Смысл КТ как диагностической процедуры заключается в том, что излучатель (обычно рентгеновская трубка) и линейка детекторов (одна или несколько) вращаются вокруг изучаемой области (рис. 3-13). Количество детекторов в одной линейке может варьировать от 500 до 1200 единиц. Поскольку пациент располагается на столе компьютерного томографа в горизонтальном положении, обычно на спине, широкий веерообразный пучок рентгеновского излучения пересекает выбранную анатомическую область в поперечном направлении, перпендикулярно продольной оси тела. Ослабленное рентгеновское излучение попадает на детекторы, в каждом из которых возникает световая вспышка (сцинтилляция). Видимый свет преобразуется в электрический сигнал и далее кодируется в цифровом виде с помощью аналого-цифрового преобразователя.
Рис. 3-13. Схема КТ.
Регистрация ослабленного рентгеновского излучения происходит в каждом детекторе через каждый градус смещения рентгеновской трубки. Таким образом, за одно вращение рентгеновской трубки регистрируется несколько десятков тысяч значений ослабленного излучения (количество детекторов × количество проекций), из которых и строится конечное изображение. Для этого все вычисленные коэффициенты ослабления рентгеновского излучения распределяются по матрице томограммы, состоящей из 512 строк и столбцов. Каждому коэффициенту ослабления присваивается числовое значение в условных единицах и соответствующий оттенок серой шкалы. Совокупность всех оттенков в каждой элементарной ячейке матрице (вокселе) формирует диагностическое изображение аксиального (поперечного) среза исследуемой области.
Учитывая, что объём информации в матрице томограммы существенно выше физиологических возможностей органа зрения, томограммы изучаются в электронных окнах, адаптированных к определённым средам: мягкотканном, лёгочном, плевральном и костном. Поскольку каждый элемент КТ-изображения представляет собой числовое значение коэффициента ослабления, его можно измерить в условных единицах - числах Хаунсфилда (HU). Нулевое значение шкалы соответствует плотности воды, минимальное значение (−1000) - плотности воздуха. Верхняя граница шкалы не имеет фиксированного значения. Мягкие ткани и кровь имеют положительные значения плотности +30...+70 HU, лёгочная ткань характеризуется низкими значениями плотности −700...−900 HU, жировая ткань −100...−120 HU, костная ткань - более +120 HU.