а) Факторы, влияющие на плоскостное пространственное разрешение. Все факторы, оказывающие влияние на плоскостное пространственное разрешение при КТ, можно разделить на действующие в момент получения изображений и влияющие на конечную обработку изображений. Конфигурация рентгеновского пучка, детекторов, зоны исследования и толщина среза — это лишь несколько параметров получения изображений, влияющих на их разрешение.
Поскольку томограммы генерируются с использованием сложной математической интерполяции и вычислений, на разрешение изображения оказывают влияние используемые математические алгоритмы. Размер пикселя изображения, зависящий от размеров поля исследования и размеров матрицы, вычисляется по следующей формуле:
Размер пикселя = Поле исследования/(Размер матрицы)
Согласно общему правилу, меньшее поле исследования обеспечивает более высокое пространственное разрешение, однако у крупных пациентов это может означать, что не будет покрыта вся необходимая область исследования «от кожи до кожи». Так, при обычной КТ органов грудной клетки поле исследования стараются максимально увеличивать, чтобы границы его как раз захватывали кожные покровы противоположных сторон тела.
Однако при некоторых специальных методах исследования, например исследовании аорты или легких при диффузных заболеваниях, пространственное разрешение необходимо увеличивать за счет уменьшения площади поля исследования. Например, для исследования пациента с диффузным заболеванием легких с тем, чтобы увеличить плоскостное пространственное разрешение, достаточно уменьшить поле исследования до «от ребра до ребра».
Толщина или ширина среза при ОДКТ определяется шириной рентгеновского пучка, тогда как при МДКТ номинальная ширина среза определяется конфигурацией детектора. Ширина рядов детектора (если их >32) в современных МДКТ сканерах у разных производителей варьирует и обычно составляет 0,5-0,625 мм (рис. 1 и 2). Одно из преимуществ многорядных детекторов заключается в том, что оператор может выбирать номинальную ширину среза. К примеру, предположим, что МДКТ сканер имеет эффективную ширину ряда детектора в 0,625 мм, а число таких рядов равно 40.
Рисунок 1. Низкодозовая КТ органов грудной клетки пациента 61 года (вес 64 кг) на 64-рядном мультидетекторном КТ сканере с толщиной среза 5 мм (А), 2,5 мм (B), 1,3 мм (C) и 0,6 мм (D); 120 кВ, фиксированное произведение мАс, CDTIvol 2 мГр, произведение доза-длина 68 мГр*см. На аксиальных томограммах видны периферический узел в правой средней доле (черные стрелки) и бронхоэктаз (белые стрелки). Образования и структуры легких лучше видны на более тонких срезах (0,6 мм, D) в связи с менее значительным частичным объемным усреднением этих изображений
Рисунок 2. Низкодозовая КТ грудной клетки пациента 61 года (вес 64 кг) на 64-рядном мультидетекторном КТ сканере с толщиной среза 5 мм (А), 2,5 мм (B), 1,3 мм (C) и 0,6 мм (D); 120 кВ, фиксированное произведение мАс, CDTIvol 2 мГр, произведение доза-длина 68 мГр*см. На аксиальных томограммах показаны лимфоузлы (стрелки). В проекции средостения наибольшая выраженность шума отмечается на более тонких срезах (0,6 мм, D)
Такая конфигурация обеспечивает выбор ширины среза в 0,625, 1,25, 3,75 или 5 мм, а выбор в свою очередь определяется предпочтениями оператора или клинической ситуацией. Здесь важно сделать оговорку в отношении старшего поколения МДКТ сканеров (>16 лет), у которых вариабельная ширина рядов детектора априори требует спецификации требуемой ширины среза. Например, возьмем 16-детекторный МДКТ сканер. При выбранной конфигурации детектора 16x1,25 мм возможна генерация срезов шириной только 1,25 мм, тогда срезы шириной 0,625 мм получить будет невозможно (для этого необходима конфигурация 16x0,625 мм).
При диффузных заболеваниях легких желательно, чтобы толщина среза составляла не более 1 мм, тогда как для выявления большинства других патологических изменений органов грудной клетки достаточно толщины среза 1,25 мм или более. Обеспечение изотропного разрешения на ОДКТ сканерах всегда было сложной задачей, тогда как конфигурация детекторов современных МДКТ сканеров обеспечивает более тонкую коллимацию, которая в свою очередь увеличивает разрешение изображений в z-оси.
Это привело к снижению выраженности ступенчатых артефактов и увеличило разрешение изображений. Тонкая коллимация также подавляет эффекты частичного объема за счет уменьшения размеров вокселя. Несмотря на усиление тонкой коллимацией шумности изображения (если произведение тока на рентгеновской трубке и времени остается постоянным) тонкие срезы обладают лучшими контрастностью и пространственным разрешением.
б) Факторы, влияющие на время сканирования. Чем шире рентгеновский пучок или блок детекторов, тем, как правило, выше эффективность дозы по сравнению с меньшей шириной детекторов при сканировании областей большой протяженности, какой, например, является грудная клетка. Если все параметры сканирования оставить постоянными, то более широкий детекторный блок обеспечит более быстрое по длине поля исследования сканирование.
Таким образом, конфигурация детекторов 64x0,625 мм обеспечит более быстрое сканирование, чем конфигурация 32x0,625 мм. Для таких областей тела, как грудная клетка, где нередки артефакты движения, которые могут негативно влиять на качество изображения, более высокая скорость сканирования является преимуществом.
Помимо конфигурации детекторов на время сканирования влияет т.н. питч сканера (отношение шага подачи рентгеновского стола к вращению детектора). При прочих равных условиях чем выше значение этого отношения (> 1:1, без наложения срезов), тем выше скорость сканирования. Для большинства исследования органов грудной клетки предпочтительно, чтобы значения питча составляло 1:1 или выше.
На некоторых сканерах использование более низкого питча сопровождается более высокими дозами облучения, тогда как у других сканеров такая проблема отсутствует. Еще один нюанс заключается в том, что у некоторых МДКТ сканеров эффективная ширина среза при значениях питча выше 1:1 больше выбранной. Эти нюансы следует учитывать при выборе протокола сканирования пациентов с диффузными заболеваниями легких. На некоторых КТ сканерах с двумя источниками очень высокие значения питча (>1,5:1) обеспечивают возможность сканирования всей грудной клетки примерно за полсекунды.
У пациентов, которые по тем или иным причинами не могут задержать дыхание, такие быстрые режимы сканирования можно использовать без задержки дыхания.
На время сканирования также оказывает влияние скорость вращения рентгеновской трубки. У большинства современных МДКТ сканеров она составляет около 0,5 сек. Для большинства исследований органов грудной клетки предпочтительна меньшая скорость сканирования. У очень крупных пациентов (весом > 125 кг) при исследовании на сканерах с ограниченным значением мА (особенно на сканерах с <16 рядами детекторов) для получения изображения приемлемого качества может быть необходима меньшая скорость вращения рентгеновской трубки (>0,5 сек).
КТ сканеры (обычно с числом рядов детекторов >16) с достаточно высокими значениями силы тока на рентгеновской трубке обычно не требуют замедления скорости вращения трубки даже у пациентов с большой массой тела. Другие сканеры (например, Siemens Definition Force) обеспечивают полусегментарную реконструкцию при скорости вращения 0,25 сек у пациентов, которые не могут задерживать дыхание.
В заключении отметим, что КТ легких на современных сканерах должна выполняться в течение одной задержки дыхания, а время сканирования с целью минимизации артефактов движения также должно быть максимально коротким.
