Компьютерные томографы СССР

К 1986 г. в СССР серийно выпускался лишь компьютерный рентгеновский томограф для исследования головного мозга 2 моделей СРТ-1000М и СРТ 1010. Однако в ближайшие 2 года будет закончена разработка и планируется промышленный выпуск рентгеновского компьютерного томографа для исследования всего тела модели СРТ-5000, который в настоящее время проходит клинические испытания; ЯМР-томографа для исследования всего тела модели МРТ-1000; эмиссионного компьютерного томографа на основе сцинтилляционной гамма-камеры с большим полем выведения ГКС-301Т; эмиссионного компьютерного томографа для исследования головного мозга «Тестаскан».

Компьютерный рентгеновский томограф СРТ-1010 предназначен для исследования головного мозга и позволяет: получать послойное изображение основных структур головного мозга и патологических изменений в них; определять с большой степенью вероятности характер поражения, его локализацию, форму и размеры.

СРТ-1010 имеет следующие технические характеристики:

• максимальный диаметр исследуемого объекта – 240 мм, диаметр области точного исследования – 180 мм;
• толщина исследуемого слоя – 10 мм; время одного сканирования не более 80 с;
• время реконструкции изображения – 82 с, т. е. изображение появляется на экране дисплея через 2 с после окончания сканирования;
• алгоритм реконструкции – обратная проекция с фильтрацией; число слоев, исследуемых за одно сканирование – 2; плотностное разрешение для деталей размером более 10 мм – не хуже 0,5%;
• пространственное разрешение при 10% контрасте не хуже 1,5 мм; шум изображения не более 5 ед. Н;
  поверхностная доза облучения за одно сканирование не более 4 сГр на слой.

В состав СРТ-1010 входят; комплекс электромеханики, комплекс рентгеновского источника; комплекс детекторов; комплекс электроники; комплекс центрального пульта; вычислительно-отображающий комплекс; комплекс математического обеспечения.

СРТ-1010 отличается от первых, уже снятых с производства моделей СРТ-1000 и СРТ-1000М архитектурой вычислительного комплекса. Если у СРТ-1000 вычислительный комплекс был построен на основе СМ-2, а у СРТ-1000М на основе СМ-4, то основой вычислительного комплекса СРТ-1010 является мини-ЭВМ Электроника-60 с БПФ-процессором МТ-70. Это позволило сократить время реконструкции изображения с 4 мин до времени, практически совпадающего с временем сканирования, снизить стоимость томографа с 450 000 до 300 000 рублей и существенно уменьшить габариты стоек с электроникой, сократив их число.
СРТ-1010 – типичный томограф второго поколения. Детекторы – сцинтиллятор CsJ + ФЭУ. Число детекторов – 16, по 8 на слой. Рентгеновский излучатель работает в непрерывном режиме, анодное напряжение изменяется в пределах 100–130 кВ, анодный ток – в пределах 20–30 мА.

Компьютерный рентгеновский томограф СРТ-5000 предназначен для исследования всего тела при использовании в крупных многопрофильных клиниках и научно-исследовательских учреждениях.
СРТ-5000 будет позволять:

• проводить раннюю диагностику злокачественных новообразований, а также планировать хирургию и лучевую терапию;
• исследовать структуры центральной области грудной клетки – средостения;
• исследовать паренхиматозные органы: печень, поджелудочную железу, а также получать изображения забрюшинного пространства.

ЯМР – томограф МРТ-1000 предназначен для использования в нейрохирургических, онкологических клиниках и научно-исследовательских учреждениях с целью топической и функциональной диагностики различных заболеваний, планирования хирургического вмешательства и лучевой терапии, а также контроля проводимого лечения и его эффективности.
Прибор будет позволять:

• определять детали с размерами 2 мм и более;
• диагностировать изменения в печени, почках, желчном пузыре, поджелудочной железе, тонкой н толстой кишке, женских половых органах;
• диагностировать патологии ЦНС и головы: объемные процессы, травматические повреждения, нарушения мозгового кровообращения, воспалительные заболевания;
• исследовать легочные лимфатические узлы и многообразные структуры средостения;
• выявлять аневризмы аорты, забрюшинные лимфатические узлы и первичные опухоли.

Однофотонные эмиссионные компьютерные томографы (ОЭКТ). По типу приборной реализации они делятся на 2 группы: томографические гамма-камеры и многодетекторные томографические сканнеры.
В СССР в настоящее время ведется разработка приборов обоих типов.

Гамма-камера сцинтилляционная томографическая ГКС ЗОН позволяет осуществить трехмерную визуализацию распределения радиофармпрепарата в организме пациента. Это особенно важно в случаях, когда местоположение патологии в организме заранее не известно. Благодаря наличию вычислительной системы обработки данных с помощью ГКС-301Т можно осуществлять любые динамические исследования, проводимые на обычных гамма-камерах, сопряженных с компьютером. При неподвижном детекторе прибор обеспечивает все статические двухмерные исследования, как и гамма-камера с большим полем видения.

ГКС-301Т будет иметь следующие технические и конструктивные характеристики:

• количество детекторов - 1 шт.;
• размеры сцинтилляционного кристалла, мм – 480X9,3;
• диаметр полезного поля зрения, см – 40,0;
• количество ФЭУ, шт. – 85;
• диаметр траектории детектора, см – 0–80,0;
• энергетический диапазон, кэВ –50–360;
• собственное пространственное разрешение (FWHM) – 6,0;
• траектория движения детектора – круговая;
• тип движения – пошаговый;
• максимальная скорость счета, с-1–120-103;
• количество проекций – 16, 32, 64, 128;
• время накопления проекции, с – 0–100;
• скорость вращения детектора, мин - 1–0,5;
• максимальное накопление в ячейке изображения – 255;
• алгоритм реконструкции – обратное проецирование с фильтрацией;
• размер матрицы реконструкции – 64X64;
• размер матрицы изображения – 64x64 и 128X128 с интерполяцией; время реконструкции на один срез при количестве проекций – 32–45 с, а при 64–90 с;
• поперечное пространственное разрешение в реконструируемом срезе в рассеивающей среде (FWHM) – 18 мм.

В состав ГКС-301Т будут входить: блок детектирования большого поля зрения с коллиматорами; штативно-поворотное устройство с датчиком угла поворота; блок управления движением; блок аналогового формирования сигналов; блок микропроцессорной коррекции искажений; вычислительная система САОРИ-01 на основе мини-ЭВМ СМ-4.

Программное обеспечение предназначено для решения следующих задач:

• сбор информации от гамма-камеры в реальном масштабе времени;
• управление вращением детектора гамма-камеры;
• реконструкция распределения радионуклида в произвольном сечении по полученным проекционным данным;
• анализ, обработка и представление информации на графическом дисплее;
• хранение зарегистрированных данных;
• обеспечение интерактивного режима работы оператора с комплексом.

Эмиссионный компьютерный томограф («Тестаскан») предназначен для исследования головного мозга с помощью низкоэнергетичных радионуклидов в научно-исследовательских учреждениях и крупных клиниках.

Технические характеристики «Тестаскана»:

• диаметр исследуемого объекта, мм – 240;
• число детекторов – 8;
• число проекций –120;
• угловое перемещение – 90° со сдвигом;
• метод реконструкции – обратная проекция с фильтрацией;
• размер матрицы – 64 X 64;
• время сканирования 12 мин;
• энергетический диапазон, кэВ – 100–200;
• энергетическое разрешение детекторов – не хуже 15%;
• плоскостное и томографическое разрешение – не хуже 25 мм.

В состав «Тестаскана» будут входить; детекторы; механизм перемещения детекторов; блоки управления перемещением детекторов; многоканальный амплитудный селектор; устройство» связи с ЭВМ; блок питания; ложе пациента; вычислительный комплекс.

Вычислительный комплекс будет обеспечен комплектом программ для:

• приема и хранения данных о пациенте и характере исследования;
• приема, накопления и обработки информационных и позиционных данных;
• реконструкции по измеряемым одномерным проекциям двумерной томограммы за время не более 10 мин.;
• визуализации томограмм;
• долговременного хранения томограмм;
• диалога с оператором;
• контроля функционирования комплекса.