tomografia computerizată

Tomografia computerizată este un prim exemplu de dezvoltare explozivă a unui nou domeniu științific, răspândit în toate domeniile științei și tehnologiei, care sunt utilizate sau pot fi aplicate la orice tip de radiații.

Timeline tomografie computerizata reconstructivă (PBT)

1895 - descoperirea razelor X
1917 - I. Radon - Radon transforma
Raze X în medicină - 1920
1930 - tomografie liniara, tomografie de rotație
1942 - PBT în radioastronomie
1961 - algoritm de convoluție
1964 - A.Kormak - algoritm PBT
1972 - G.Haunsfild - scanner de serie
1977 - curs de formare pe PBT in Universitatea de Stat din New York (g.Buffalo)
1979 - Premiul Nobel A.Kormaku și G.Haunsfildu.

Universitatea din Cape Town, în cazul în care cercetarea a fost o configurație experimentală, în care obiectele cilindrice cu incrustatii din materiale diferite straluceste in mod constant prin fascicul colimat subțire de raze X. Pe partea opusă sursei de radiație X percepută de către detector.

Deși algoritmi de tomografie CONTEMPORANE Cormack și Hounsfield nu se aplică, în 1979, ambele Premiul Nobel pentru Fiziologie sau Medicina a fost acordat. În scanere comerciale curente, de obicei, puse în aplicare diverse specii convoluțional metodă mai eficientă. Această metodă a dezvoltat din 1961 grupul de matematicieni, programatori si ingineri pentru detectarea defectelor în reactoarele nucleare [5]. Ulterior sa constatat că acest grup este re-deschis metoda dezvoltată I.Radonom.

Peste 30 de ani de utilizare clinică a tomografie computerizata (CT) a devenit una dintre părți integrante ale procesului de diagnosticare, o tehnica speciala de raze X sa transformat într-una din disciplinele de diagnostic radiații. Progresele in tehnologie a ajutat pentru a crea diferite versiuni de scanere. În timpul existenței scanere CT a avut patru generații.

Fig. a. Prima generație - o singură sursă și un detector, efectuează translație și rotație de mișcare (fascicul de radiație creion „scanerul diferențială“).

Fig. b. De generația a 2 - o singură sursă și mai mulți detectori de mișcare de rotație-translație (fascicul în formă de evantai de radiație „scanner diferențială“).

Fig. în. Treia generație - o singură sursă și detectoare multiple, soverschayuschie doar mișcarea de rotație (fascicul în formă de evantai de radiații, „scanner în formă de evantai“).

Fig. a patra generație - o singură sursă vraschayuschiosya staționară inel detector (fascicul în formă de evantai de radiație „un scanner rotativ“).

Există o tendință de a împărți în două grupe de dispozitive:
1) dispozitive de zi cu zi (de rutină) de utilizare;
2) dispozitive de cercetare științifică complexă, care constituie baza pentru punerea în aplicare a celor mai recente evoluții tehnologice.

Cel mai avansat tehnologic este procesul curent în vrac (elicoidal) scanarea. Despre dostoinst Insulele CT spiral a spus și napisa, dar destul de mult, cele mai importante fiind - o scanare rapidă și con-zannoe cu această creștere a numărului de IP-investigații, aproape complet exclus-chenie sări peste secțiuni prin cercetare-vypol neniyu pe o singură respirație-hold , capacitatea de a sincroniza procesul de scanare rapidă cu introducerea unei cantități mari de agent de contrast (bolus, disponibilitatea contracolorant) și de a efectua CT la diferite intervale de timp de la începutul său trod-TION.

Puteți specifica următoarele tipuri de formare a imaginii, a dezvoltat într-o măsură mai mare sau mai mică:

1) Tomografia cu raze X;
2) imagistica radionuclid;
3) rezonanță magnetică nucleară (RMN), imagistica;
4) tomografie cu ultrasunete;
5) Tomografia optică;
6) Tomografia proton-ion;
7) imagistică în intervalul de radiofrecvență;
8) rezonanță paramagnetică de electroni (EPR) imagistica.

Cu toată varietatea tipurilor de imagistica toate tipurile de proprietăți imagistice ale obiectelor aflate în studiu pot fi împărțite în două mari clase: tomografice Gear-calculator (TVT) și tomografie computerizată de emisie (EVT). In tomografie de transmisie sonde de radiație externă pasivă (nonradiating) obiect parțial absorbit în acesta. Activă (radiativă) Obiectul de tomografie cu emisie reprezintă distribuția spațială (bidimensională sau tridimensională) a surselor de radiație, de-a lungul Ieșirea orice direcție a luminii este superpoziția tuturor surselor de radiație se află pe linia de proiecție. În plus, metoda de formare a sursei (proiecție) de date și să facă distincția între ventilator de proiecție paralelă și geometria de măsurare este împărțită într-o circulară (complet și incomplet) și plane.

Matematic, problema tomografia computerizată reconstructive este redusă pentru a restabili funcțiile mai multor (cel puțin două) variabile ale integralelor cunoscute de ea de-a lungul unor soiuri (de obicei, de-a lungul liniilor). Cu toate că, în principiu, această problemă a fost rezolvată în 1917 I.Radonom specifica modul de tratament de transformare integrală numit după el (Radon transforma), eforturi semnificative ale unui număr mare de cercetători au fost cheltuite pentru dezvoltarea unor algoritmi suficient de eficiente de reconstrucție a imaginii computerizate și pentru a depăși dificultățile întâmpinate în studiul obiectelor din lumea reală. Dintre aceste dificultăți menționăm două care sunt foarte generale în natură. Prima dificultate apare, de exemplu, în tomografie de transmisie cu raze X și sonda nonmonochromaticity radiație raze X aferente. Contabilizarea acest fapt conduce la complicații considerabilă a problemei tomografice de reconstrucție.

Mai multe dificultate apare în tomografia cu emisie de absorbție înregistrate (auto-absorbție) a radiației în interiorul obiectului auto-luminos. Chiar și în cazul cel mai simplu al unei constante în cadrul obiectului cunoscut în avans a coeficientului de absorbție a radiației duce la apariția unei noi integrale transforma, așa-numita exponențială Radon transformare, metode de tratament care au fost dezvoltate doar în 1979-1981 GG. aproape simultan în Italia [6] și în Statele Unite: Universitatea din Chicago si la Universitatea din Drexel [7], precum și la Universitatea din California, Berkeley și Laboratorul Lawrence în [8].

Când se folosește metoda de transformare-tratament Radon implică posibilitatea de a observa (detectare) a obiectului în toate direcțiile (în două dimensiuni: măsurători -geometry circulare în cazul Radon transforma și măsurătorile -geometry circulare în cazul exponențială Radon transformă). Dacă această ipoteză nu este îndeplinită, există o problemă fundamentală a reconstituirii unui obiect din date incomplete de proiecție, care este soluția multor lucrări, dar nu sunt rezolvate până la sfârșitul anului și până în prezent. Această problemă apare pentru toate obiectele, care sunt monitorizate pentru toate unghiurile posibile. Ca exemple, menționăm două:

1) Monitorizarea mediului de contaminare radioactivă a stratului de suprafață al solului;

2) determinarea proprietăților de distribuție profunzime a plachetelor semiconductoare în domeniul microelectronicii, pentru care diametrul plăcii la adâncimea de interes a miezului este de ordinul a 10 3 -10 4.

Informații suplimentare pot fi găsite în monografia [9]. În plus, putem recomanda cartea [10] - [13], precum și tematica problema „tomografiei reconstrucție“ Jurnalul Proc [14] și colectarea [15].

Mergând printr-un hyperlink atunci când apăsați pe ea cu butonul stânga al mouse-ului, puteți merge înapoi făcând clic pe butonul „Back“ bara de instrumente Standard Internet Explorer. Când faceți clic pe Vei fi dus la următorul capitol al manualului; te va întoarce înapoi.

butoane de control animație: - start; - oprire; - du-te înapoi la început.