Что такое компьютерный томограф?

Что такое КТ-сканер?

КТ-сканер (компьютерная томография) — это сканер, используемый для осмотра.

Существует два основных типа КТ-сканеров: медицинские КТ-сканеры, используемые для визуализации человеческого тела и животных, и промышленные КТ-сканеры, используемые для неразрушающего тестирования и проверки отгрузки продукции.

Применение КТ-сканеров

КТ-сканеры используются в медицинской сфере для диагностики аномалий в мозге и легких.

В промышленной сфере они обычно используются для обнаружения внутренней структуры изделий, измерения внутренних размеров проводов, выяснения внутреннего состояния кованых изделий, измерения ошибок и обнаружения выравнивания волокон.

При использовании в медицинской сфере выход рентгеновского излучения должен быть подавлен, чтобы избежать чрезмерного воздействия радиации, но при использовании в промышленных целях выход рентгеновского излучения может быть увеличен без каких-либо проблем, что позволяет получать информацию с более высокой точностью, чем в медицинских приложениях.

Принцип работы сканеров КТ

Принцип работы КТ-сканера схож с принципом работы рентгеновского аппарата. Они состоят из рентгеновского излучателя, детектора и процессора изображений, который преобразует полученные данные в изображение.

Поскольку каждый материал поглощает рентгеновские лучи по-разному (коэффициент поглощения рентгеновских лучей), когда рентгеновские лучи облучают исследуемый объект, они проникают с разной скоростью пропускания в зависимости от материала. Используя этот принцип, мы облучаем исследуемый объект рентгеновскими лучами и обнаруживаем различные дозы пропускания для каждой части исследуемого объекта. Общий принцип заключается в создании изображения путем обработки изображения на основе этих данных обнаружения.

Основное различие между рентгеновскими лучами и КТ-сканерами заключается в том, что рентгеновские лучи излучаются с одного направления на образец, в то время как КТ-сканеры излучают рентгеновские лучи с разных направлений на образец. По этой причине рентгеновские лучи создают только плоские изображения на основе двумерных данных, в то время как КТ-сканер использует трехмерные данные для создания серии изображений образца, разрезанного по кругу в нескольких местах, а также изображений и фильмов, которые составлены в трех измерениях.

В сканировании, производимом с помощью КТ-сканера, используются два физических явления: комптоновское рассеяние и фотоэлектрический эффект.

1. Комптоновское рассеяние

Это происходит, когда рентгеновские лучи сталкиваются с электронами, передавая часть энергии рентгеновских лучей электронам, заставляя их выходить из своих атомных орбит и уменьшая энергию рентгеновских лучей.

2. Фотоэлектрический эффект

Это происходит, когда рентгеновские лучи сталкиваются с электронами, и вся энергия рентгеновских лучей поглощается электронами, в результате чего электроны сдуваются с их атомных орбит, а рентгеновские лучи исчезают.

Различия между сканерами КТ

Существует два основных типа применения сканеров КТ: медицинское и промышленное. Различия между ними объясняются со следующих точек зрения:

1. Выход рентгеновских лучей

Медицинские КТ-сканеры должны подавлять рентгеновский выход, чтобы избежать чрезмерного воздействия. С другой стороны, промышленные КТ-сканеры могут использовать относительно высокий рентгеновский выход, поскольку объектом для проверки является объект, и, таким образом, могут получать высокоточную информацию.

2. Конфигурация

Медицинский КТ-сканер
Медицинский КТ-сканер состоит из пончиковой гантри, в которой рентгеновский облучатель и детектор размещены относительно друг друга. Гантри имеет часть в виде кровати, на которой объект, подлежащий исследованию, размещается внутри кольца гантри. Гентри вращается вокруг кровати, а рентгеновский облучатель и детектор вращаются вокруг объекта, подлежащего проверке.

Промышленный КТ-сканер
В промышленном КТ-сканере рентгеновский облучатель и детектор зафиксированы относительно друг друга, а деталь, подлежащая проверке, размещается между ними. Вращая деталь, на которой размещен объект, подлежащий проверке, сам объект поворачивается для проверки.

Поэтому, в зависимости от размера объекта, подлежащего проверке, промышленные КТ-сканеры можно сделать меньше.

Промышленные КТ-сканеры оснащены кабиной утечки рентгеновского излучения для ограничения рентгеновского излучения внутри устройства, что также позволяет уменьшить размер сканера.

Как медицинские, так и промышленные КТ-сканеры бывают двух типов: одни с одним рядом детекторов вдоль плоскости передачи рентгеновских лучей в направлении ширины объекта, подлежащего проверке, и другие с несколькими рядами детекторов вдоль направления длины объекта, подлежащего проверке.

Тот, у которого несколько рядов детекторов, может получать данные для каждого ряда за раз, что позволяет получать данные быстрее, чем тот, у которого только один ряд.

В случае промышленных КТ-сканеров многорядные КТ-сканеры подходят больше, поскольку эффективность важнее. Медицинские КТ-сканеры также часто используются, поскольку чем быстрее можно выполнить обследование, тем меньше нагрузка на пациента.

Другая информация о КТ-сканерах

1. Связь между КТ-сканерами и раком

КТ широко используется для всего: от обследования до диагностики и даже лечения, хотя имидж КТ заключается в том, что они используются для обнаружения рака. Хотя существует риск рака от КТ, и необходимо полностью понимать риски при выполнении КТ.

КТ-сканер является важным устройством в медицине, но он не лишен риска вызвать рак из-за рентгеновского облучения.

Риск развития рака от одного КТ-сканирования считается низким, а риск не проходить КТ намного выше, чем риск проходить КТ-сканирование.

2. Разница между КТ и МРТ

Основное различие между КТ и МРТ заключается в принципе измерения.

КТ-сканеры формируют изображения на основе различий в передаче рентгеновских лучей через различные материалы, как описано выше, тогда как МРТ создает изображения на основе магнитного резонанса материалов. КТ-сканеры имеют преимущество в виде короткого времени получения и простоты получения томографических изображений и больше показаны при экстренных поражениях головы (например, при подозрении на кровоизлияние). и возможности визуализации костей.

С другой стороны, МРТ уступает КТ с точки зрения воздействия радиации и различий в плотности между поражениями и нормальной тканью.

Еще одним преимуществом является то, что можно получить любое томографическое изображение, а изображения кровеносных сосудов можно получить без использования контрастных веществ. С другой стороны, недостатком является то, что невозможно провести обследование тех, у кого в теле имплантированы устройства.