На звичайних знімках виходить сумарне зображення, на підставі якого не завжди можна визначити справжню форму і величину цікавить освіти та його розташування у просторі. Не можна відрізнити зображення однієї або сумарної суперпозиції декількох утворень. Якщо на шляху рентгенівських променів розташовано щільне утворення, то на знімках є тільки його контур, а зображення менш щільних тканин, розташованих перед ним і за ним, не видно. Можна назвати цілий ряд клінічних ситуацій, коли необхідно пошарове зображення об'єкта, що отримується при томографії.Томографією називається зйомка, з допомогою якої можна робити знімок шару, що лежить на певній глибині досліджуваного об'єкта. При томографії усувається ефект суперпозиції. Нижче ми познайомимося з основами виробництва простих (симультанних) томографічних знімків і з різними томографическими пристроями.

Проста томографія

Принциптомографічного ефекту показаний на рис. 9.8. Рентгенівська трубка пов'язана з касетою примусовим зчепленням з допомогою жорсткого стрижня. Стержень повертається навколо точки обертання F. Рентгенівська трубка і касета переміщуються по паралельним прямим траєкторіях у взаємно протилежних напрямках. Напрямок пучка при будь-якому положенні люльки збігається з положенням з'єднує стрижня. Рентгенівська трубка просувається по траєкторії F1, F2, касета при цьому переміщається з К1 до К2.Тіньове зображення будь-якої точки, що знаходиться в площині, паралельній площині переміщення рентгенівської трубки і касети, що проходить через точку F, в будь-який момент руху падає на одне і те ж місце рентгенівської плівки. Зображення точок, що знаходяться вище або нижче площини F, в будь-який момент переміщення рентгенівської трубки падає в різні місця плівки. Тому зображення точок площини Р чітке, а зображення інших - розмите.Зображення точки А в положенні рентгенівської трубки F1 - А1, а в положенні трубки F2 - А2. На основі подібності трикутників А1А2 = К1К2.Якщо взяти точку С, що лежить нижче площини F, то С1С2 < К1К2. Для точки, що знаходиться вище площини F, В1В2 > К1К2. Товщина шару, що знімається залежить від кута хитання рентгенівської трубки. Чим більше кут хитання, тим менше товщина шару, що знімається і тим краще якість знімка. Під товщиною шару томографії розуміють товщину об'єкта, що знаходиться вище або нижче томографічної площині, але дає досить різке зображення на знімку. Зміною положення точки обертання змінюється глибина знімається площині.Отже, змінюючи положення точки обертання в заданих межах, можна робити знімок будь-якого перетину людського тіла.

 Техніка виконання знімка. На пульті управління встановлюються параметри зйомки, і перемикач робочого режиму включається в положення «знімок». Один за одним включається спочатку рентгенівський відсіває растр, потім томографический вмикач і, нарешті, головний електромагнітний контактор, керований реле часу. В кінці експозиції вимикач розриває ланцюг головного електромагнітного контактора. Реле часу, що знаходиться на пульті управління, встановлюється на 0,5 сек більше, ніж тривалість експозиції (див. схему на рис. 9.9).У простих горизонтальних томографічних пристроїв тривалість експозиції становить приблизно 1,3 сек 2,0 сек.

Рис. 9.9. Управління рентгенівським апаратом при томографії 
ПКраб - перемикач режиму роботи; М - електромагнітний контактор Тр - головний трансформатор; РТ - рентгенівська трубка; 1. реле часу; 2. рентгенівська решітка 3. томограф

Симультанная томографія

На оглядовому знімку важко визначити, на якій глибині треба виробляти томограму. Томографічні знімки, вироблені в різний час, на різній глибині тіла, іноді важко порівнювати. Для швидкого та точного діагнозу виникає необхідність одночасно, при однакових умовах отримати кілька томографічних знімків. Для цього служить симультанная томографічна зйомка, при якій одночасно виконується кілька томограм різних перерізів об'єкта, розташованих на однаковій відстані один від одного (зазвичай 5 - 10 мм).

 Переваги симультанной томографії. Знімки виробляються в одній і тій же фазі дихання. Променеве навантаження значно зменшується.Збільшуються інтенсивність роботи штатива і термін служби рентгенівської трубки. Недоліком є необхідність точної центрації, яка може бути забезпечена тільки за допомогою досвідчених техніків і лаборантів.

Принцип отримання простого томографічного знімка полягає в тому, що зображення точок, що знаходяться поза площиною обертання, під час зйомки«розмазується» стає розмитим. Існує, однак, таке положення рентгенівської плівки (нижче площини плівки на рис. 9.8), коли при переміщенні точки С1 до С2 досягається рівність: С1С2 = К1К2.

Принцип отримання симультанних томографічних знімків у двох площинах показаний на рис. 9.10 а, а в чотирьох площинах - на рис. 9.10 б. Нехай відстань між двома площинами в тілі буде а, а відстань між двома рентгенівськими плівками b. З малюнка 9.10 слід, що

і

вважаючи, що С1С2 = К1К2, запишемо:

звідси:

відстань між рентгенівськими плівками:

Оскільки відстань а може бути будь-яким, то з цього випливає, що будь-якій площині тіла, паралельній площині обертання, повинна відповідати певна площина розташування рентгенівської плівки.

Відстань між двома рентгенівськими плівками залежить від положення точки обертання. Цим на практиці можна знехтувати, так як висота точки обертання над столом змінюється в межах 5 24 см, і в разі фокусної відстані 140 см і а = 1 см b змінюється в межах 10,9 - 12,8 мм. При цьому треба врахувати і товщину знімається площині. Можна показати, що коефіцієнт збільшення однаковий для всіх площин симультанного знімка.

Симультанні томографічні знімки отримують з допомогою «симультанной» касети. Невеликі зміни в звичайному апараті дозволяють застосовувати замість звичайної касети «симультанную» касету. В неї можна помістити за бажанням п'ять, сім і навіть десять плівок, в залежності від числа знімаються площин. В касеті поміщається так званий альбом, що має підсилювальні екрани. Плівки знаходяться між двома підсилювальними екранами. Простір між екранами заповнюється пластмасової губкою, пропускає рентгенівські промені і забезпечує потрібну відстань між плівками.Підсилювальні екрани, розташовані в нижніх шарах касети, отримують менше рентгенівських променів, ніж підсилювальні екрани, що знаходяться над ними. Отже, для однакового почорніння плівок підсилювальні екрани, розташовані нижче, повинні мати більший коефіцієнт посилення, ніж верхні. Підсилювальні екрани забезпечені номерами, які при зйомці дають зображення на плівці. Таким чином здійснюється маркування томограм.

Не рекомендується виймати окремі пари підсилюючих екранів з симультанной касети, а також змінювати їх послідовність.

З метою захисту плівок від розсіяного випромінювання, що виникає в просторі за касетою, застосовується спеціальний поглинаючий шар, який поміщається за останньою парою підсилюючих екранів. На самій верхній плівці отримують зображення шару об'єкта, що відповідає площині обертання. Інші знімки представляють зображення площин, розташованих нижче площини F. При виробництві симультанних томографічних знімків точці обертання F має відповідати найкоротший фокусна відстань.

В залежності від напрямку «розмазування» по відношенню до осі тіла розрізняють горизонтальні і трансверсальные томографи.Горизонтальні томографічні установки широко поширені на практиці.

В універсальних томографах стіл і траєкторія рентгенівської трубки паралельні, представляючи собою дотичні до кругової траєкторії, за якою вони можуть бути повернені в обох напрямках на 90'. Під час зйомки хворий нерухомий, а джерело випромінювання і касета, пов'язані примусовим зчепленням, переміщуються.

З допомогою поперечних томографів виробляються знімки в площинах, перпендикулярних до осі тіла. На відміну від горизонтальних томографів при поперечної томографії рентгенівська трубка під час зйомки нерухома, а хворий і плівка обертаються навколо своєї осі за допомогою спеціального пристрою.

Томографический стіл являє собою горизонтальний штатив, з томографічних пристроєм (рис. 9.11). Рентгенівська трубка укріплена на окремій колонці. На середині столу знаходиться пристрій для встановлення глибини знімається площині, що представляє собою висоту над столом, яку можна змінювати. За допомогою цього пристрою можна регулювати кут хитання і тим самим товщину шару, що знімається площині. Кожух рентгенівської трубки пов'язаний з кареткою на висоті плівки за допомогою важеля, що проходить через точку обертання. В каретці поміщаються касета з плівкою і растр.Рух рентгенівської трубки і плівки в протилежних напрямках досягається шляхом переміщення колонки трубки. Рух колонки рентгенівської трубки здійснюється або за допомогою пружини, або з допомогою електродвигуна. Час проходження трубки регулюється зміною натягу пружини або попередньою установкою швидкості на пульті (у разі використання електродвигуна). На рис. 9.11 зображено томографічне пристрій з колонкою для рентгенівської трубки, передвигаемой з допомогою пружини.

Рис. 9.11. Томографический стіл 
1. пристрій для регулювання кута хитання рентгенівської трубки; 2. зв'язує важіль; 3. каретка; 4. ходова пружина; 5. запускає електромагнітний контактор

Томографічні знімки бувають прості і з прямим збільшенням. Принципова схема томографічного пристрої для отримання знімків з прямим збільшенням зображена на рис. 9.12. Важіль, що зв'язує кожуха рентгенівської трубки з кареткою, відрізняється від важеля, застосовуваного в простих томографічних пристроях. Ця відмінність полягає в тому, що важіль можна переносити паралельно самому собі. На малюнку видно конструктивне рішення з'єднання зв'язує важеля з рентгенівською трубкою, точкою обертання і кассетодержателем.

Рис. 9.12. Принципова схема томографії з прямим збільшенням 
а) проста томографія; б) томографія з прямим збільшенням; S1 - площину переміщення рентгенівської трубки; S2 - стіл; S3 - площину переміщення рентгенівської плівки; F - точка обертання; G - катки

На рис. 9.13. показаний «Універсальний Planigraph» (SRW), за допомогою якого можна проводити горизонтальні томографічні знімки у всіх положеннях. Стіл його лежить по дотичній деякого кола. Це коло являє собою зубчасте колесо діаметром 2 м, яке тримає весь пристрій. Воно повертається з допомогою електродвигуна від горизонтального положення наліво і направо на 90'. При цьому хворий фіксується з допомогою плечового упору і підніжки. Пристрій придатне для проведення досліджень з контрастними речовинами і досліджень хребта при навантаженні.Переміщення рентгенівської трубки і плівки в протилежних напрямках здійснюється електродвигуном. Центрация забезпечується просвічує екраном, розташованим під столом. При томографії частини тіла, розташовані паралельно переміщенню пристрою, не розмиваються в достатній мірі. Наприклад, на томограмах грудної клітини зображення ребер, розташованих перпендикулярно переміщенню пристрою, добре розмивається, а хребет видно.Для поліпшення розмивання джерело рентгенівських променів і плівка, пов'язана з ним примусовим зчепленням, рухаються по круговій або еліптичної траєкторії, яка лежить у площині. Так, з одного боку, досягається розмивання зображення хребта, з іншого боку, збільшується довжина шляху пристрою, що призводить до загального покращення розмивання.

 Поперечний томограф. З його допомогою виробляються томограми в площинах, перпендикулярних осі тіла. Принцип дії примусового зчеплення і сам томограф показано на рис. 9.14. Під час зйомки рентгенівська трубка не переміщається, а плівка і досліджуваний об'єкт обертаються навколо своїх осей в однаковому напрямку з однаковою кутовою швидкістю. Точки А і D знімається площині проектуються на ті точки плівки, кутова швидкість яких збігається з кутовою швидкістю точок А і D. Така проекція дає чітке зображення.Так як пучок рентгенівських променів розходиться, кутові швидкості точок знімається площині різні. Для зменшення цих перешкод джерело рентгенівських променів розташований відносно далеко від досліджуваного об'єкта. Кутова швидкість точок В1 і С1 відрізняється від кутової швидкості В і С, і цим досягається їх розмивання. На поперечній томограмі зображення утворень, розташованих поза знімається площині, розмито, як і на горизонтальних томограмах.