На обычных снимках получается суммарное изображение, на основании которого не всегда можно определить истинную форму и величину интересующего образования и его расположение в пространстве. Нельзя отличить изображение одной или суммарной суперпозиции нескольких образований. Если на пути рентгеновских лучей расположено плотное образование, то на снимках имеется только его контур, а изображение менее плотных тканей, расположенных перед ним и за ним, не видно. Можно назвать целый ряд клинических ситуаций, когда необходимо послойное изображение объекта, получаемое при томографии. Томографией называется съемка, с помощью которой можно производить снимок слоя, лежащего на определенной глубине исследуемого объекта. При томографии устраняется эффект суперпозиции. Ниже мы познакомимся с основами производства простых (симультанных) томографических снимков и с различными томографическими устройствами. 

Простая томография 

 Принцип томографического эффекта показан на рис. 9.8. Рентгеновская трубка связана с кассетой принудительным сцеплением с помощью жесткого стержня. Стержень поворачивается вокруг точки вращения F. Рентгеновская трубка и кассета перемещаются по параллельным прямым траекториям во взаимно противоположных направлениях. Направление пучка при любом положении трубки совпадает с положением соединяющего стержня. Рентгеновская трубка продвигается по траектории F1, F2, кассета при этом перемещается из К1 в К2. Теневое изображение любой точки, находящейся в плоскости, параллельной плоскости перемещения рентгеновской трубки и кассеты, проходящей через точку F, в любой момент движения падает на одно и то же место рентгеновской пленки. Изображение точек, находящихся выше или ниже плоскости F, в любой момент перемещения рентгеновской трубки падает в разные места пленки. Поэтому изображение точек плоскости Р четкое, а изображение других - размытое. Изображение точки А в положении рентгеновской трубки F1 - А1, а в положении трубки F2 - А2. На основе подобия треугольников А1А2 = К1К2. Если взять точку С, лежащую ниже плоскости F, то С1С2 < К1К2. Для точки В, находящейся выше плоскости F, В1В2 > К1К2. Толщина снимаемого слоя зависит от угла качания рентгеновской трубки. Чем больше угол качания, тем меньше толщина снимаемого слоя и тем лучше качество снимка. Под толщиной слоя томографии понимают толщину объекта, находящегося выше или ниже томографической плоскости, но дающего достаточно резкое изображение на снимке. Изменением положения точки вращения меняется глубина снимаемой плоскости. Следовательно, изменяя положение точки вращения в заданных пределах, можно производить снимок любого сечения человеческого тела. 

 Техника выполнения снимка. На пульте управления устанавливаются параметры съемки, и переключатель рабочего режима включается в положение «снимок». Друг за другом включается сначала рентгеновский отсеивающий растр, потом томографический включатель и, наконец, главный электромагнитный контактор, управляемый реле времени. В конце экспозиции выключатель разрывает цепь главного электромагнитного контактора. Реле времени, находящееся на пульте управления, устанавливается на 0,5 сек больше, чем длительность экспозиции (см. схему на рис. 9.9). У простых горизонтальных томографических устройств длительность экспозиции составляет приблизительно 1,3 сек 2,0 сек. 

Рис. 9.9. Управление рентгеновским аппаратом при томографии 
ПКраб - переключатель режима работы; М - электромагнитный контактор Тр - главный трансформатор; РТ - рентгеновская трубка; 1. реле времени; 2. рентгеновская решетка 3. томограф

Симультанная томография 

 По обзорному снимку трудно определить, на какой глубине надо производить томограмму. Томографические снимки, производимые в разное время, на разной глубине тела, иногда трудно сравнивать. Для быстрого и точного диагноза возникает необходимость одновременно, при одинаковых условиях получить несколько томографических снимков. Для этого служит симультанная томографическая съемка, при которой одновременно производится несколько томограмм разных сечений объекта, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга (обычно 5 - 10 мм). 

 Преимущества симультанной томографии. Снимки производятся в одной и той же фазе дыхания. Лучевая нагрузка значительно уменьшается. Увеличиваются интенсивность работы штатива и срок службы рентгеновской трубки. Недостатком является необходимость точной центрации, которая может быть обеспечена только с помощью опытных техников и лаборантов. 

 Принцип получения простого томографического снимка заключается в том, что изображение точек, находящихся вне плоскости вращения, во время съемки«размазывается» становится нерезким. Существует, однако, такое положение рентгеновской пленки (ниже плоскости пленки на рис. 9.8), когда при перемещении точки С1 в С2 достигается равенство: С1С2 = К1К2. 

 Принцип получения симультанных томографических снимков в двух плоскостях показан на рис. 9.10 а, а в четырех плоскостях - на рис. 9.10 б. Пусть расстояние между двумя плоскостями в теле будет а, а расстояние между двумя рентгеновскими пленками b. Из рисунка 9.10 следует, что 

и 

полагая, что С1С2 = К1К2, запишем: 

отсюда: 

расстояние между рентгеновскими пленками: 

 Поскольку расстояние а может быть любым, то из этого следует, что любой плоскости тела, параллельной плоскости вращения, должна соответствовать определенная плоскость расположения рентгеновской пленки.

 Расстояние между двумя рентгеновскими пленками зависит от положения точки вращения. Этим на практике можно пренебречь, так как высота точки вращения над столом меняется в пределах 5 24 см, и в случае фокусного расстояния 140 см и а = 1 см b меняется в пределах 10,9 - 12,8 мм. При этом надо учесть и толщину снимаемой плоскости. Можно показать, что коэффициент увеличения одинаковый для всех плоскостей симультанного снимка. 

 Симультанные томографические снимки получают с помощью «симультанной» кассеты. Небольшие изменения в обычном аппарате позволяют применять вместо обычной кассеты «симультанную» кассету. В нее можно поместить по желанию пять, семь и даже десять пленок, в зависимости от числа снимаемых плоскостей. В кассете помещается так называемый альбом, имеющий усилительные экраны. Пленки находятся между двумя усилительными экранами. Пространство между экранами заполняется пластмассовой губкой, пропускающей рентгеновские лучи и обеспечивающей нужное расстояние между пленками. Усилительные экраны, расположенные в нижних слоях кассеты, получают меньше рентгеновских лучей, чем усилительные экраны, находящиеся над ними. Следовательно, для одинакового почернения пленок усилительные экраны, расположенные ниже, должны иметь больший коэффициент усиления, чем верхние. Усилительные экраны снабжены номерами, которые при съемке дают изображение на пленке. Таким образом осуществляется маркировка томограмм. 

 Не рекомендуется вынимать отдельные пары усилительных экранов из симультанной кассеты, а также менять их последовательность. 

 С целью защиты пленок от рассеянного излучения, возникающего в пространстве за кассетой, применяется специальный поглощающий слой, который помещается за последней парой усилительных экранов. На самой верхней пленке получают изображение слоя объекта, соответствующего плоскости вращения. Остальные снимки представляют изображение плоскостей, расположенных ниже плоскости F. При производстве симультанных томографических снимков точке вращения F должно соответствовать самое короткое фокусное расстояние. 

 В зависимости от направления «размазывания» по отношению к оси тела различают горизонтальные и трансверсальные томографы. Горизонтальные томографические установки широко распространены на практике. 

 В универсальных томографах стол и траектория рентгеновской трубки параллельны, представляя собой касательные к круговой траектории, по которой они могут быть повернуты в обоих направлениях на 90'. Во время съемки больной неподвижен, а источник излучения и кассета, связанные принудительным сцеплением, перемещаются. 

 С помощью поперечных томографов производятся снимки в плоскостях, перпендикулярных к оси тела. В отличие от горизонтальных томографов при поперечной томографии рентгеновская трубка во время съемки неподвижна, а больной и пленка поворачиваются вокруг своей оси с помощью специального устройства. 

 Томографический стол представляет собой горизонтальный штатив, снабженный томографическим устройством (рис. 9.11). Рентгеновская трубка укреплена на отдельной колонке. На середине стола находится устройство для установления глубины снимаемой плоскости, представляющее собой высоту над столом, которую можно изменять. С помощью этого же устройства можно регулировать угол качания и тем самым толщину слоя снимаемой плоскости. Кожух рентгеновской трубки связан с кареткой на высоте пленки с помощью рычага, проходящего через точку вращения. В каретке помещаются кассета с пленкой и растр. Движение рентгеновской трубки и пленки в противоположных направлениях достигается путем перемещения колонки трубки. Движение колонки рентгеновской трубки осуществляется либо с помощью пружины, либо с помощью электродвигателя. Время прохождения трубки регулируется изменением натяжения пружины или предварительной установкой скорости на пульте (в случае использования электродвигателя). На рис. 9.11 изображено томографическое устройство с колонкой для рентгеновской трубки, передвигаемой с помощью пружины.

Рис. 9.11. Томографический стол 
1. устройство для регулировки угла качания рентгеновской трубки; 2. связывающий рычаг; 3. каретка; 4. ходовая пружина; 5. запускающий электромагнитный контактор 

 Томографические снимки бывают простые и с прямым увеличением. Принципиальная схема томографического устройства для получения снимков с прямым увеличением изображена на рис. 9.12. Рычаг, связывающий кожух рентгеновской трубки с кареткой, отличается от рычага, применяемого в простых томографических устройствах. Это отличие заключается в том, что рычаг можно перемещать параллельно самому себе. На рисунке видно конструктивное решение соединения связывающего рычага с рентгеновской трубкой, точкой вращения и кассетодержателем.

Рис. 9.12. Принципиальная схема томографии с прямым увеличением 
а) простая томография; б) томография с прямым увеличением; S1 - плоскость перемещения рентгеновской трубки; S2 - стол; S3 - плоскость перемещения рентгеновской пленки; F - точка вращения; G - катки

 На рис. 9.13. показан «Universal Planigraph» (SRW), с помощью которого можно производить горизонтальные томографические снимки во всех положениях. Стол его лежит по касательной некоторого круга. Этот круг представляет собой зубчатое колесо диаметром 2 м, которое держит все устройство. Оно поворачивается с помощью электродвигателя от горизонтального положения налево и направо на 90'. При этом больной фиксируется с помощью плечевого упора и подножки. Устройство пригодно для проведения исследований с контрастными веществами и исследований позвоночника при нагрузке. Перемещение рентгеновской трубки и пленки в противоположных направлениях осуществляется электродвигателем. Центрация обеспечивается просвечивающим экраном, расположенным под столом. При томографии части тела, расположенные параллельно перемещению устройства, не размываются в достаточной мере. Например, на томограммах грудной клетки изображение ребер, расположенных перпендикулярно перемещению устройства, хорошо размывается, а позвоночник виден. Для улучшения размывания источник рентгеновских лучей и пленка, связанная с ним принудительным сцеплением, двигаются по круговой или эллиптической траектории, лежащей в плоскости. Так, с одной стороны, достигается размывание изображения позвоночника, с другой стороны, увеличивается длина пути устройства, что приводит к общему улучшению размывания. 

 Поперечный томограф. С его помощью производятся томограммы в плоскостях, перпендикулярных оси тела. Принцип действия принудительного сцепления и сам томограф показаны на рис. 9.14. Во время съемки рентгеновская трубка не перемещается, а пленка и исследуемый объект вращаются вокруг своих осей в одинаковом направлении с одинаковой угловой скоростью. Точки А и D снимаемой плоскости проецируются на те точки пленки, угловая скорость которых совпадает с угловой скоростью точек А и D. Такая проекция дает четкое изображение. Так как пучок рентгеновских лучей расходящийся, угловые скорости точек снимаемой плоскости разные. Для уменьшения этих помех источник рентгеновских лучей располагается относительно далеко от исследуемого объекта. Угловая скорость точек В1 и С1 отличается от угловой скорости В и С, и этим достигается их размывание. На поперечной томограмме изображение образований, расположенных вне снимаемой плоскости, размыто, как и на горизонтальных томограммах.