Обсуждение:Томография

message: Это обсуждение инициировано вопросом участника AlexanderK.MD к участнику Alex Spade
===Вопрос===
Прошу прощения, возможно, за мою терминологическую неосведомленность, но у меня возник маленький вопрос. Вы говорите, что УЗД относится к видам зондирования а не томографии. В чем разница, и в чем принципиальное отличие данных методов? Как врач-рентгенолог (в международном понимании этого термина, а не "советском" варианте), везде слышал о УЗ-томографии (ведь в В-режиме мы получаем именно срез тканей, пусть и восстановленный). Да, в М- и А- режимах говорить о "срезе" не представляется возможным, но А-режим практически не используется и сохранился разве что исторически, М-режим является дополнением к исследованию в В-режиме. В чем может быть мое заблуждение? Или это не соответствие клинической и научно-технологической классификаций методов исследований?
Спасибо за понимание.
AlexanderK.MD 07:18, 23 августа 2006 (UTC)
Спасибо за вопрос. --08:59, 23 августа 2006 (UTC)Alex Spade
===Короткий ответ===
Получение среза (сечения, томоса) внутренней структуры объекта не означает автоматическое отнесение метода к томографии.
Главные стандартные отличия томографический методов:
* многократное зондирование в пересекающихся направления (техническая сторона)
* решение томографической обратной задачи
===Разъяснения===
Необходимо сразу отметить, что я не оспариваю эффектиновсть нетомографических методов, я прожу терминологически границы.
Терминологически раздел статьи <Простые методы томографии> также не совсем верен. Однако я не стал его пока редактировать из-за отсутствия под рукой необходимой литературы (нахожусь в отпуске).
Существует два основных определения томографии (в разных источниках они несколько варьируются, но суть остаётся).
1) Приводится в формулировке БСЭ (Большая сов.энц.) 1970-1977
replies: text: Томография <...> - методика рентгенологического исследования, с помощью которого можно производить снимок слоя, лежащего на определённой глубине исследуемого объекта. <...> Получение послойного снимка основано на перемещении двух из трёх компонентов (рентгеновская трубка, рентгеновская плёнка, объект исследования). Преимущественное распространение получила методика, при которой исследуемый объект неподвижен, а рентгеновская трубка и кассета с плёнкой согласованно перемещаются в противоположных направлениях.
В настоящее время это определение морально устарело и данный метод получил название классическая томография
2) Приводится в формулировке НЭС (Нов.энц.словарь) 2004, преемник СЭС (Сов.энц.словаря), именно его я привёл в статье

text: Томография <...> - метод неразрушающего послойного исследования внутренней структуры объекта посредством его многократного просвечивания в различных пересекающихся направлениях.
Теперь же попытаюсь выделить суть томографии, отделить её от других методов неразрушающего определения внутренней структуры объекта. Как я написал в новой статье Интроскопия, существуют 3 основных вида интроскопических методов: проекционные, томографические и эхозондирование. Общее между ними - использование некого зондирующего излучения (звуковое или электромагитное).
Суть проекционных методов - мы облучаем объект с некоторого ракурса и получаем его теневое изображение (проекцию). Обычно в качестве зондирующего используют рентгеновское излучение (см. рентгенография), однако это не обязательно, есть например методы с ипользованием оптического излучения: сортировка апельсинов - разделение их на "с косточками" и "без косточек" (разная цена), проверка куриных яиц и др. (может быть чуть позже дополню). Т.е. проекционные методы работают по принципу "один ракурс - один снимок". При этом никая математические преобразования для получения изображения не проводятся, имеют место только методы пост-обработки (регулировка яркости-контраста, сегментация и т.д.). Можно увеличить количество ракурсов и соответсвенно количество снимков, более того после многоракурсной съёмки, можно применить уже томографические методы реконтрукции и получить уже не теневые, а томографические изображения.
Т.е. имеем
* один ракурс - одно теневое изображение (двумерная проекция)
* много ракурсов - набор теневых изображений
* много ракурсов плюс математическая обработка - 3D-томограмма (набор томографических изображений) - трёхмерное распределение некоторой физической характеристики (восстанавливаются области точек ослабления)
Для томографических методов такая линейка выглядит следующим образом:
* двумерная томография: много ракурсов с одной плоскости - набор одномерных проекций плюс математическая обработка - 2D-томограмма
* трёхмерная послойная томография: много ракурсов во множестве параллельных плоскостей - набор одномерных проекций плюс математическая обработка - набор 2D-томограмм - 3D-томограмма
* трёхмерная произвольная томография: много ракурсов во множестве пересекающихся плоскостей - набор одномерных проекций плюс математическая обработка - 3D-томограмма
Т.е. сново получаем  распределение некоторой физической характеристики  (восстанавливаются области точек ослабления).
Здесь математическая обработка есть решение обратной томографической задачи (обращение прямой томографической задачи) - например, обращение преобразования Радона (рентгеновская томография, МРТ) или экспоненциального преобразования Радона.
Именно в необходимости решения обратной задачи заключается необходимость в многократном просвечивании в различных пересекающихся направлениях. Ибо один ракурс даёт принципиально недостаточно информации.
Прим. для справедливости необходимо сказать, что существуют варианты одноракурсных методов, но там всё равно приходится решать обратную задачу. Например, в оптической томографии заменив непрерывное лазерное излучение на импульсное, в принципе можно за счёт анализа (решение обратной задачи светорассения на неоднородном слое) временной развёртки прошедшего излучения, востановить внутреннее строение объекта. Однако в настоящее время из-за сложности - такая задача остаётся нерешённой. Обычно же и в оптической томографии используется множество ракурсов, а временная развёртка служит вспомогательной информацией для разделения коэффициентов рассения и полгощения.
Главное же отличие методов эхозондирования от томографии:
* при эхозондировании визуализируются не области, а границы (обычно показателя преломления)
* не требуется решение томографической обратной задачи
Рассмотрим получение эхоснимка на примере обычной ультразвуковой диагностики. Ультразвуковой преобразователь (на самом деле это набор небольших отдельных ультразвуковых преобразователей) посылает ультразвуковую волну (ультразвуковой веерный пучок), она частино отражается от границ неоднородностей и возвращается к ультразвуковому преобразователю, где и регистрируется. Сам же снимок получается в принципе получается довольно просто: одна ось - номер отдельного преобразователя (направление), вторая ось - временная задержка отклика (растояние), яркость - интенсивность отклика. Всё - никакой особой математической предобработки.
В ультразвуковой же томографии - уже смотрят с нескольких ракурсов и решают обратную томографическую задачу.
Пока всё, при необходимости отвечу на дополнительные вопросы.
После обсуждения надо будет часть перенести в статью Томография и Интроскопия.
--Alex Spade 10:51, 23 августа 2006 (UTC)
----

text: Благодарю за исчерпывающий ответ. Краткий вывод: упрощение было сделано в пользу "клинической простоты" (прошу прощения за тавтологию), в следствие "сходности" получаемых изображений. С одной стороны логично, с другой - внесло некоторую путаницу, что часто бывает в местах стыка техники и клинической медицины. В принципе это рассуждение, при некотором его оформлении и незначительной переработке, по-моему, заслуживает отдельной статьи. Конечно, для понимания несведующих, потребуется дополнить ее изображениями.

text: Но все же - очень исчерпывающий ответ. Согласен полностью и постараюсь продвигать правильную точку зрения в народ.

text: --AlexanderK.MD 13:30, 23 августа 2006 (UTC)
thread_title:  Томография, вопросы терминологии 

message: Прошу прощения, возможно, за мою терминологическую неосведомленность, но у меня возник маленький вопрос. Вы говорите, что УЗД относится к видам зондирования а не томографии. В чем разница, и в чем принципиальное отличие данных методов? Как врач-рентгенолог (в международном понимании этого термина, а не "советском" варианте), везде слышал о УЗ-томографии (ведь в В-режиме мы получаем именно срез тканей, пусть и восстановленный). Да, в М- и А- режимах говорить о "срезе" не представляется возможным, но А-режим практически не используется и сохранился разве что исторически, М-режим является дополнением к исследованию в В-режиме. В чем может быть мое заблуждение? Или это не соответствие клинической и научно-технологической классификаций методов исследований?
Спасибо за понимание.
AlexanderK.MD 07:18, 23 августа 2006 (UTC)
Спасибо за вопрос. --08:59, 23 августа 2006 (UTC)Alex Spade
thread_title: Вопрос

message: Получение среза (сечения, томоса) внутренней структуры объекта не означает автоматическое отнесение метода к томографии.
Главные стандартные отличия томографический методов:
* многократное зондирование в пересекающихся направления (техническая сторона)
* решение томографической обратной задачи
thread_title: Короткий ответ

message: Необходимо сразу отметить, что я не оспариваю эффектиновсть нетомографических методов, я прожу терминологически границы.
Терминологически раздел статьи <Простые методы томографии> также не совсем верен. Однако я не стал его пока редактировать из-за отсутствия под рукой необходимой литературы (нахожусь в отпуске).
Существует два основных определения томографии (в разных источниках они несколько варьируются, но суть остаётся).
1) Приводится в формулировке БСЭ (Большая сов.энц.) 1970-1977
replies: text: Томография <...> - методика рентгенологического исследования, с помощью которого можно производить снимок слоя, лежащего на определённой глубине исследуемого объекта. <...> Получение послойного снимка основано на перемещении двух из трёх компонентов (рентгеновская трубка, рентгеновская плёнка, объект исследования). Преимущественное распространение получила методика, при которой исследуемый объект неподвижен, а рентгеновская трубка и кассета с плёнкой согласованно перемещаются в противоположных направлениях.
В настоящее время это определение морально устарело и данный метод получил название классическая томография
2) Приводится в формулировке НЭС (Нов.энц.словарь) 2004, преемник СЭС (Сов.энц.словаря), именно его я привёл в статье

text: Томография <...> - метод неразрушающего послойного исследования внутренней структуры объекта посредством его многократного просвечивания в различных пересекающихся направлениях.
Теперь же попытаюсь выделить суть томографии, отделить её от других методов неразрушающего определения внутренней структуры объекта. Как я написал в новой статье Интроскопия, существуют 3 основных вида интроскопических методов: проекционные, томографические и эхозондирование. Общее между ними - использование некого зондирующего излучения (звуковое или электромагитное).
Суть проекционных методов - мы облучаем объект с некоторого ракурса и получаем его теневое изображение (проекцию). Обычно в качестве зондирующего используют рентгеновское излучение (см. рентгенография), однако это не обязательно, есть например методы с ипользованием оптического излучения: сортировка апельсинов - разделение их на "с косточками" и "без косточек" (разная цена), проверка куриных яиц и др. (может быть чуть позже дополню). Т.е. проекционные методы работают по принципу "один ракурс - один снимок". При этом никая математические преобразования для получения изображения не проводятся, имеют место только методы пост-обработки (регулировка яркости-контраста, сегментация и т.д.). Можно увеличить количество ракурсов и соответсвенно количество снимков, более того после многоракурсной съёмки, можно применить уже томографические методы реконтрукции и получить уже не теневые, а томографические изображения.
Т.е. имеем
* один ракурс - одно теневое изображение (двумерная проекция)
* много ракурсов - набор теневых изображений
* много ракурсов плюс математическая обработка - 3D-томограмма (набор томографических изображений) - трёхмерное распределение некоторой физической характеристики (восстанавливаются области точек ослабления)
Для томографических методов такая линейка выглядит следующим образом:
* двумерная томография: много ракурсов с одной плоскости - набор одномерных проекций плюс математическая обработка - 2D-томограмма
* трёхмерная послойная томография: много ракурсов во множестве параллельных плоскостей - набор одномерных проекций плюс математическая обработка - набор 2D-томограмм - 3D-томограмма
* трёхмерная произвольная томография: много ракурсов во множестве пересекающихся плоскостей - набор одномерных проекций плюс математическая обработка - 3D-томограмма
Т.е. сново получаем  распределение некоторой физической характеристики  (восстанавливаются области точек ослабления).
Здесь математическая обработка есть решение обратной томографической задачи (обращение прямой томографической задачи) - например, обращение преобразования Радона (рентгеновская томография, МРТ) или экспоненциального преобразования Радона.
Именно в необходимости решения обратной задачи заключается необходимость в многократном просвечивании в различных пересекающихся направлениях. Ибо один ракурс даёт принципиально недостаточно информации.
Прим. для справедливости необходимо сказать, что существуют варианты одноракурсных методов, но там всё равно приходится решать обратную задачу. Например, в оптической томографии заменив непрерывное лазерное излучение на импульсное, в принципе можно за счёт анализа (решение обратной задачи светорассения на неоднородном слое) временной развёртки прошедшего излучения, востановить внутреннее строение объекта. Однако в настоящее время из-за сложности - такая задача остаётся нерешённой. Обычно же и в оптической томографии используется множество ракурсов, а временная развёртка служит вспомогательной информацией для разделения коэффициентов рассения и полгощения.
Главное же отличие методов эхозондирования от томографии:
* при эхозондировании визуализируются не области, а границы (обычно показателя преломления)
* не требуется решение томографической обратной задачи
Рассмотрим получение эхоснимка на примере обычной ультразвуковой диагностики. Ультразвуковой преобразователь (на самом деле это набор небольших отдельных ультразвуковых преобразователей) посылает ультразвуковую волну (ультразвуковой веерный пучок), она частино отражается от границ неоднородностей и возвращается к ультразвуковому преобразователю, где и регистрируется. Сам же снимок получается в принципе получается довольно просто: одна ось - номер отдельного преобразователя (направление), вторая ось - временная задержка отклика (растояние), яркость - интенсивность отклика. Всё - никакой особой математической предобработки.
В ультразвуковой же томографии - уже смотрят с нескольких ракурсов и решают обратную томографическую задачу.
Пока всё, при необходимости отвечу на дополнительные вопросы.
После обсуждения надо будет часть перенести в статью Томография и Интроскопия.
--Alex Spade 10:51, 23 августа 2006 (UTC)
----

text: Благодарю за исчерпывающий ответ. Краткий вывод: упрощение было сделано в пользу "клинической простоты" (прошу прощения за тавтологию), в следствие "сходности" получаемых изображений. С одной стороны логично, с другой - внесло некоторую путаницу, что часто бывает в местах стыка техники и клинической медицины. В принципе это рассуждение, при некотором его оформлении и незначительной переработке, по-моему, заслуживает отдельной статьи. Конечно, для понимания несведующих, потребуется дополнить ее изображениями.

text: Но все же - очень исчерпывающий ответ. Согласен полностью и постараюсь продвигать правильную точку зрения в народ.

text: --AlexanderK.MD 13:30, 23 августа 2006 (UTC)
thread_title: Разъяснения

message: В связи с заменой моего В настоящее время последний метод практически не используется на В настоящее время доля последнего метода в исследованиях стремительно уменьшается.
Я не против. ;-) Просто интересно, неужели эти монстры ещё где-то стоят и используются? Я эти аппараты только на картинках видел. У них же по сравнению с современным уровнем развитиия рентгеновской техники просто "чудовищная" лучевая нагрузка.
--Alex Spade 17:29, 4 сентября 2006 (UTC)
replies: text: Прошу прощения, что так поздно заметил этот комментарий. Ответ на самом деле простой - да они до сих пор используются, и причем в не малой степени (на вскидку - линейная томография легких, томография черепных ямок, реже костей или пазух носа). Выглядят эти "монстры" как обыкновенные аппараты, и я, в свое время, когда учился, тоже не ожидал, что очень многие аппараты способны ее проводить. Перенастройка аппарата часто выглядит как подключение штанги, а чаще - просто переключение режима и установки глубины слоя от стола, и угла поворота трубки.

text: Да, лучевая нагрузка не маленькая, но в современных условиях псевдостраховой медицины очень сложно обосновать использование КТ или МРТ в большинстве случаев (они просто не будут оплачены из бюджета и врачи, назначившие их, будут оштрафованы из зарплаты), что приводит к использованию этого во многом устаревающего метода. К тому же встает еще один вопрос - на сколько распространены аппараты КТ (про МРТ не говорю - еще хуже). Да их становится много, но на данный момент очередь на них может достигать одного-двух месяцев. Да, ситуация улучшается, но пока незначительно.

text: -- AlexanderK.MD 09:17, 17 сентября 2006 (UTC)
193.138.131.117 08:50, 14 сентября 2009 (UTC): -- ещё тут приблудился Алексей, инженер-физик, МФТИ. Он говорит:
1) Томограф (даже классический) - вещь небесплатная и неповсеместная. Лучше получить лишние несколько БЭР, чем умереть от опухоли в неизвестном месте. Ещё лучше было бы "экспертов" ВНИИГПЭ физике и здравому смыслу лучше учить, чтобы по нашему вовремя выданному патенту на ЯМР-томограф (см. Иванов, 1960) весь мир бы жаждал заплатить. А пока всё наоборот.
2) Какой ... неумный написал в список видов томографии нейтрИнную ??!! До сих пор среди физиков не утихли споры, существует ли электронное нейтрино на самом деле - либо это лишь "квазичастица", выдумка теоретиков, ленившихся объяснить странный результат опыта двух студентов, которые, если им поверить, хорошо вымыли руки, и тем не менее куда-то "потеряли" 30% энергии и вместо дискретного спектра получили непрерывный. Наше мнение - у их прибора была низкая разрешающая способность, а спектры бета-частиц всё-таки дискретные. Более того, однажды люди из ЛЯР ОИЯИ дали мне в начале 90-х бета-спектр одной мишени, так своими математическими средствами я показал им там дискретный спектр. Дис-крет-ный. Они его однозначно опознали. О-поз-на-ли. Следовательно, нейтрино (во всяком случае, электронное) не существует. Не су-ще-ству-ет.
Сегодня 14.09.2009. Время 14 часов 49 минут.193.138.131.117 08:50, 14 сентября 2009 (UTC)Горшков Алексей Владимирович.
thread_title:  Классическая томография