Устройство и общие принципы работы компьютерного томографа

Современные рентгеновские компьютерные томографы производства различных фирм конструктивно мало отличаются друг от друга и состоят из 4 основных частей: 1)сканирующей системы; 2) рентгеновской системы; 3)пульта управления; 4) специализированной ЭВМ.

Сканирующая система включает рентгеновскую трубку и детекторную систему. В аппаратах 3 поколения рентгеновская трубка и детекторы расположены на одной раме. Детекторная система состоит из 256-512 полупроводниковых элементов или ксеноновых детекторов.

При сканировании пациента комплекс “Рентгеновская трубка - детекторы” совершает вращение вокруг пациента на 360, 1 , 0,5 и 0,25 градусов дает импульсное излучение в виде веерообразного пучка, проходящего через объект, при этом осуществляется регистрация ослабленного излучения детекторной системой.

Внутри сканирующей системы имеется отверстие диаметром 50-70 см, в пути которого пациент при сканировании двигается на транспортере стола.

Сканирующая система при необходимости может наклонятся вперед или назад на 20- 25 градусов.

В компьютерных томографах 4 поколения детекторная система имеет от 1400 до 4800 детекторов, которые расположены по кольцу на раме. Во время сканирования вращается вокруг пациента только рентгеновская трубка.

Стол томографа состоит из основания и подвижной части, на которой крепится ложе-транспортер для укладки пациента. Горизонтальное перемещение пациента при сканировании производится с пульта управления в автоматическом режиме. Поднятие и опускание с перемещением стола при укладке пациента производится от системы управления стола.

Рентгеновская система состоит из трубки и генератора. Рентгеновская трубка мощностью 30-50 кВт работает в импульсном режиме с частотой импульсов 50 Гц при напряжении 100-130 кВт, силе тока 150-200 мА. Трубка имеет двойное охлаждение, сама трубка охлаждается маслом, масло в свою очередь может охлаждается водой или вентилятором. Кроме того, вращающийся анод трубки для защиты от перегрева с обратной стороны покрыт графитом. Поглощение мягкого компонента рентгеновского излучения осуществляется фильтрацией, в трубке имеется коллиматор для ограничения потока излучения.

Генератор высоковольтный - источник питания – работает в импульсном режиме, обеспечивает рентгеновскую трубку напряжением до 100-140 кВ и силой тока до 150-200 мА.

Пульт управления является важным звеном компьютерного томографа, он непосредственно связан со сканирующей системой и ЭВМ. В состав пульта входят: два видеомонитора, один из которых текстовой, другой предназначен для получения изображения срезов; клавиатура для выбора технических параметров сканирования исследуемой области головы или тела (толщина срезов и их количество, скорость сканирования, шаг томографирования, количество снимков и использование “двойного окна”). Кроме того, с помощью клавиатуры осуществляется ввод и вызов программы из ЭВМ и диалог оператора (врача, техника) с ЭВМ, введение данных пациента (толщина срезов, шаг томограммы, изменение масштаба изображения, трансформация аксиальных срезов в саггитальные или коронарные, а также вычитание и сложение полученных срезов). С помощью экрана и светового пера осуществляются измерения плотности зон интереса, расстояния между ними для оценки размера органа или патологического очага и составления гистограмм

На пульте оператора имеются кнопки управления для включения аппарата, индикаторной системы, характеристике работы отдельных узлов (таблица с указанием дозы, толщины слоя и времени измерения, а также программы исследования головы и всего тела).

Перед началом исследования пациента в компьютер вводятся данные о пациенте, исходный диагноз, режим и программа сканирования. После сканирования на видеомониторе и соответственно на каждом срезе томограммы, кроме изображения органа, записывается дополнительная информация: