томограф

томо́граф

Прибор неразрушающего послойного исследования (томографии) внутренней структуры объекта посредством многократного его просвечивания в различных пересекающихся направлениях (т. н. сканирующее просвечивание). По виду просвечивающего излучения различают электромагнитную томографию (напр., рентгеновскую, гамма-томографию и магнитную или ядерно-магнитно-резонансную), пучковую томографию (напр., протонную), а также ультразвуковую и др. С помощью томографии получают изображения слоёв толщиной до 2 мм. Обработка сигналов осуществляется на компьютере. Наиболее разработана рентгеновская томография, появившаяся в кон. 1960-х гг. (остальные виды позднее).

Томография используется в медицинской диагностике, геофизике, промышленной интроскопии и т. д. В медицине благодаря высокой точности и относительной безвредности получила применение также ядерно-магнитно-резонансная томография, использующая диапазон сверхвысоких частот. Рентгеновские лучи имеют высокую проникающую способность, однако ослабляются, проходя через вещество. Их энергия уменьшается тем сильнее, чем плотнее встречающийся на их пути материал. На этих свойствах основана рентгенодиагностика – исследование внутренних органов с помощью рентгеновского аппарата. Основными частями рентгеновского томографа являются источник рентгеновского излучения, детекторы с фотоэлектронными умножителями и специализированный компьютер. В процессе исследования излучающая рентгеновская трубка совершает оборот вокруг исследуемого объекта. Наличие участков различной плотности на пути пучка излучения вызывает изменение его интенсивности и, следовательно, сигнала детектора. С помощью обработки этих сигналов на компьютере получают распределение плотностей в исследуемом слое объекта. Однако рентгеновское излучение оказывает неблагоприятное воздействие на организм. Поэтому всё шире применяют другие виды томографии, напр. ультразвуковую. Исследование органов и тканей с помощью ультразвука – механических колебаний высокой частоты (от 2 до 20 МГц) безопасно. Датчик ультразвука состоит из нескольких пьезоэлектрических элементов, которые превращают акустические и механические колебания в электрические сигналы и обратно. Датчик прикладывают к поверхности кожи, на которую наносится слой геля, обеспечивающий хороший акустический контакт. На датчик подаётся электрический сигнал, который преобразуется им в механические колебания. Они распространяются в глубь тканей. На границах между тканями волны преломляются и отражаются. Они создают эхосигнал, возвращающийся к датчику. В датчике эхосигналы вновь превращаются в электрические сигналы и формируют изображение внутренних органов больного на экране ультразвукового аппарата. Соединённый с компьютером, этот аппарат представляет собой ультразвуковой томограф. Компьютерный томограф используется для диагностики заболеваний внутренних органов, в частности головного мозга.