Поява комп'ютерних томографів

Перші математичні алгоритми для КТ були розроблені в 1917 р. австрійским математиком И. Радоном (див. перетворення Радона). Фзичною основою метода є экспоненціальний закон послаблення випромінювання, який справедливий для поглинаючих середовищ. У рентгенівському діапазоні випромінювання поненціальний закон виконується з високим ступенем точності, тому розроблені математичні алгоритми були вперше застосовані саме для рентгенівської комп'ютерної томографії.

У 1963 р. американский физик А. Кормак повторно (але відмінним від Радону способом) вирішив задачу відновлення томографії, а в 1969 року англійський інженер-фізик Г. Хаунсфилдом з фірми EMI Ltd. сконструював «ЕМІ-сканер (EMI-scanner) — перший комп'ютерний рентгенівський томограф, чиї клінічні випробування пройшли в 1972 року. У 1979 року Кормак і Хаунсфілд «за розробку комп'ютерної томографії» були удостоєні Нобелівської премии з фізіології і медицини.

Передумови методу в історії медицини

Зображення, отримані методом рентгенівської комп'ютерної томографії, мають свої аналоги в історії вивчення анатомії. Зокрема Микола Іванович Пирогов розробив новий метод вивчення взаєморозташування органів оперуючими хірургами, що отримав назву топографічної анатомії. Суттю методу було вивчення заморожених трупів, що пошарово розрізають в різних анатомічних площинах («анатомічна томографія»). Пироговим був виданий атлас під назвою «Топографічна анатомія, ілюстрована розрізами, проведеними через заморожене тіло людини в трьох напрямах». Фактично, зображення в атласі передбачали появу подібних зображень, отриманих променевими методами томографій дослідження.

Зрозуміло, сучасні способи отримання пошарових зображень мають незрівняні переваги: нетравматичность, що дозволяє прижиттєву діагностику захворювань; можливість апаратної реконструкції одноразово отриманих зображень в різних анатомічних площинах (проекціях), а також тривимірні реконструкції; можливість не тільки оцінювати розміри і взаєморозташування органів, але і детально вивчати їх структурні особливості і навіть деякі фізіологічні характеристики, грунтуючись на показниках рентгенівської щільності і їх зміні при внутрішньовенному контрастному посиленні.

Шкала Хаунсфілда

Для візуальної і кількісної оцінки щільності, що візуалізуються методом комп'ютерної томографії структур використовується шкала поглинання рентгенівського випромінювання, що отримала назву шкалы Хаунсфилда (її візуальним віддзеркаленням на моніторі апарату є чорно-білий спектр зображення). Діапазон одиниць шкали («денситометричних показників»), відповідних ступеню поглинання рентгенівського випромінювання анатомічними структурами організму, складає в середньому від – 1024 до + 1024 (у практичному застосуванні ці величини можуть декілька відрізнятися на різних апаратах). Середній показник в шкалі Хаунсфілда (0 HU) відповідає щільності води, негативні величини шкали відповідають повітрю і жировій тканині, позитивні - м'яким тканинам, кістковій тканині і щільнішій речовині (метал).

Cлід відзначити, що «рентгенівська щільність» - усереднене значення поглинання тканиною випромінювання; при оцінці складної анатомо-гістологічної структури вимірювання її «рентгенівської щільності» не завжди дозволяє з точністю затверджувати, яка тканина візуалізується (наприклад, насичені жиром м'які тканини мають щільність, відповідну щільності води).