Войти
Рис.1 : Основной принцип томографии: томографические сечения без наложения S 1 и S 2 по сравнению с (не томографическое) проецируемое изображение P 
Срединная плоскость сагиттальная томография головы с помощью магнитно-резонансной томографии.Томография - визуализация по сечениям или секционирование с использованием любого вида проникающей волны. Метод используется в радиологии, археологии, биологии, атмосферных науках, геофизике, океанографии., физика плазмы, материаловедение, астрофизика, квантовая информация и другие области науки. Слово «томография» происходит от древнегреческого τόμος tomos, «срез, разрез» и γράφω graphō, «писать» или, в данном контексте, «описывать». Устройство, используемое в томографии, называется томограф, в то время как создаваемое изображение представляет собой томограмму .
. Во многих случаях создание этих изображений основано на математической процедуре томографическая реконструкция, например, рентгеновская компьютерная томография, технически производимая из множества проекционных рентгенограмм. Существует множество различных алгоритмов реконструкции. Большинство алгоритмов делятся на две категории: обратная проекция с фильтром (FBP) и итеративная реконструкция (IR). Эти процедуры дают неточные результаты: они представляют собой компромисс между точностью и требуемым временем вычисления. FBP требует меньше вычислительных ресурсов, тогда как IR обычно производит меньше артефактов (ошибок при реконструкции) при более высоких вычислительных затратах.
Хотя MRI и ультразвук являются методами передачи, они обычно не требуют перемещения передатчика для сбора данных с разных направлений. В МРТ и проекции, и высшие пространственные гармоники измеряются путем применения пространственно-изменяющихся магнитных полей; для создания изображения не требуются движущиеся части. С другой стороны, поскольку ультразвук использует время пролета для пространственного кодирования принятого сигнала, это не совсем томографический метод и вообще не требует многократных измерений.
Некоторые недавние достижения основаны на использовании одновременно интегрированных физических явлений, например Рентгеновские снимки для КТ и ангиографии, комбинированные CT /МРТ и комбинированные CT /ПЭТ.
Дискретная томография и Геометрическая томография, с другой стороны, являются областями исследований, которые имеют дело с реконструкцией объектов, которые являются дискретными (например, кристаллами) или однородными. Они связаны с методами реконструкции и, как таковые, не ограничиваются какими-либо конкретными (экспериментальными) методами томографии, перечисленными выше.
Новый метод, называемый синхротронной рентгеновской томографической микроскопией (SRXTM), позволяет выполнять подробное трехмерное сканирование окаменелостей.
Создание синхротронных источников третьего поколения в сочетании с огромным улучшением детекторной технологии, возможностей хранения и обработки данных с 1990-х годов привело к развитию высококачественной синхротронной томографии в исследованиях материалов с широким спектром различных приложений. например визуализация и количественный анализ различных поглощающих фаз, микропористостей, трещин, выделений или зерен в образце. Синхротронное излучение создается за счет ускорения свободных частиц в высоком вакууме. По законам электродинамики это ускорение приводит к испусканию электромагнитного излучения (Джексон, 1975). Линейное ускорение частиц - это одна из возможностей, но помимо очень сильных электрических полей, которые могут потребоваться, более практично удерживать заряженные частицы на замкнутой траектории, чтобы получить источник непрерывного излучения. Магнитные поля используются для вывода частиц на желаемую орбиту и предотвращения их полета по прямой. Затем радиальное ускорение, связанное с изменением направления, генерирует излучение.
Многократные рентгеновские компьютерные томографы (с калибровкой количественной минеральной плотности ), сложенные в стопку для формирования 3D-модели. Объемный рендеринг - это набор методов, используемых для отображения 2D-проекции трехмерного дискретно дискретизированного набора данных, обычно скалярного поля 3D . Типичный набор 3D-данных представляет собой группу 2D-изображений срезов, полученных, например, с помощью CT, MRI или MicroCT сканера. Обычно они получаются по регулярному шаблону (например, один срез на каждый миллиметр) и обычно имеют регулярное количество изображений пикселей в регулярном шаблоне. Это пример регулярной объемной сетки с каждым элементом объема или вокселем, представленным одним значением, которое получается путем выборки непосредственной области, окружающей воксель.
Чтобы визуализировать 2D-проекцию набора 3D-данных, сначала необходимо определить камеру в пространстве относительно объема. Также необходимо определить непрозрачность и цвет каждого вокселя. Обычно это определяется с использованием RGBA (для красного, зеленого, синего, альфа-канала) передаточной функции, которая определяет значение RGBA для каждого возможного значения вокселя.
Например, объем можно просмотреть, извлекая изоповерхности (поверхности с равными значениями) из объема и визуализируя их как полигональные сетки или непосредственно визуализируя объем как блок данных. Алгоритм маршевых кубов - это распространенный метод извлечения изоповерхности из объемных данных. Прямой объемный рендеринг - это вычислительно-ресурсоемкая задача, которую можно выполнять несколькими способами.
Томография фокальной плоскости была разработана в 1930-х годах радиологом и оказалась полезной для решения проблемы наложения структур в проекционной рентгенографии. В статье 1953 года в медицинском журнале Chest Б. Поллак из санатория Форт-Уильям описал использование планографии, другого термина для томографии. Томография фокальной плоскости оставалась обычной формой томографии до тех пор, пока в конце 1970-х ее не заменила в основном компьютерная томография. Томография фокальной плоскости использует тот факт, что фокальная плоскость кажется более резкой, в то время как структуры в других плоскостях кажутся размытыми. Перемещая источник рентгеновского излучения и пленку в противоположных направлениях во время экспонирования и изменяя направление и степень движения, операторы могут выбирать разные фокальные плоскости, которые содержат интересующие структуры.
СМИ, относящиеся к Томографии на Wikimedia Commons
