ТОМОГРАФИЯ
Описание
ТОМОГРАФИЯ (греч. tomos кусок, слой + grapho писать, изображать; син.: послойное рентгенологическое исследование, ламинография, стратиграфия) — метод рентгенологического исследования, заключающийся в получении теневого изображения отдельных слоев исследуемого объекта, лежащих на разной глубине.
Впервые идею послойного рентгенол. исследования выдвинул в 1921 г. французский ученый Бокаж (A. Bocage). Практическая разработка этого метода была осуществлена в 1930 г. в Италии Валлебоной (A. Vallebona), в 1931 г. в Голландии Цидзес де Плантом (В. Ziedses des Plantes), в 1935 г. в СССР В. И. Феоктистовым и в Германии Гроссманном (G. Grossmann). В наст, время Т.— один из распространенных методов рентгенологического исследования (см.).
Т. производят с помощью специальных рентгенодиагностических аппаратов — томографов (рис. 1). Томограф состоит из рентгеновского питающего устройства, излучателя, приемника излучения (кассеты с усиливающим экраном и пленкой или селеновой пластиной), устройства для фиксации больного, а также механизма для синхронного перемещения излучателя и приемника либо больного и приемника излучения.
В основе Т, лежит принцип синхронного перемещения в пространстве во время рентгеновской съемки двух или трех компонентов системы рентгеновский излучатель — исследуемый объект — приемник излучения. Преимущественное распространение получила Т., при к-рой исследуемый объект неподвижен, а рентгеновская трубка и кассета с пленкой перемещаются в противоположных направлениях. При синхронном движении излучателя и приемника и повороте пучка излучения относительно некоего центра, лежащего на заданной глубине исследуемого объекта, происходит «размазывание» теневых изображений деталей, расположенных выше и ниже плоскости, в к-рой лежит этот центр. В результате такого «размазывания» на рентгеновской пленке возникает четкое изображение деталей, находящихся в плоскости среза в глубине исследуемого объекта.
Т. классифицируют по ориентации исследуемых слоев относительно продольной оси тела больного (продольная, поперечная, панорамная Т.), по траектории движения системы излучатель — приемник (линейное, нелинейное, комбинированное), по пространственному положению больного во время исследования (горизонтальное, вертикальное, наклонное). Соответственно различают и виды томографов: продольные, поперечные и панорамные. Последние обеспечивают изображение слоев, имеющих форму изогнутых поверхностей. Томографы бывают также горизонтальные, вертикальные или универсальные (поворотные). По характеру перемещения подвижных частей различают линейные, нелинейные, круговые и комбинированные томографы (рис. 2).
Основными параметрами Т., определяющими толщину выделяемого слоя и эффективность «размазывания» мешающих теней, являются величина угла поворота и траектория движения излучателя. Оптимальное «размазывание» мешающих теней достигается перемещением системы излучатель — приемник по сложным криволинейным траекториям в виде круга, эллипса или спирали. Наибольшее распространение в рентгенол. практике получили томографы, обеспечивающие прямолинейное «размазывание». Они позволяют получать горизонтальные продольные линейные томограммы с помощью штатива снимков и стола рентгенодиагностических стационарных аппаратов общего назначения, оснащенного специальным механизмом для перемещения излучателя и кассеты. Такими механическими приставками снабжаются все отечественные стационарные рентгенодиагностические аппараты и большинство зарубежных (см. Рентгеновские аппараты), К линейным томографам относятся также отечественный томограф типа М-1, приставки для продольной томографии Ц-1402 и Ц-1404. Общим недостатком горизонтальных томографов является невозможность проводить исследования в вертикальном и наклонном положениях больного. Этот недостаток устранен в универсальных томографах, к к-рым относится отечественный томограф Ц-1730, дающий линейное «размазывание». В вертикальном поперечном томографе типа Ц-1875 синхронно перемещаются кресло с сидящим больным и приемник с пленкой. Для получения панорамных снимков челюстей и других частей черепа применяют панорамные нелинейные томографы, к к-рым относятся отечественный томограф Ц-5045, а также ортопантомографы ОП-5, ОП-6 (Финляндия) и др. Горизонтальный панорамный томограф ОП-6, наиболее совершенный из данного класса томографов, имеет 5 программ для получения панорамных снимков челюстей, шейных позвонков, гайморовых пазух, средней трети лица и глазниц.
Основной характеристикой Т., определяющей диагностическую информативность метода, является толщина выделяемого слоя (среза), т. е. расстояние между двумя параллельными плоскостями сечения изучаемого объекта, в зоне к-рого элементы объекта отображаются субъективно резко. Термин «толщина выделяемого слоя» является условным, т. к. включает субъективный критерий — оценку резкости изображения. Главным техническим фактором, определяющим толщину выделяемого слоя, считается угол поворота излучателя. В рентгенол. практике принято выделять 4 слоя различной толщины: сверхтолстый (угол поворота излучателя 5 — 9°), толстый (угол поворота 10—20°), средний (угол поворота 25—30°) и тонкий (угол поворота 35—50°). Выбор слоя необходимой толщины зависит от характера изучаемого объекта и конкретных диагностических задач. Толщину слоя определяют и другие факторы: соотношение расстояний между рентгеновским излучателем, приемником и объектом исследования, объем, плотность и пространственная ориентация структурных элементов объекта особенно располагающихся в исследуемом слое и вблизи от него. Так, томографический эффект будет уменьшаться с увеличением плотности и размера анатомических деталей, при совпадении протяженности структурных элементов объекта (бронхи, сосуды, костные балки и др.) с направлением движения излучателя. Т. о., реальный томографический слой не ограничен плоской поверхностью, а имеет более сложную форму. Диагностическое значение Т. зависит и от качества томографического изображения. Оно должно иметь оптимальную оптическую плотность и минимальную нерезкость.
Для получения одновременного изображения нескольких слоев исследуемого объекта предложена так наз. симультанная Т. с использованием специальной кассеты, в к-рой на определенном расстоянии, отделенные друг от друга прокладками, находятся несколько пленок, помещенных между усиливающими экранами с возрастающей степенью люминесценции. Таким образом удается компенсировать потерю интенсивности рентгеновского излучения вследствие его поглощения в усиливающих экранах.
Для повышения качества Т. предложены специальные рентгеноэкспонометры. Мешающие тени на томограмме можно устранить методом субтракции (см.). В целях объективизации данных Т. используют денситометрию (см.). Анализ мелких деталей объекта производят с помощью прямого увеличения изображения. Т. можно сочетать с другими методами рентгенол. исследования: кимографией (см.) — томокимография, электрорентгенографией (см.) и др.
Чаще Т. применяют при заболеваниях легких. В зависимости от задач исследования Т. легких выполняют при различных углах поворота излучателя: от минимальных (5—9°) — зонография до максимальных (40—50°) — тонкослойная томография. Плоскость и уровень выделяемого слоя выбирают на основании предварительного анализа рентгенограмм грудной клетки. При этом Т. можно производить во фронтальной (прямые томограммы), сагиттальной (боковые томограммы), или косой, нестандартной проекции. В тех случаях, когда патол. образование локализуется в центральных участках легкого (ядро легкого) или его периферических отделах (плащ легкого), следует применять Т. в прямой и боковой проекциях. При этом уровень послойного исследования выбирают исходя из размеров патол. образования. При локализации патол. процесса в участках легких, неудобных для рентгенол. исследования (верхушке, вблизи легочной борозды грудной клетки, у основания легкого), Т. производят в косой проекции.
На томограммах отображаются детали патол. процесса, нечетко дифференцируемые или скрытые вследствие суперпозиции на обзорном снимке. Так, при Т. могут быть выявлены туберкулезные каверны, обычно неразличимые среди густо расположенных очаговых и обширных инфильтративных изменений, прикрытые тенью массивных плевральных шварт, а также нормальными анатомическими образованиями грудной клетки — ребрами, ключицами, органами средостения. На томограммах отчетливо видны полости распада при абсцедировании (рис. 3). При исследовании таких патол. образований в легких, как периферический рак, туберкулома, киста и др., на томограммах можно обнаружить важные дифференциально-диагностические признаки — мелкие полости распада, кальцификаты, узловатый характер образования, а также изучить состояние окружающей легочной ткани.
На послойных снимках возможна большая детализация легочного рисунка, что имеет значение при обследовании больных с застойными явлениями в легких и диффузными изменениями воспалительного характера. Для выявления мелких, невидимых на обзорной рентгенограмме метастазов злокачественных опухолей в легких используют так наз. сплошную, или тотальную, Т. легких, при к-рой выполняют серию томограмм через всю толщу грудной клетки с интервалом 1 — 2 см.
При исследовании трахеи и крупных бронхов Т. производят в характерной фронтальной проекции. Т. сегментарных и субсегментарных бронхов выполняют в косой проекции. При этом больного укладывают в разных положениях по определенным схемам. Томографическое изучение просвета бронхов и бронхиальных стенок играет большую роль при распознавании опухолей и воспалительных процессов в легких, инородных тел в бронхах и др. Томография — обязательный компонент рентгенол. исследования внутри-грудных лимф, узлов у больных с туберкулезным бронхоаденитом и злокачественными опухолями легких.
Т. является ценным методом рентгенол. исследования гортани, позволяющим не только изучить мор-фол. структуру этого органа, но и одноврехменно оценить эластичность анатомических элементов, в первую очередь голосовых связок. Т. гортани производят в прямой проекции, выделяемый слой располагается на 2—3 см глубже наиболее выступающей точки щитовидного хряща. Обычно выполняют серию томограмм при различных функциональных пробах: во время продолжительного вдоха, при фонации звука «и», при экспираторном натуживании (см. Вальсальвы опыт). Т. гортани используют не только для диагностики злокачественных опухолей (рис. 4), но и для контроля эффективности лучевой терапии.
Т. позволяет решать ряд задач в кардиологии. При ревматических пороках сердца Т. помогает выявлять признаки увеличения отдельных камер сердца, в первую очередь левого предсердия, внутрисердечные обызвествления клапанов сердца, фиброзных колец (рис. 5), внутрисердечных тромбов и др., изучать состояние малого круга кровообращения. Много дополнительных сведений дает Т. при обследовании больных с врожденными пороками сердца. С помощью Т. уточняют диагностику аневризм аорты и легочного ствола, обнаруживают место сужения (коарктации) аорты, определяют область ампутации ствола и легочных артерий при их тромбоэмболии.
Т. значительно расширяет диагностические возможности рентгенол. исследования желчевыделительной системы. На послойных снимках удается выявить не видимые на холецистограммах и холеграммах камни, опухоли и воспалительные стриктуры.
В урологии Т. является обязательным компонентом инфузионной рентгенограмметрия (см.), имеющая значение в диагностике пиелонефрита, аномалий развития, реноваскулярной гипертонии.
Область применения Т. костей и суставов ограничена в основном исследованием черепа и позвоночника, реже других участков скелета. На томограммах удается обнаружить не видимые на обычных рентгенограммах детали строения костей, их взаимоотношение, а также ряд рентгенол. симптомов: остеосклероз, остеонекроз, деструкцию, нарушение целостности кости, патол. перестройку и др. (рис. 6).
Для получения более четкого изображения нек-рых органов Т. сочетают с искусственным контрастированием окружающего пространства газом. Так, Т. вилочковой железы (рис. 7) производят в условиях пневмоэнцефалографии (см.).
Несмотря на разработку других методов послойного рентгенол. исследования (компьютерная рентгеновская, эмиссионная, ультразвуковая томография), классическая рентгеновская Т. не утратила своего значения и пока еще широко применяется в комплексе диагностических рентгенол. исследований и при планировании лучевой терапии.
См. также Эмиссионная компьютерная томография.
Библиогр.: Абдурасулов Д. М. и Никишин К. Е. Томография нормального черепа, Ташкент, 1966; Гладыш Б. Томография в клинической практике, пер. с польск., Варшава, 1965, библиогр.; Каи Д. В., Перельман В. М. и Сегал А. С. Зонография почек, Вестн. рентгенол. и радиол., № 2, с. 59, 1977; Кевеш Л. Е. и Линденбратен Л. Д. Послойное рентгенологическое исследование сердца и крупных сосудов грудной полости, там же, № 3, с. 19, 1961; Ковач Ф. и Жебёк 3. Рентгеноанатомические основы исследования легких, пер. с нем., Будапешт, 1962; Королюк И. П. Зонография легких, М., 1984; Коро люк И. П. и др. Направленная (селективная) зонография трахеобронхиального дерева, Вестн. рентгенол. и радиол., № 1, е. 13, 1982; Линденбратен Л. Д. и Наумов Л. Б. Методы рентгенологического исследования органов и систем человека, Ташкент, 1976; Мамиляев Р. М. Значение зонографии и бронхозонографии в диагностике хронических неспецифических заболеваний легких, Вестн. рентгенол. и радиол., № 4, с. 57. 1979; Палeев Н. Р., Рабкин И.х! и Бородулин В. И. Введение в клиническую электрорентгенографию, М., 1971; Рыбакова Н. И. и Кузнецов С. А. К вопросу о методике томографического исследования бронхиального дерева, Вестн. рентгенол. и радиол., Ns 2, с. 36, 1968; Технические средства рентгенодиагностики, под ред. И. А. Перёслегина, М., 1981; Хадж и деков Г. и Ботев Б. С. Томография костей, пер. с бол г., София, 1959, библиогр.; Чикирдин Э. Г., Стольцер С. М. и Астраханцев Ф. А. Рентгеновские томографические аппараты, М., 1976, библиогр.; Esser С. Topographische Ausdeutung der Bronchien im Rontgenbild, Stuttgart, 1957, Bibliogr.; Evans J. A. Nephrotomography, Radiology, у. ИЗ, p. 483, 1974; Westra D. Zonography, The narrow-angle tomography, Amsterdam, 1966, bibliogr.
И. П. Королюк; Э. Б. Козловский (техн.).,