med_history (med_history) wrote,
med_history
med_history

Category:

День в истории: первая томограмма

46 лет назад в британском Уимблдоне случилось событие, которое ознаменовало новую эру в диагностике и в медицине вообще. Можно сказать, что диагностическое искусство перешло в новое измерение, и это не метафора. 1 октября 1971 года в госпитале Аткинсон Морли была снята первая рентгеновская томография.



Первый сканер КТ

Пожалуй, история компьютерной томографии (именно так называется сейчас метод получения трехмерного изображения при помощи рентгеновского излучения) берет свое начало в том самом памятном 1895 году. 28 декабря вышла знаменитая статья Вильгельма Рентгена в Annalen der Physik «О новом виде лучей». Месяца не прошло, как открытие нашло применение в медицине. Уже 11 января Джон Фрэнсис Холл-Эдвардс из Бирмингема сделал рентгеновский снимок кисти руки с введенной в нее стерильной иглой. А уже 14 февраля того же года им была выполнена первая операция, во время которой он как хирург руководствовался рентгеновским снимком. Чуть позже, в 1899 году, он стал первым официальным радиологом в мировой медицине. Визуализация начала свой триумфальный путь в диагностике.



Первая медицинская визуализация. Снимки руки жены Рентгена Берты (слева) и его друга Альберта фон Келликера


В 1917 году Иоганн Радон, австрийский математик, создал интегральное преобразование (сейчас оно называется преобразование Радона), которое легло в основу математического обеспечения работы томографов. Это преобразование позволяло восстановить функцию из бесконечного множества ее проекций.

В 1963-1964 годах уроженец ЮАР Аллан Маклеод Кормак опубликовал несколько своих работ, посвященных технике расчета распределения поглощения рентгеновских лучей в теле человека, но в тот момент научное сообщество не обратило должного внимания на эти факты. Нужен был инженер, который бы воплотил его идеи в жизнь, и, разумеется, деньги.



Иоганн Радон

Таким инженером стал Годфри Хаунсфилд. Еще в 1949 году он начал работать над управляемыми системами оружия и радарами в крупной британской корпорации, EMI Group LTD. Впрочем, здесь важным фактом было то, что основной статьей доходов у EMI была звукозапись. А в самом начале 1960-х годов EMI вытащила счастливый билет, заключив контракт с The Beatles. Так что продажи Rubber Soul, Revolver и других альбомов внесли свой вклад в развитие современной медицины.



Набросок Хаунсфилда



Прототип аппарата КТ

Как же работает компьютерная рентгеновская томография (или компьютерная аксиальная томография)?

Фундаментальное отличие КТ от рентгенографии в том, что томографическое изображение непосредственно не связано с принятым излучением, а представляет собой результат точных измерений и вычислений данных там, где рентгеновское излучение при приеме детектором ослабляется, причем это относится только к выбранному слою.

В общем виде метод КТ основан на технике последовательного, сканирующего просвечивания тонким рентгеновским лучом объекта исследования (например, головы) с дальнейшей регистрацией непоглощенной части пучка, который проходит через объект под разными углами. После этого идет специфическая двумерная сортировка и «расфасовка» коэффициентов поглощения лучей в тканях, а затем — математическое восстановление полученного слоя. По этой модели выстраивается картина распределения коэффициентов в пространстве и с помощью компьютера преобразуется в изображение на экране, доступное визуальному и количественному анализу.



Типичная томограмма

Если перевести в более простые слова, то во время КТ в кольце томографа постоянно вращаются источник рентгеновских лучей и приемник, постоянно снимая поглощение. В это время сквозь кольцо «проезжает» пациент. Фактически, идет спиральное рентгенографическое исследование, на основе которого строится трехмерная картинка.

Метод оказался настолько революционным, что уже в 1979 году Кормак и Хаунсфилд получили Нобелевскую премию по медицине. Для сравнения: два других принципиально других метода томографии, магнитно-резонансная и позитронно-эмиссионная, были созданы всего через несколько лет после КТ (первые МРТ-изображения и ПЭТ-сканы были сняты уже в середине 1970-х), однако создателям МРТ своей премии пришлось ждать 30 лет, а за ПЭТ «Нобеля» пока так и не дали.

Написано для: https://indicator.ru/article/2017/10/01/pervyj-tomograf/




Tags: день в истории
Subscribe

Posts from This Journal “день в истории” Tag

Buy for 10 tokens
Buy promo for minimal price.
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 5 comments