Техника - молодёжи 1988-12, страница 29

глазу их трудно локализовать.

Используя достижения ЯМР-то-мографии и компьютерной графики, специалистам удалось создать лучевой считывающий метод, позволяющий распознавать тончайшие градации в плотности тканей. Специальная программа (для интересующихся ею особо назовем: voxel-man) сначала создает исходные фотообразцы в каждой заданной точке, затем строит уникальные пространственные изображения живых объектов, подобные тем, о которых рассказывалось в начале статьи.

Отметим, что и методом ядерно-спнновой томографии можно фотографировать любые сечения и накапливать информацию. Однако в процессе съемки рентгенологи выбирают и положение срезов, и направление просвечиваний очень долго — ведь нужно быть уверенным, что срез выбран правильно, оптимально. Эта процедура оптимизации особенно утомительна, а главное — не безвредна для пациентов.

Но ведь может случиться, что в итоговых снимках нужной информации не окажется. Особенно часто это бывает, когда сечения не параллельны главным осям тела,— в этом случае и опытный рентгенолог может потерять ориентацию. «Трехмерный взгляд внутрь» позволяет быстро отснять большое количество срезов исследуемого органа. Ну а уже после того, как пациент покинет компьютерный томограф, все сделанные и записанные в память ЭВМ фото можно подробно изучить; изготовить результирующий снимок, точно установить пространственное положение, например, опухоли.

Еще один непростой вопрос: как выглядят пораженные сосуды? Сосуды из-за их сложной изогнутости удавалось при срезовом фотографировании рассмотреть только поэтапно, маленькими участками. Новая техника, напротив, позволяет подробно рассмотреть всю пространственную конфигурацию большого сосуда.

Но, конечно, наиболее эффективен «трехмерный взгляд внутрь» при планировании операций в костной хирургии, когда специалистам приходится иметь дело со сложными переломами или, скажем, оценивать итоги хирургического вмешательства. Теперь и в послеоперационный период можно будет наблюдать костные структуры так же детально, как это раньше можно было делать только во время опе

рации. Поверхности кожи и костей благодаря их высокой лучевой контрастности проявляются на компьютерных томографах ярче всего.

А как быть, если нужно прооперировать мягкие ткани? Распознать очаг поражения поможет опять-таки ядерно-спиновая томография, хотя идентифицировать поверхности мягких тканей гораздо сложнее, чем костных. В отдельных случаях, например при операциях на мозге, это все же хорошо удается. Похоже, что применения нового метода нейрохирургии остается ждать не слишком долго.

Новый метод впервые дал возможность исследователю выяснить, каково действительное строение пространственных структур не только на макро-, но и на микроуровне. Так, с помощью трехмерных микрофотографий удалось впервые расшифровать пространственную архитектонику половых клеток, находящихся в семенных каналах. Надо ли говорить, что подобные изобразительные материалы станут хорошим подспорьем в повышении квалификации врачей. Студенты, до сих пор изучающие анатомию с помощью препаратов или по фотографиям из анатомического атласа, смогут в будущем увидеть дубликаты живого человека на экране. Так как компьютер позволяет делать число копий практически безгранично, то практиканты-медики могут препарировать один и тот же объект и самостоятельно, и в то же время синхронно.

Какие же проблемы предстоит решить специалистам, развивающим новый метод медицинской диагностики? Одна из главных — недостаточные емкость памяти и мощность компьютера, используемого для производства фотографий. Ведь для того, чтобы с пациентами можно было работать в реальном времени, в клинике должен быть компьютер с мощностью порядка 100 млн. команд в секунду. Сейчас такими характеристиками обладают только крупнейшие из существующих ЭВМ.

Впрочем, одна из программ, рассчитанных на компьютере средней мощности, позволяет получить нужное изображение объекта в минуту. В процессе лабораторных исследований она позволяет менять более 30 различных параметров (не считая их многочисленных комбинаций), в том числе такие, как выбор направления съемки, изменение угла и линии сечения. Впрочем, несмотря на кажущуюся простоту действий,

программа, обеспечивающая манипулирование с реальными объектами, довольно сложна. Быстрый прогресс электронной техники, в частности разработка специализированных ЭВМ, позволяет надеяться, что в ближайшем будущем будут созданы доступные быстродействующие и недорогие системы и программы.

Еще проблема — как облегчить обслуживание новых медико-информационных систем? Исследуя реальный объект, хирург или анатом могут взять его в руки, сфотографировать, рассечь скальпелем, изменить подсветку и т. п. Для изображения, существующего только на экране, многие из этих немудреных операций оказываются невозможны.

Заглядывая далеко вперед, можно предположить, что в будущем вместо изготовления отдельных снимков тела пациента рентгенолог предпочтет иметь дело с компьютерным дубликатом человека. Параллельное исследование информации, полученной методами компьютерной, Я MP- или позитронной то-мографий, позволит терапевту совместить функции анатома и рентгенолога.

КОМПЬЮТЕРНЫЕ ДУБЛИКАТЫ ЧЕЛОВЕКА

Классический рентгеновский метод, открытый ■ 1695 году Рентгеном, 60 лет спустя сменила томография.

Сегодня — черед трехмерной компьютерной фотообработки.

На 4-й стр. обложки (слева ■ ■ а р-х у) представлен классический рентгеновский снимок. Мягкие ткани (мозг) не видны (1).

Традиционная ЯМР-томография позволяет получить ряд снимков сечения — фототомов (2). С помощью последующей цифровой обработки плоское изображение переводят в трехмерное (3). Эти электронные дубликаты человека столь наглядны, что их с успехом используют при чтении лекций по анатомии (6).

Новый метод незаменим при диагностике сосудистых заболеваний, ведь сосуды, имея сложно изогнутую в пространстве форму, иа традиционных томографических снимках-срезах плохо видны (4). Поверхность кожи и кости колена прозрачны до глубины 1 см, то есть как на классическом рентгеновском снимке (с той лишь разницей, что глубину просвечивания можно выбирать).

Иное дело — «трехмерный» снимок (5), здесь видны кровеносные сосуды глубокого залегания.

По материалам зарубежной печати.

27