Мультиспиральная компьютерная томография (МСКТ)

МСКТ, или мультиспиральная компьютерная томография, — это самое современное решение КТ.

 

Что такое мультиспиральная компьютерная томография (МСКТ)?

MCKT (MSCT) — это общепринятое сокращение от термина «мультиспиральная компьютерная томография». Употребляется и другое сокращение — МДКТ (MDCT) — мультидетекторная компьютерная томография.

 

В чем различие между ОCKT и MCKT?

Основные различия между одно- и мультидетекторной спиральной КТ показаны на рисунке выше. В обоих случаях и рентгеновская трубка, и детекторы вращаются вокруг больного для получения данных в различных проекциях (как в 3-м поколении КТ), в то время как стол с больным перемещается сквозь аппарат компьютерной томографии. Разница состоит в количестве рядов датчиков по оси Z и в числе срезов, получаемых в точке отсчета.

С 1998 года все ведущие производители оснащают многосрезовые компьютерные томографы устройствами для выполнения как минимум четырех послойных срезов за один оборот с минимальным временем вращения гентри 0,5 с.

Как видно на рисунке, разница между одно- и мультиспиральной компьютерной томографией состоит в количестве рядов детекторов по оси Z. В односпиральной КТ только один ряд детекторов, соответственно, он способен давать только один аксиальный срез за каждый оборот гентри. В мультиспиральной компьютреной томографии имеется несколько рядов детекторов, дающих несколько аксиальных срезов за оборот.

 

Чем отличаются устройства датчиков на четырехсрезовом МСКТ?

Рисунке выше изображает устройство аппаратов всех главных типов мультиспиральной компьютерной томографии, которые способны обеспечивать за один оборот максимум 4 среза. Даже несмотря на то что устройство состоит из нескольких рядов датчиков, максимальное число срезов, получаемых за один оборот гентри, ограничивается числом каналов систем сбора данных (DAS). В данном случае максимальное число срезов равно четырем из-за доступности четырех каналов DAS.

 

В чем преимущества мультиспиральной компьютерной томографии?

Клинические преимущества мультиспиральной технологии можно разделить на три большие группы:

1. Возможность получения большого количества тонких срезов, дающих высокое пространственное разрешение как в продольном, так и в поперечном направлении. Это особенно важно при получении изотропного разрешения, то есть кубических вокселов, для того чтобы изображения были одинаково четкими в любой плоскости, попадающей в срез. Для этого достаточно множественных срезов субмиллиметровой толщины. В идеальном случае истинная трехмерная радиография должна иметь воксел менее 1 мм толщиной в большом объеме за очень короткое время (как минимум, за одну задержку дыхания). Кардиологические снимки, на получение которых затрачивалось больше всего усилий при использовании односпиральной КТ, с внедрением мультиспиральной КТ вошли в повседневную практику.
2. Высокая скорость может использоваться для быстрого получения снимков больших объемов ткани с разной толщиной срезов. На практике это используется при исследованиях, в которых пациент должен оставаться неподвижным. В четырехсрезовой системе и при половинном вращении данные могут быть получены в восемь раз быстрее, чем при односрезовом односекундном сканировании. Так как 16- и 64-срезовые мультиспиральные КТ имеют время одного оборота менее 0,4 с, данные получаются еще быстрее, чем при спиральной компьютерной томографии первого поколения.
3. Другим важным преимуществом мультиспиральной КТ является возможность сканирования больших объемов за короткое время. Высокий охват объема и скорость сканирования сочетаются в мультиспиральной компьютерной томографии без потери качества изображения лучше, чем в односпиральной. Высокая скорость вращения и большой объем представляют возможность для получения трехмерных изображений высокого разрешения и мультипланарной реконструкции практически без артефактов.

 

Каковы типы устройства детекторов в четырехсрезовых МСКТ?

Типы устройства детекторов:

• Однородные устройства: в этом типе несколько полупроводниковых небольших детекторов одинакового размера расположены в рядах одинаковой ширины (например, 16 рядов по 1,25 мм). Получаемое изображение зависит от ширины рентгеновского луча, подбора рядов датчиков и их сочетания. Существует возможность получить четыре одновременных среза толщиной 1,25 мм каждый или увеличить их толщину с помощью объединения нескольких рядов детекторов. Например, объединяя 2, 3 и 4 ряда вместе, получается толщина срезов 2,5, 3,75 и 5 мм соответственно.
• Неоднородные устройства: в этом типе ширина детекторов постепенно растет по мере удаления от оси вращения. Два ряда детекторов в центре имеют ширину 1 мм каждый; детекторы, смежные с центральным рядом, несколько увеличены в ширину, а наиболее удаленный ряд достигает ширины 5 мм.
• Гибридный тип: третий тип устройства включает элементы однородного и неоднородного типов. Этот набор детекторов состоит из четырех тонких датчиков толщиной 0,5 мм в центре и 15 датчиков толщиной 1 мм на противоположной стороне для полного 32-миллиметрового охвата оси Z за одно вращение.

 

Каков набор детекторов в 16-срезовом МСКТ?

Для наиболее распространенных 16-срезовых МДКТ по сравнению с 4-срезовыми характерна «гибридная» конструкция с 16 детекторами для получения тонких срезов в центре и 4 детекторами для получения толстых срезов по сторонам. Преимуществами съемки является получение либо 16 толстых, либо 16 тонких срезов за один оборот гентри.

Режимы сканирования МСКТ

Последовательный (аксиальный) режим сканирования

Этот режим аналогичен обычному типу сканирования, когда после каждого оборота трубки больной перемещается в новое положение для следующего снимка. По сравнению с односпиральной КТ объем информации, получаемый с каждым вращением, увеличивается в 4-8 раз при обороте длительностью 0,5 с. Существует также возможность ретроспективной реконструкции более толстых срезов, используя информацию из многочисленных каналов. Реконструкция толстых срезов имеет неотъемлемое преимущество в тех ситуациях, когда нужно избежать появления артефактов из-за частичного усреднения объема или улучшить низкоконтрастное изображение и избежать помех. При обороте гентри 0,5 с и анатомическом охвате до 10 мм за оборот скорость сканирования мультиспиральной КТ значительно выше, чем односпиральной, более разнообразными становятся диагностические возможности.

 

Спиральный (винтовой) режим сканирования

Он аналогичен спиральному режиму сканирования односпиральной КТ с множественными каналами данных, получающими информацию во время перемещения больного в томографе. Данные из всех четырех каналов учитываются при реконструкции каждого из четырех срезов. Для устранения шума и артефактов в продольном направлении используются алгоритмы интерполяции. Существует возможность ретроспективно получать срезы различной толщины с желаемым качеством изображения. Например, при сканировании в режиме 4 х 2,5 мм можно получить срезы толщиной 2,5 мм или более.