Пять литров красного. Что необходимо знать о крови, ее болезнях и лечении

Появлением томографа мы обязаны Годфри Хаунсфилду (1919‒2004), работавшему в конце 1960-х в британском конгломерате EMI, помимо электроники, занимавшемся и бизнесом в области звукозаписи. Он в 1971 году сконструировал сканер головного мозга, использовавший компьютер для обработки данных. Забавно, что EMI смог выделить средства на разработку во многом благодаря доходам от прибыльного контракта с группой The Beatles[24]. Поэтому в следующий раз, когда будете слушать их музыку, вспомните, что и шоу-бизнес был причастен к революционному изобретению, за которое Хаунсфилду и Алану Кормаку (1924‒1998), придумавшему алгоритмы обработки данных, была присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине за 1979 год[25].

Компьютерная томография (КТ) – это обследование, которое проводится с помощью тех же самых рентгеновских лучей. Но если при обычном рентгене мы видим двумерную проекцию, то при выполнении КТ изображение получается объемным. Все дело в огромном количестве данных, получаемых с самых разных ракурсов аппаратом КТ. Главной частью устройства является портал (гентри), центральная часть которого смахивает на бублик. Внутри этого бубликообразного кожуха находится подвижная кольцеобразная рама, на которой размещены рентгеновская трубка, формирующая веерообразный пучок излучения, и несколько рядов детекторов с противоположной стороны, расположенных дугой. Для проведения исследования пациента укладывают на стол-транспортер и прокатывают в отверстии (апертуре) «бублика», в то время как внутри корпуса «бублика» вращается рама с трубкой и детекторами.

Таким образом выполняется целая серия рентгеновских проекций органов. С помощью компьютера все эти сырые данные, полученные с разных точек и под разным углом, обрабатываются, и в итоге воссоздается изображение изучаемого среза или трехмерное изображение органа.

Врач имеет возможность посмотреть «срезы» органа: в зависимости от настроек аппарата толщина «среза» может доходить до 0,5 мм, что увеличивает точность диагностики. Кстати, чтобы не путать читателя: количество срезов, которое обычно указывается в качестве характеристики томографа (32-срезовый, 64-срезовый и т. д.), – это количество рядов детекторов (влияющее в основном на скорость сканирования), а не количество «срезов», которые можно воссоздать при обследовании. В традиционных томографах осуществляется цикл «вращение – шаг стола – вращение», так что какие-то образования из-за небольшого размера и дыхательных артефактов (погрешностей, допущенных в процессе исследования) можно пропустить. В современных мультиспиральных компьютерных томографах (МСКТ) непрерывное вращение рентгеновской трубки совмещается с непрерывной подачей стола, то есть съемка проводится по спирали, а изображение получается неразрывным, с возможностью трехмерного моделирования.

Томографы последнего поколения имеют две рентгеновские трубки, расположенные под углом 90° друг к другу, и большее количество рядов детекторов, к тому же расположенных по всему периметру апертуры гентри, так что вращается только излучающая часть. Особенностью этих продвинутых аппаратов является возможность сканирования таких сложных для обычного КТ объектов, как, например, костные структуры вблизи штифтов, и получение благодаря скорости сканирования качественных изображений движущихся структур, например работающего сердца человека с тахикардией.

Магнитно-резонансная томография (МРТ) также основана на принципе воссоздания трехмерного изображения органа на основе данных, обработанных с помощью изощренных алгоритмов. Но тут измеряется электромагнитный отклик атомных ядер, чаще всего ядер атомов водорода, при возбуждении их радиочастотными импульсами в магнитном поле высокой напряженности, имеющем сложную конфигурацию. Подобная конфигурация, образуемая наложением нескольких магнитных полей, постоянного и меняющихся во времени, обеспечивает то, что в каждой точке исследуемого вещества у атомов водорода своя частота резонанса. Поэтому, когда мы облучаем радиочастотными импульсами какой-то объем ткани, в данный конкретный момент времени срезонируют атомы водорода только в строго определенном микрообъеме (вокселе). Интенсивность отклика, который улавливается приемным устройством аппарата, зависит от насыщенности атомами водорода локализованного микрообъема. При следующем замере, поскольку конфигурация магнитного поля изменится, уже «ответит» другой воксел. Поток получаемых сигналов обрабатывается компьютером и преобразовывается в изображение.

Первооткрыватели ядерного магнитного резонанса в жидкостях и твердых телах – физического явления, лежащего в основе работы МРТ, Феликс Блох (1905‒1983) и Эдвард Парселл (1912‒1997) удостоились Нобелевской премии по физике в 1952 году. За изобретение МРТ также была присуждена Нобелевская премия, но уже по физиологии и медицине: в 2003 году ее получили Пол Лотербур (1929‒2007) и Питер Мэнсфилд (1933‒2017)[26].

Есть ли разница между КТ и МРТ?