О.Б. Рязанцев
Научно-технический кооператив “ТОМОТЕК”, г. Москва
http://www.mks.ru/library/conf/biomedpribor/1998Возможности современных рентгеновских компьютерных томографов (РКТ) и качество получаемых с их помощью изображений необычайно высоки. К сожалению, все эти аппараты импортируются и достаточно дороги. Отечественные РКТ представлены только моделью СРТ 1010, разработанной и серийно выпускаемой с начала 80-х годов. В настоящее время несколько десятков таких приборов еще находятся в эксплуатации, несмотря на их моральное старение и невысокое, по сегодняшним меркам, качество томограмм. Но заменить их на современную технику по экономическим соображениям удается далеко не всегда. Поэтому модернизация томографов СРТ 1010, обеспечивающая улучшение его технических и эксплуатационных характеристик позволила бы, в определенной мере, снять остроту проблемы обновления парка диагностической техники в клиниках, имеющих отечественный томограф.
Идеология модернизации первого отечественного рентгеновского компьютерного томографа серии СРТ 1010 основана на трех принципах. Во-первых, максимально полное использование параметров, заложенных в конструкции сканера, но в серийных томографах так и не реализованных из-за недостаточных возможностей вычислительной и элементной базы 80-х годов. Во-вторых, замена большей части узлов, мешающих достижению заложенных функциональных характеристик томографа или снижающих его надежность. При этом используется самая современная и относительно недорогая электронная комплектация и компьютеры. Третий принцип - при проведении работ по модернизации томографа прием пациентов не должен прерываться более чем на 2-3 недели подряд. Определенную роль, конечно, играло желание специалистов, принимавших участие в разработке томографа СРТ 1000/1010 продлить время активной жизни своего детища в принципиально новом качестве и под новым именем - КТР 1010/КТР 2000.
В базовом варианте модернизации СРТ 1010 старая ЭВМ, спецпроцессор и консоль управления “выбрасываются”. Вместо них используется рабочая станция на базе компьютера типа “Pentium” (300 МHz, 64 МВ´ 8 ns RAM, 2.1 GB HDD) с высококачественным монитором (15¢ ¢/17¢¢ , 0.25 - 0.26 mm зерно), дополнительным телевизионным монитором и небольшим функциональным пультом управления сканером. Возможности “Pentium” обеспечивают получение контрольной томограммы через 1-2 сек после сканирования, а большой объем жесткого диска позволяет хранить исходные данные о 200 пациентах для последующей реконструкции изображений с интересующей врача степенью подробности (при этом используется матрица изображения 480´ 480 элементов вместо 240´ 240 в СРТ 1010). В системе установлен дополнительный видеоадаптер с телевизионным сигналом на выходе. Этот видеоадаптер предназначен для регистрации томографических изображений на многоформатной камере или видеомагнитофоне. Телевизионный монитор используется для контроля выводимого изображения.
Доукомплектование хорошим лазерным принтером и специальным пакетом программ позволяет получать высококачественные “твердые копии” на бумаге или прозрачной пленке.
Применение в управлении сканером и рентгеновским генератором структуры с “собственным интеллектом” обеспечивает недостижимую ранее гибкость в отработке режимов сканирования, а использование аналогичного подхода в системе сбора данных существенно улучшает процесс подготовки данных для реконструкции.
Улучшению качества данных способствуют также новые измерительные каналы и аналого-цифровое преобразование (АЦП) измеряемых сигналов с 16 разрядами точности вместо 14 использованных в исходном варианте.
Еще одним крупным заменяемым узлом является блок детектирования. Вместо довольно нестабильных детектирующих элементов типа “сцинтиллятор - фотоумножитель” в модели КТР 2000 устанавливается новый блок детекторов с увеличенным числом чувствительных элементов типа “сцинтиллятор-фотодиод”. Такие детекторы, совместно с новыми измерительными каналами и АЦП гарантируют больший динамический диапазон и незначительный уровень шумов при заметно лучшем пространственном и плотностном разрешении, чем у “фотоумножительных” детекторов. Все это обеспечивает получение томограмм высокого качества с пространственным разрешением лучше 0.75 мм и шумами не превышающими 4 ед. Хаунсфилда. Дальнейшее улучшение распознаваемости анатомических структур возможно при использовании дополнительной коллимации, обеспечивающей 5 мм слой в модели КТР 2000.
Кроме этих “базовых” введены и другие улучшения, например, увеличение поля сканирования с 220 мм до 240 мм, новый пульт управления медсестры и др.
При использовании томографических данных для целей планирования лучевой терапии возможна комплектация модели КТР 2000 дополнительным сменным блоком детектирования и специальным пакетом программ для томографирования по методу дуальных энергий. Этот режим может быть также полезен при осуществлении дифференциальной диагностики.
Существенное улучшение технических и эксплуатационных характеристик при относительно невысокой стоимости модернизации позволяет продлить жизнь первого отечественного рентгеновского компьютерного томографа и, как показал пятилетний опыт эксплуатации предыдущего варианта модернизации КТР 1000, получать томограммы с хорошим качеством изображения.