1.2.A. Tomografia komputerowa Ryszard Tadeusiewicz, Marek R. Ogiela 1. WPROWADZENIE Tomografia komputerowa (Computed Tomography – CT) jest, obok badañ magnetyczno-rezonansowych, jedn¹ z g³ównych technik diagnostyki nieinwazyjnej, stosowanych we wspó³czesnej medycynie. Jej popular- noœci sprzyja zarówno postêp technologiczny, objawia- j¹cy siê kolejnymi generacjami urz¹dzeñ o coraz lepszych parametrach uzyskiwanego obrazu, tak¿e w formie re- konstrukcji trójwymiarowych, jak i szybsze komputery s³u¿¹ce matematycznej obróbce otrzymywanych da- nych pomiarowych. Badanie za pomoc¹ tomografii komputerowej pole- ga na wielokrotnym przeœwietlaniu pacjenta odpowied- nio uformowan¹ wi¹zk¹ promieni rentgenowskich (rys. 1). Wi¹zka przechodz¹ca przez badane tkanki ulega os³abieniu, a jej finalne natê¿enie mierzone jest przez detektor. Os³abienie wi¹zki (poch³anianie pro- mieniowania) w drodze do detektora, zale¿y od rodzaju substancji, przez któr¹ ono przechodzi, jednak przy po- jedynczym sonda¿u mamy do czynienia z efektem su- marycznego os³abienia wi¹zki przez wszystkie tkanki, przez które wi¹zka przechodzi³a. Mo¿liwoœæ odtwo- rzenia poch³aniania promieniowania przez konkretny punkt na przekroju cia³a pacjenta wynika z faktu, ¿e to- mograf zbiera wyniki wielu takich sondowañ, wykony- wanych przez wi¹zki biegn¹ce w wielu kierunkach i przecinaj¹ce siê wielokrotnie w ró¿nych punktach wnêtrza cia³a pacjenta. Poprzez analizê sygna³u reje- strowanego przez detektory dla wielu takich wi¹zek mo¿na uzyskaæ informacjê o stopniu poch³aniania pro- mieniowania w poszczególnych fragmentach badanego cia³a pacjenta, tak zwanych wokselach, rozwi¹zuj¹c (naj- czêœciej iteracyjnie) odpowiednie uk³ady równañ. Na podstawie uzyskanych wyników mo¿na dok³ad- nie zidentyfikowaæ badane tkanki i odtworzyæ oblicze- niowo kszta³ty narz¹dów. Identyfikacja ta jest jednak trudna, poniewa¿ wymaga z jednej strony du¿ej iloœci pomiarów, z drugiej natomiast, skomplikowanych ope- racji matematycznych prowadz¹cych do odtworzenia przestrzennej struktury obiektu. 2. ODROBINA HISTORII G³ówny wk³ad w powstanie tomografii komputerowej (TK) mia³ Godfrey Hounsfield (rys. 2), który w 1970 roku odkry³, ¿e za pomoc¹ pomiaru absorpcji promie- niowania rentgenowskiego mo¿na oceniæ gêstoœæ tkan- ki. Pierwszy raz u¿yto tej techniki w 1971 roku, wynik jednak nie by³ zbyt dobry (rys. 2). 26 Rys. 1. Zasada dzia³ania tomografu opiera siê na wielokrotnym przechodzeniu promieniowania przez te same czêœci cia³a ród³o: [8] Rys. 2. Godfrey Newbold Hounsfield, jego tomograf i pierwszy obraz CT ród³o: [9]