[sape_tizer]

Качество послойного изображения при продольной томографии

Послойное изображение, как и обычное рентгенографическое, характеризуется определенными показателями (параметрами), которые позволяют судить о его качестве. К ним относятся форма, резкость, контрастность. При этом послойное изображение имеет некоторые особенности.

Выделяемый и соседние слои в силу природы своего образа и трехмерности исследуемого объекта всегда в той или иной мере деформированы. Деформация изображения обусловлена постоянным изменением геометрии съемки, то есть изменением масштаба и ракурса съемки. Первое связано с изменением при движении томографической системы соотношения величин фокус —объект и объект — пленка, второе приводит к проекционному искажению. Деформация изображения увеличивается с увеличением угла томографии, коэффициента увеличения томографической системы, размеров и асимметричности объекта исследования.

В. И. Ветощук (1977) разработал методику оптического моделирования томографического эффекта, позволяющую с помощью видимого света получать изображение аналогов размазанных теней при сложных формах исследуемых объектов и различных способах размазывания. Изменения формы, размеров и плотности размазанных теней, свойственные различным типам томографирования, начинают проявляться тогда, когда расстояния между объектами и плоскостью томографии превышают величину, примерно равную размеру сечения объекта (в плоскости, параллельной плоскости выделяемого слоя). При прямолинейном типе томографирования ядра (плотные центральные участки) размазанных теней объектов, имеющих круглую или шаровидную форму, по мере удаления объектов от плоскости выделяемого слоя уменьшаются по оси, направленной параллельно траектории фокуса трубки и увеличиваются по оси, перпендикулярной этой траектории, то есть подтверждается зависимость между степенью размазывания и ориентацией объектов по отношению к траектории фокуса рентгеновской трубки.

В клинической практике можно наблюдать характерную деформацию подобных объектов, наибольший диаметр которых не находится в плоскости среза,— уменьшение диаметра объекта по направлению движения системы и его увеличение по направлению, перпендикулярному траектории фокуса трубки. Деформацию изо- Арижсния массивных несимметричных объектов анализировать трудно, так как изображение объекта меняется даже при небольшом изменении положения трубки. Объекты квадратной, прямоугольной и треугольной формы сохраняют последнюю, даже если расстояние от плоскости томографии в 3 раза превышает размеры объекта.

Как уже было отмечено выше, при движении томографической системы по кругу расходящийся пучок излучения от трубки перекрещивается и образует в пространстве двойной сходящийся конус. Диалогичный по форме двойной сходящийся конус тени образуется и около каждого объекта. Углы при вершине конуса тени от всего объекта равны углам томографии (Э. Г. Чикирдин и соавт., 1974). Авторы доказали, что когда плоскость выделяемого слоя проходит через центр объекта, на томограммах отображается его истинное поперечное сечение. В остальных случаях возникает изображение поперечного сечения конусов тени, которые являются тенью от всего объекта. Конус тени от всего объекта можно принять за изображение выделяемого слоя, то есть тени круговых объектов, находящихся вне плоскости выделяемого слоя, могут быть приняты за изображение элементов, расположенных в этом слое, что приведет к ошибочному представлению о снимаемом объекте. При томографии плотного тела (металлического шара, диска), дающего интенсивную тень, не удается разграничить томографическое изображение слоев тела от изображения тени от всего объекта. Примерно такая закономерность соблюдается и при других нелинейных траекториях (по дуге,гипоциклоиде).

Кроме того, при круговой траектории томографической системы и определенных расстояниях размазанных теней объектов от выделяемого слоя могут возникнуть «паразитные» изображения — превращение размазанных теней в свою противоположность, например, тени шара или диска в кольцевидную тень и, наборот, тени кольца в «сжатую точку». При гипоциклоидной траектории имеются точки пересечения (от 3 до 9) изображений мешающих теней.

В целом размазывание теней объектов, имеющих квадратную, прямоугольную и треугольную формы при круговом, гипоциклоидном и эллипсовидном типах томографирования отличается выраженной анизоморфностью (изменением формы и размеров) независимо от формы и ориентации объектов, что объясняет высокую разрешающую способность этих способов послойного исследования. В. И. Ветощук (1977) считает, что эллипсовидный тип размазывания имеет определенные преимущества, так как форма размазанной тени при этом резко отличается от исходной, что позволяет легко отличить изображение элементов, находящихся в выделяемом слое и вне его (в отличие от прямолинейного и кругового способов

размазывания). Аппараты с эллипсовидной траекторией системы конструктивно проще, а выдержка короче, чем при гипоциклоидном способе.

На качество послойного изображения влияют так называемые полосы размазывания — нерезкие линейные тени, которые образуются при размазывании плотных объектов (элементов), находящихся вне выделяемого слоя. В ряде случаев полосы размазывания затрудняют анализ изображения выделенного слоя. Отрицательное влияние полос размазывания уменьшается с увеличением угла томографии, а также при использовании многонаправленного размазывания.

Резкость (четкость) и контрастность томограммы в целом ниже, чем обычной рентгенограммы, что связано с особенностями получения послойного изображения — движением пленки во время экспозиции, удалением пленки от объекта, недостаточной синхронностью в перемещении пленки и трубки, изменением углов проекции элементов, находящихся в слое, по отношению к движущейся трубке и др. Вместе с тем, на резкость послойного изображения оказывают влияние в основном те же факторы, что и на обычное рентгенографическое изображение. Нерезкость послойного изображения зависит от геометрической, динамической, экранной, пара- лактической, морфологической нерезкостей. Однако в практических условиях нерезкость при рентгенографии — это наибольшая нерезкость, действующая в момент съемки. В некоторых случаях суммарное значение двух наибольших величин нерезкостей будет несколько больше каждой из них. Отсюда практический вывод — анализировать и устранять причины, вызывающие наибольшую нерезкость.

Геометрическая нерезкость обусловлена геометрическими условиями съемки, в частности, размерами оптического фокуса рентгеновской трубки, величинами расстояний фокус — объект, объект — пленка и фокус — пленка. Геометрическая нерезкость пропорциональна величине оптического фокуса рентгеновской трубки, расстоянию объект — пленка и обратно пропорциональна расстоянию фокус — пленка, фокус — объект. Геометрическая нерезкость возрастает с коэффициентом увеличения томографической системы, при выполнении послойных снимков — с увеличением изображения.

Коэффициент увеличения современных томографов находится чаще всего в пределах 1 : 1,1 — 1 : 1,3. При необходимости выполнения точных расчетов (определения действительной величины объекта) следует помнить, что коэффициент увеличения томографа может возрастать с увеличением глубины выделяемого слоя. При выполнении непосредственно увеличенных томограмм обязательным условием является наличие рентгеновской трубки с микрофокусом 0,3×0,3 мм. Однако недостаточная мощность этих трубок, необходимость существенного увеличения выдержки приводят к увеличению динамической нерезкости изображения.

Наиболее часто используются трубки с размером фокуса 1X1 мм; расстояние фокус — пленка составляет 100 см. Геометрическая нерезкость равна 0,1—0,3 мм. В процессе эксплуатации снижаются номинальные значения характеристик трубки («старение»), увеличиваются размеры ее фокуса, что приводит к увеличению геометрической нерезкости изображения. Снижение интенсивности излучения трубки более чем на 30 % (увеличение выдержки более чем в 1,3 раза для получения снимков первоначального качества) требует ее замены.

Динамическая нерезкость состоит из так называемой технологической нерезкости вследствие неточности изготовления, вибрации, неправильной сборки и эксплуатации томографической системы и нерезкости, связанной с исследованием движущихся объектов.

Причины образования технологической нерезкости следующие (В. И. Ветощук, 1968): 1) на уровне фокуса трубки: а) вибрация трубки; б) непараллельность траекторий движения фокуса трубки и пленки; в) неправильное центрирование трубки; 2) на уровне оси вращения томографической системы: а) вибрация оси вращения; б) изменение положения объекта исследования во время томографии; 3) на уровне пленки: а) вибрация кассетодержателя; б) смещение кассеты в кассетодержателе.

Наиболее выраженное влияние на образование технологической нерезкости оказывают отклонения на уровне оси вращения системы и на уровне пленки. Первая группа причин находится в прямой связи с коэффициентом увеличения изображения. В. И. Ветощук (1968) составил таблицу допусков на основные элементы томографической системы при различных коэффициентах увеличения изображения и значениях технологической нерезкости. Так, например, при коэффициенте увеличения 1 : 1,2 и нерезкости 0,5 мм допустимое смещение фокуса трубки составляет 2,5 мм, объекта исследования — 0,42 мм, пленки — 0,5 мм. Для уменьшения технологической нерезкости рекомендуются надежная фиксация положения и несмещаемая ось вращения томографической системы, юстировка томографов при сборке и периодическая их проверка во время эксплуатации, предупреждение возможных движений пациента, в частности, создание ему удобного положения, комфортных температурных условий, использование дополнительных приспособлений для опоры, предупреждение о движении системы во время съемки. Особого внимания требуют дети (фиксация, использование медикаментозных средств).

Динамическая нерезкость, связанная с пульсаторными движениями сердца и сосудов, дыхательными движениями, может быть уменьшена при использовании минимально возможной выдержки (большей скорости перемещения трубки).

Экранная нерезкость обусловлена пространственным и зернистым характером флюоресцирующих слоев усиливающих экранов, светочувствительных слоев пленки, неполным соприкосновением экранов с пленкой и составляет 0,1—0,4 мм. Зернистость (нерезкость) изображения может существенно увеличиваться при неправильной фотообработке экспонированной пленки.

При томографии вследствие использования для съемки косого направления пучка рентгеновских лучей наблюдается так называемая паралактическая нерезкость. Пучок лучей, проходя под углом через систему экран — пленка — экран толщиной 1 мм, вызывает флюоресценцию в несовпадающих участках переднего и заднего экранов, из-за чего на пленке возникают несовпадающие изображения. Паралактическая нерезкость увеличивается с увеличением угла томографии. Ее величина может колебаться в пределах 0,1—0,4 мм.

Морфологическая нерезкость послойного изображения обусловлена особенностями строения организма человека, в частности постепенным изменением толщины исследуемых объектов, их округлой формой.

Как и при рентгенографическом изображении, различают объективный (фотографический) и субъективный (оптический) контрасты послойного изображения. Объективный контраст зависит от плотности и толщины исследуемого объекта и его отдельных структур, качества излучения, свойств пленки и режима ее обработки. Он увеличивается с увеличением разницы между плотностью и толщиной отдельных структур в исследуемом объекте (при меньшей толщине и плотности самого объекта), при использовании негативных и позитивных средств контрастирования, при съемке более мягкими лучами, уменьшении рассеянного излучения (использование дополнительных фильтров, отсеивающей решетки, уменьшение площади поля, расстояния объект — пленка), при использовании пленки с большим коэффициентом контрастности, оптимальной продолжительности проявления и соответствующей температуре проявителя, использовании более контрастного проявителя и др. Субъективный контраст зависит главным образом от оптических свойств глаза и психофизических особенностей зрительного восприятия теневого изображения.

Leave a Comment

You must be logged in to post a comment.