Томография (др.-греч. tome - сечение) — получение послойного изображения внутренней структуры объекта. Современная томография – это технология компьютерного моделирования внутренней структуры объектов путем использования только внешней косвенной информации об объекте.
Виды томографии
Анатомическая томография, разрушающая томография
-
основана на физическом выполнении срезов исследуемого организма с их последующей фиксацией с помощью химических веществ, с дальнейшей регистрацией их на фотоплёнку. Классическими примерами анатомической томографии являются пироговские срезы и изображения гистологических препаратов. Для сохранения формы организма при выполнении срезов, организм фиксируется, например, путём замораживания.
Реконструктивная томография, неразрушающая томография
-
получение тем или иным способом информации о распределении интересующего параметра в объекте большей размерности по его проекциям меньшей размерности без разрушения объекта; антоним анатомической томографии. В объём понятия входят вычислительная (она же компьютерная, она же цифровая) и аналоговая реконструктивная томографии.
Аналоговая реконструктивная томография
-
реконструктивная томография, использующая для восстановления распределения параметра объекта не цифровые, а аналоговые вычислительные устройства (например, оптические).
В классической трактовке под томографией понимается метод рентгенологического исследования, которым можно получить один снимок — изображение слоя, лежащего на выбранной глубине исследуемого объекта. Он был предложен Бокажем через несколько лет после открытия рентгеновских лучей и был основан на перемещении двух из трёх компонентов рентгенографии (рентгеновская трубка, рентгеновская плёнка, объект исследования). Наибольшее распространение получил метод съёмки, при котором исследуемый объект оставался неподвижным, а рентгеновская трубка и кассета с плёнкой согласованно перемещались в противоположных направлениях. При синхронном движении трубки и кассеты, четким на пленке получается только необходимый слой, потому что только его вклад в общую тень остаётся неподвижным относительно плёнки, всё остальное смазывается, почти не мешая проводить анализ полученного изображения. В настоящее время доля последнего метода в исследованиях в мире уменьшается в связи со своей относительно малой информативностью.
В России, в связи с дороговизной и недостаточной укомплектованностью медицинских учреждений современным диагностическим оборудованием и высокой заболеваемостью туберкулезом, данный метод остается широко распространенным и актуальным. В настоящее время данный метод получил название классическая томография или линейная томография.
Вычислительная томография — область математики, занимающаяся разработкой математических методов и алгоритмов реконструкции внутренней структуры объекта по проекционным данным — цифровым снимкам объекта, сделанным посредством многократного просвечивания этого объекта в различных пересекающихся направлениях. Внутренняя структура, как правило, представляется в воксельной форме. Получение массива вокселей по массиву проекционных снимков называется прямой томографической задачей. К области вычислительной томографии так же относится и решение обратной томографической задачи — формирование произвольного проекционного вида на основании известной внутренней структуры. Также вычислительной томографией может называться практическая область деятельности, занимающаяся томографией с использованием этих численных методов.
Компьютерная томография (КТ)
-
то же, что вычислительная томография. Однако, чаще всего под КТ подразумевается томография рентгеновская.
Классификация видов томографии
Взаиморасположение источника зондирующего излучения, объекта и детектора
С точки зрения взаиморасположения источника зондирующего излучения, объекта и детектора томографические методы могут быть разделены на следующие группы:
трансмиссионные — регистрируется зондирующее внешнее излучение, прошедшее через пассивный (неизлучающий) объект, частично ослабляясь при этом (тень от объекта);
эмиссионные — регистрируется излучение, выходящее из активного (излучающего) объекта с некоторым пространственным распределением источников излучения;
комбинированные трансмиссионно-эмиссионные (люминесцентные, акустооптические и оптоакустические и др.) — регистрируется вторичное излучение от источников, распределённых по объёму объекта и возбуждённых внешним излучением;
эхозондирование — регистрируется зондирующее внешнее излучение, отражённое от внутренних структур пассивного объекта.
Размеры исследуемых объектов
Микроуровень (микротомография) — исследуются объекты размером с отдельную клетку.
Уровень объектов, соизмеримых с человеческим телом (от отдельного органа или лабораторной мыши до самолёта).
