические характеристики различных моделей компьютерных и магнитно-резонансных томографов, обозначения импульсных последовательностей.

Авторы выражают глубокую признательность сотрудникам кафедры измерительных технологий и компьютерной томографии СПбГУ ИТМО и кафедры рентгенологии СПб МАПО за плодотворное сотрудничество и содержательные беседы. Авторы приносят благодарность рецензентам д.т.н., проф. П.А. Галайдину и д.м.н., проф. Н.И. Ананьевой за труд по просмотру рукописи и ценные замечания, которые во многом способствовали ее улучшению. Авторы благодарны родным за долготерпение и понимание в период работы над рукописью.

Авторы будут благодарны читателям за отзывы, замечания и предложения по улучшению содержания пособия, которые просят направлять по адресу: 197101, Санкт-Петербург, Кронверкский пр., 49, СПбГУ ИТМО, (812)233-59-52; e-mail: a_kazn@mail.ru.

Рекомендуем к просомтру

www.kievoncology.com благодарны автору и издательству, которые способствует образованию медицинских работников. При нарушении авторских прав, сообщите нам и мы незамедлительно удалим материалы.