Výpočetní tomografie

Nákres počítačového tomografu.

Počítačová tomografie (angl. Computed Tomography, CT) je radiologická vyšetrovací metoda, která pomocí rentgenového záření umožňuje zobrazeni vnitřností těl živočichů, především člověka. Metoda sa využívá především v oblasti medicíny, kde slouží k diagnostice širokého spektra poranění a chorob.

Přístroj, který takové zobrazení umožňuje, sa nazývá počítačový tomograf.

Historie

Základy počítačové tomografie položil W.C.Röntgen, který roku 1895 objevil paprsky X. Tyto paprsky, známé jako rentgenové záření, vznikají při interakci rychlých elektronů s hmotou a díky své velmi krátké vlnové délce jsou schopny prozářit lidské tělo. Za tento objev získal jako vůbec první člověk roku 1901 Nobelovu cenu za fyziku. Při průchodu paprsků různými vnitřními orgány dochází v závislosti na jejich biochemickém složení k tlumení paprsků. Jejich analýzou můžeme do značné míry rekonstruovat složení pacientova těla - na tomto principu funguje klasický rentgen.

Nedostatky rengtenu však spočívají v tom, že jednotlivé orgány jsou zobrazeny sumárně, překrývají se. Nejsme tedy schopni vždy jednoznačně určit, kterými orgány rengtenový paprskek prošel a touto metodou nelze vytvořit skuetčný "anatomický" řez těla.

Vyřešit tento problém se podařilo až se zavedením počítačů do lékařské diagnostiky koncem šedesátých let. Za objevitele počítačové tomografie sa považuje brit Godfrey Newbold Hounsfield. První přístroj vzniknul v roce 1972 ve výzkumných laboratořích EMI. Nezávisle na Hounsfieldovi stejný objev učinil američan Allan McLeod Cormack z University v Tufs a v roce 1979 oba dva taktéž získali Nobelovu cenu.

Princip

Princip počítačového tomografu.

Pacient je zasunut do přístroje, kde jej po kruhové ose obíhá zařízení složené z rentgenky a detektorů. Záření, které je emitováno na anodě rentgentky, prochází zkoumaným objektem a po dopadu na detektor je zaznamenána intenzita dopadajícího záření (která je po průchodu objektem vždy menší než intenzita vyzářená).

Vztah mezi vstupní a výstupní intenzitou je dán vztahem

${\frac {I_{0}}{I}}=e^{\mu d}$,

kde I₀ je hodnota vstupní intenzity, I je hodnota výstupní intenzity, d je tloušťka materiálu a μ je koeficient tlumení.