Подготовка к лекции 2
«Физические и технологические основы лучевых методов диагностики с использованием неионизирующего излучения.»
К неионизирующим излучениям принадлежат тепловое (инфракрасное) излучение и резонансное, которое возникает в теле человека, если оно находится в стабильном магнитном поле под влиянием высокочастотных электромагнитных импульсов. Условно сюда относят также ультразвуковые волны, которые представляют собой упругие (механические) колебания среды. Вопрос о биологическом действии ультразвука, стабильного магнитного поля и высокочастотных радиоволн продолжает изучаться, но к настоящему времени вредных последствий ультразвуковых и магнитно-резонансных исследований не зарегистрировано. Их можно считать практически безвредными.
Ультразвуковая диагностика (УЗД).
1.1. Принцип УЗД. Ультразвуковая диагностика – метод визуализации органов и тканей с помощью ультразвуковых волн. В силу своей простоты, безвредности и эффективности широко применяется в медицине – особенно на ранних стадиях диагностического процесса.
1.2. Физика ультразвука. Звук – это механическая продольная волна, распространяющаяся в упругих средах (твердых, жидких, газообразных), в которой колебания частиц находятся в той же плоскости, что и направление распространения энергии. Звуковые колебания с частотой свыше 20 000 в секунду (20 КГц) называются ультразвуком. С диагностической целью применяют ультразвук с частотой от 2 до 20 МГц. В отличие от электромагнитных волн (к которым относится и рентгеновское излучение), для распространения звука необходима среда, т.е. волна переносит энергию, но не материю, в вакууме ультразвук не распространяется. Энергия диагностического ультразвука не превышает 0,05 Вт/см2, он практически не вызывает биологических эффектов. Высокочастотный диагностический ультразвуковой сигнал гасится воздухом, поэтому зона исследования покрывается гелем, что создает полноценную среду для передачи сигнала с датчика в ткани.
1.3. Принципы построения ультразвукового изображения. Ультразвук вырабатывается пьезокристаллом (в современных аппаратах их несколько), размещенным в датчике УЗ-сканера. Ультразвуковые волны в виде узкого пучка направляются в исследуемую часть тела и претерпевают изменения – ослабляются, поглощаются, преломляются, отражаются, интерферируют и т.д. Измененная ультразвуковая волна отражается от границы двух разных по плотности сред и возвращается к датчику. Отраженные эхо-сигналы принимаются тем же пьезокристаллом датчика и после компьютерной обработки преобразуются в ультразвуковое изображение. При этом учитывается время возвращения сигнала и его интенсивность. Скорость распространения ультразвуковой волны разная в различных тканях – минимальная в воздухе – 348 м/с, максимальная в костной ткани – 4050 м/с, но при обработке поступившего сигнала используется усредненная скорость волны – 1540 м/с. Использование указанной величины позволяет осуществить калибровку диагностических приборов при измерениях. Разные ткани по-разному проводят ультразвук, а, значит, отраженные сигналы имеют различную интенсивность, их пространственное расположение геометрически подобно анатомическим структурам. Особенностью УЗИ является изображение среза органа, а не его проекции на плоскость, характерной для рентгеновского исследования. Соответственно, если ультразвуковой луч проходит через исследуемый орган мимо патологического очага, то на экране монитора изображения этого очага не получится. И наоборот, если патологический очаг, находясь вне органа, проецируется на него, то и на полученной эхограмма этот очаг будет выглядеть как бы «в органе».
Для улучшения качества изображения в ультразвуковой диагностике используют так называемые акустические окна – ткани и структуры, расположенные между ультразвуковым датчиком исследуемым объектом. Они должны соответствовать ряду требований:- высокая звукопроводимость; оптимальное вещество для акустического окна – гомогенная жидкость, классический пример акустического окна – осмотр органов малого таза через наполненный мочевой пузырь;- ткани не должны значительно рассеивать ультразвук;- малое расстояние между датчиком и исследуемым объектом (кроме всего прочего, это позволяет использовать высокочастотные датчики с большей разрешающей способностью);- ширина акустического окна должна быть больше исследуемого объекта или хотя бы сопоставима с ней. Хорошими акустическими окнами могут быть печень или мышцы. В противном случае акустическое окно можно создать – наполнить, например, желудок жидкостью для осмотра поджелудочной железы или сместить датчиком петли кишечника для этих же целей.
1.3. Основные методы УЗД.
Методы ультразвукового исследования по способу генерирования, обработки сигнала и построения ультразвукового изображения можно разделить на 4 группы:
одномерную эхографию (А-режим или метод и М-режим),
двухмерную эхографию (В-режим),3-х и 4-мерную реконструкцию изображения (3Д и 4Д режимы),
допплерография в разных вариантах
Кроме того, используется сочетание некоторых из перечисленных методов, а также применение эхоконтрастов.
А-режим (от англ. amplitude – амплитуда) – заключается в воспроизведении эхосигнала в виде пиков на прямой линии. Высота пиков характеризует интенсивность отражения сигнала от границы двух сред на его пути, а расстояние между пиками соответствует расстоянию между структурами на пути сигнала. Метод до сих пор применяется в промышленной дефектоскопии. В медицине практически утратил свою актуальность. Применялся при исследовании мозга – эхоэнцефалография, при изучении структур глазного яблока – эхоофтальмография, для оценки толщины подкожно-жировой клетчатки, при поиске жидкости в гайморовых пазухах – эхогайморография.
М-режим (от англ.motion – движение) – показывает одновременное сканирование движущихся структур с разверткой изображения во времени. Благодаря развертке во времени формируется двумерное изображение, состоящее из множества кривых линий различной яркости. По вертикали отображается величина расстояния от объекта до датчика, по горизонтали – время сканирования. Метод применяется для исследования движущихся объектов, чаще сердца – эхокардиография. Позволяет оценить толщину и особенности движения миокарда и состояние клапанного аппарата сердца.
В-режим (от англ. brightness – яркость) – самая распространённая методика в ультразвуковом сканировании. Её ещё называют ультразвуковым сканированием, но это всё же не плоскостное, а суммационное изображение толщи органа. Используется практически во всех областях применения диагностического ультразвука – от исследования суставов до акушерства и кардиологии. Изображение представляет из себя мозаику из множества точек – пикселов, яркость которых (то есть степень «белизны» или «черноты») определяется интенсивностью отраженных от объекта эхосигналов – так называемая «серая шкала». Исследование идёт в режиме real time – сканирование в масштабе реального времени. При этом неподвижные изображения – кадры (результат каждого полного прохода луча через исследуемую зону) с большой частотой сменяют друг друга, создавая впечатление движения. То есть, у исследователя имеется возможность «в живую» наблюдать динамические процессы, происходящие внутри тела пациента. Метод основан на получении ряда анатомических срезов через те или иные плоскости тела, выбираемые исследователем, с полседующим анализом полученных изображений. Фактически происходит прижизненное изучение анатомии того или иного органа пациента.
Разрешающая способность ультразвуковых датчиков в выявлении патологических процессов, локализованных на различной глубине, значительно отличается. Для исследования глубоко расположенных областей используются низкочастотные датчики, но при этом снижается чувствительность метода. Для исследования поверхностных структур человеческого тела нужны высокочастотные датчики, которые значительно увеличивают разрешающую способность метода.
Изображение на экране может быть прямоугольным, трапециевидным или в виде сектора, что зависит от конструкции датчика (датчики соответственно называются линейными, трапециевидными, секторными и др.). В зависимости от доступа для проведения осмотра все УЗ-исследования делятся на чрескожные, полостные (трансвагинальные, трансректальные, трансуретральные, транспищеводные и эндоскопические), инвазивные (интраоперационные).
3Д режим является результатом компьютерной обработки информации, полученной в В-режиме. После сложной цифровой обработки объема информации, полученного при выполнении последовательных срезов в В-режиме, создается виртуальное трехмерное статическое изображение неподвижного объекта. Возможность трехмерной реконструкции изображения напрямую связана с высокой производительностью компьютерной системы, обрабатывающей полученную информацию. Метод позволяет проводить точный анализ объемов изучаемых объектов, получать любой срез практически в любой плоскости сканирования (в том числе и венечный) и уточнять данные, полученные с помощью двухмерной эхографии. Полученные данные можно сохранить на жестком диске и проанализировать после исследования (так называемое «повторное виртуальное исследование»).
Наибольшее распространение получили ледующие способы реконструкции:
поверхностная реконструкция (удобен для исследования личика плода и суставной поверхности);
«рентгеновский» метод (после сквозного сканирования объема в исследуемом блоке информация преобразуется в плоскостную, как при рентгенологическом исследовании); метод используется в артрологии.
объемный режим (позволяет получать избирательные сигналы только от наиболее плотных структур или только от жидкостных образований и дает возможность, например, изучать скелет плода или объемно реконструировать чашечно-лоханочный комплекс почки при гидронефротической трансформации ).
Исследование в 3Д-режиме применяется для получения объемных изображений плода в различные сроки беременности для выявления врожденных пороков развития, в гинекологии для изучения особенностей строения матки и придатковых образований, в онкологической и хирургической практике для детального изучения объемных образований брюшной полости и забрюшинного пространства, измерения объема щитовидной железы и т.д.
4Д режим – real time 3Д – трехмерный ультразвук в реальном масштабе времени, и он позволяет проводить трехмерную реконструкцию подвижных объектов. Метод используется, в основном, в фетальной эхокардиографии для более точной пренатальной диагностики врожденных пороков сердца плода. Представляет собой сложные сочетания 3Д реконструкции движений сердца плода с различными модификациями допплеровских режимов.
Допплерография – метод ультразвукового исследования движущихся объектов, основанный на применении эффекта, описанного австрийским астрономом Кристианом Допплером в 1842 году и носящем его имя. К.Допплер обратил внимание на различные окраски галактик и смог понять, что изменение цвета зависит от направления их движения. Первоначально допплеровский эффект был описан для электромагнитного волнового излучения, но оказался общим для любого волнового процесса – в том числе и для акустического. Методика основывается на выявлении так называемого частотного допплеровского сдвига – изменения длины волны и частоты отраженного акустического сигнала – в зависимости от направления движения исследуемого объекта. Существует две основные модификации допплеровских режимов работы: постоянно-волновой и импульсно-волновой допплеровский режимы. Они различаются способом излучения диагностического сигнала датчиком – в первом случае сигнал излучается непрерывно, а во втором – в прерывистом режиме. Постоянно-волновой допплер применяется только в кардиологии, так как позволяет работать с высокоскоростными потоками крови, но не дает возможности определить глубину залегания исследуемого объекта. Импульсно-волновой допплер применяется практически во всех остальных областях. Выявленный частотный сдвиг обсчитывается компьютером ультразвукового сканера, и полученная информация может быть представлена в различных вариантах – спектральный допплеровский анализ, цветовые допплеровские модификации.
В первом случае информация преподносится в виде так называемого «допплеровского спектра» – диаграммы или кривой. Это позволяет определить как качественные, так и количественные характеристики кровотока в исследуемом сосуде.
Цветовые допплеровские модификации представляют в основном качественные характеристики кровотока и, в свою очередь делятся на ряд режимов: – цветовое допплеровское картирование (ЦДК) – при нем происходит картирование (окраска) разными цветами движущейся в сосудах крови. Это позволяет определить скорость и направление потока (от датчика – к датчику). Применяется в кардиологии, ангиологии, терапии, акушерстве для выявления аномально направленных потоков крови, дифференциации артериальных и венозных потоков;
– энергетическое допплеровское картирование (ЭД или ЭДК) – движущиеся объекты картируются переливом одного цвета, метод не дает возможности судить о направлении потока, но позволяет оценить его энергию. Другое название методики – ультразвуковая ангиография – так как на экране хорошо видны даже мелкие сосуды обследуемой зоны, и можно качественно оценить архитектонику сосудистого русла периферии. Широко применяется для оценки особенностей кровоснабжения объемного образования в онкологической практике, гинекологии, терапии, урологии;
– конвергентный допплер (ЦДК+ЭДК) – сочетает в себе перечисленные методики, улучшая каждую из них. Применяется в выше перечисленных областях.
– тканевой допплер или тканевое допплеровское изображение (оценка локальной сократимости миокарда) – метод позволяет отконтрастировать миокард от движущихся потоков крови и улучшить визуализацию его структур, а значит с высокой точностью оценить сократительную способность миокарда.
– трехмерная реконструкция сосудистого дерева при ЭДК – сочетание режима 3-Д и ЭДК, позволяет более точно оценить взаимное расположение объемного образования и сосудистого русла в зоне обследования. Наибольшее применение методика нашла в онкологии.
Кроме перечисленных методов ультразвуковой диагностики нередко используются их сочетания: дуплексный режим – сочетание В-режима и одного из допплеровских режимов в масштабе реального времени; триплексный режим – сочетание серошкального изображения с цветовым и спектральным допплеровскими режимами. Применяются во всех направлениях ультразвуковой диагностики, где требуется точная оценка особенностей сосудистого русла.
Контрастные вещества, применяемые в ультразвуковой диагностике, основаны на принципе усиления интраваскулярного контрастирования тканей за счет содержащихся в контрасте пузырьков газа. Наиболее распространённые контрастные вещества для УЗИ это эховист и левовист. УЗИ с использованием контрастныъ веществ применяют при кардиологических и онкологических исследованиях (уточнение типа васкуляризации объемных образований – чаще всего печени), в гинекологии (методика контрастирования полости матки и маточных труб – эхогистеросальпингоскопия).
Метод УЗИ считается самым субъективным из всех лучевых методов исследования.
Это способ определения положения, формы, величины, структуры и движения органов и тканей, а также патологических очагов с помощью ультразвукового излучения. Ультразвуковые волны — это упругие колебания среды с частотой, превышающей частоту колебания слышимых человеком звуков— свыше 20 кГц, используют продольные ультразвуковые волны.
Действие ультразвукового диагностического прибора обусловлено влиянием на ткани пациента с помощью преобразователя ультразвукового луча и следующей регистрацией эхосигналов, отраженных от границы двух сред с разной акустической плотностью. В ближайшие годы он станет основным методом визуализации в медицине.
Схема получения медицинского изображения
Источник излучения – пьезокерамический кристалл, электрическими импульсами возбуждаютсяультразвуковые волны (обратный пьезоэлектрический эффект).
Детектор (воспринимающее устройство) – тот же пьезокерамический кристалл, принимает отраженные эхосигналы и преобразует их в электрические импульсы
(прямой пьезоэлектрический эффект).
Блок преобразования и представления данных на дисплей аппарата.
Датчики бывают:секторные, линейные и конвексные.
Частоту ультразвуковых волн подбирают в зависимости от цели исследования.Для глубоко расположенных структур применяют более низкие частоты, для поверхностных — более высокие. Например: при исследовании сердца используют волны с частотой 2,2—5,0 МГц, при эхографии глаза — 10—15 МГц.
В зависимости от частоты звук разделяют на три категории: инфразвук, с частотой меньше чем 20 Гц; звук, который воспринимается ухом, с частотой от 20 до 20000 Гц и ультразвук, частота которого превышает 20000 Гц (0,02 МГц).
В диагностических приборах используют ультразвук, частота которого составляет 1 МГц и больше. Скорость распространения волны – это расстояние, на которое распространяется ультразвуковая волна за единицу времени. В разных органах и тканях она практически одинаковая, за исключением костей и органов, которые содержат газ и в среднем составляет 1540 м/с. Поглощение ультразвука приводит преобразование энергии волны на тепло и к увеличению температуры среды, которое используется для ультразвуковой гипертермии новообразований. Частоты в 1-2 МГц и выше, которые используют в диагностике, не создают заметного повышения температуры тканей. Акустическое сопротивление (импеданс) ткани влияет на распространение в ней ультразвука. Чем большая разность акустического сопротивления между двумя средами, то больше звук отражается от их границы, тем меньше проходит через нее. Отражение ультразвука. Если ультразвук проходит через однородную среду, ее движение представляет собой прямую линию. Дойдя границы разделения сред с разным ультразвуковым сопротивлением, одна часть ультразвукового эхосигнала отражается, а вторая продолжает свой путь через эту среду. Отражение возникает в том случае если разность акустического сопротивления составляет 1 %. Звукопроводимость – это способность ультразвука распространяться в глубину тканей или организма. Она зависит от поглощающей, рассеивающей и отражающей способности среды. Высочайшую звукопроводимость имеет жидкость и образования, которые имеют жидкость. Эхогенность – это способность исследуемого объекта отражать ультразвуковые лучи. Она зависит от величины, количества, формы и акустического сопротивления отражающих плоскостей, а также угла сканирования и длины волны. Что больше акустическое сопротивление составляют отражающие плоскости, то высшей будет эхогенность.
Источник и приемник ультразвукового излучения.
Датчиком ультразвуковых волн есть пъезокерамическая пластинка размещена в зонде. Эта пластинка – ультразвуковой преобразователь. Сменный электрический ток изменяет размеры пластинки, возбуждая ультразвуковые колебания. Отображенные волны воспринимаются той же пластинкой и превращаются в электрические сигналы. Они поступают на высокочастотный усилитель, обрабатываются и выдаются потребителю.
Общая семиотика и терминология
Сигналы разной силы на экране дают участки различной степени потемнения (от белого до черного цвета)- то есть характеризуют эхогенность.
Различают участки:
Изоэхогенные – одинаковой эхогенности
Гипоэхогенные – сниженной эхогенности
Гиперэхогенные – повышенной эхогенности (белые)
Анэхогенные – отсутствие эхогенности (черные)
Объект ультразвукового исследования. Метод относится к числу неионизирующих излучений и в диапазоне, который применяется в диагностике, не вызовет существенных биологических эффектов. Он незаменимый при исследовании детей и беременных. Для исследований головного мозга, глаз, щитовидной и слюнных желез, молочной железы, сердца, почек, беременных с сроком больше 20 недель специальной подготовки не нужно. При изучении органов живота следует старательно подготовить кишечник. Больной должен появиться в кабинет ультразвуковой диагностики натощак. Исследование органов таза рекомендуется проводить при наполненном мочевом пузыре. Кожу над исследуемым участком тела смазывают специальным гелем или вазелином.
Ограничения метода УЗИ. Следует подчеркнуть, что ультразвуковой метод имеет свои ограничения. С его помощью можно выявлять образования или структуры только в том случае, когда их акустические характеристики будут отличаться от акустических характеристик окружающих тканей и размер этих объектов будет не меньше длины волны датчика. Ограничивают применение УЗД тучность больных, выраженный метеоризм, большое количество свободной жидкости в брюшной полости.
МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНАЯ ТОМОГРАФИЯ
1.1 Принцип МРТ.
При МРТ происходит построение серии послойных изображений исследуемого органа в трех проекциях (фронтальная, сагиттальная, поперечная) на основе видоизменения собственного магнитного поля тканей и органов под воздествием внешнего статического магнитного и переменного электромагнитного полей с последующей компьютерной обработкой получаемого изображения.
1.2. Технология визуализации при МРТ.
Ядра атомов элементов, в которых имеется нечетное число нуклонов (1Н1, 13С6, 19Fe9, и т.д.), являются диполями, то есть магнитами с двумя полюсами – северным и южным. Современные МР-томографы настроены на ядра, точнее на протоны Н (ядра водорода содержат один протон), поэтому МР-томографическое изображение представляет картину пространственного распределения молекул воды, содержащих, как известно, атомы Н. Протоны находятся в постоянном вращении вокруг своей оси, вследствие чегосоздается определенное магнитное поле данного атома или молекулы, называемое спином. При МРТ-исследовании исследуемый орган помещается внутрь сильного магнита, и все протоны атомов водорода устанавливаются в направлении внешнего сильного магнитного поля, как стрелки компаса (рис. 14), при этом они начинают вращаться вокруг своей оси волчкообразно – такое вращение называется прецессией, а частоту этого вращения – частотой Лармора. Однако, в отличие от компасных стрелок, прецессирующие протоны не все ориентированы в одном направлении. Большая часть из них ориентирована на Северный полюс, и их называют «параллельные протоны», другие прецессируют в сторону Южного полюса, их называют «антипараллельные протоны». В результате прецессии и появления параллельных и антипараллельных протонов спин всех протонов видоизменяется и в тканях создается магнитный момент – «М», величина которого определяется избытком параллельных протонов и количеством всех протонов в единице объёма тканей, то есть плотностью протонов. Так как в тканях количество протонов велико (например, в 1мл воды их почти 1022), возникший «М» индуцирует электрический ток определённой величине в применых катушках, расположенных вне пациента. Магнитно-резонансное исследование базируется на способности ядер некоторых атомов вести себя как магнитные диполи. Эти свойства имеют ядра, которые содержат нечетное число нуклонов: водорода, углерода, фтора, фосфора. Современные МР-томографы настроены на ядра водорода, то есть на протоны. Протоны находятся в постоянном движении. Соответственно вокруг них существует магнитное поле, которое имеет момент или спин.
Дополнительное радиочастотное поле ( переменное магнитное облучение) применяется в двух вариантах:
n – продолжительного, поворот протона на 180°.- определяет спин-решетчатую релаксацию дающее Т1 взвешенное изображение;
n – короткого, поворот протона на 90° – определяет взвешенное изображение спин-спиновую релаксацию, дающее Т2 взвешенное изображение
В Т1 взвешенном изображении чем короче MP-сигнал тем светлее изображение. Жировая ткань в Т1 режиме белая дает гиперинтенсивный сигнал, менее светлое изображение дают головной и спинной мозг, плотные внутренние органы, сосудистые стенки и мышцы. Воздух, кости, кальций практически не дают MP-сигнала, поэтому их изображения черного цвета- гипоинтенсивный сигнал.
В Т2 взвешенном изображении чем короче сигнал тем ниже яркость свечения экрана дисплея, изображения имеют противоположную окраску Т1 изображениям
Яркость изображения зависит от 3 параметров:
плотности протонов Н, время T1 – спин-решетчатой, или продольной, релаксации, Т2 — спин-спиновой, или поперечной релаксации.
При МРТ можно применять искусственное контрастирование тканей. С этой целью используют парамагнетики, они изменяют время релаксации воды и тем самым усиливают контрастность изображения на МР-томограммах ( соединение гадолиния ).
МРТ —дает изображения тонких слоев тела человека в любом сечении — фронтальном, сагиттальном, аксиальном, абсолютно безвредно, не вызывает осложнений
Схема получения медицинского изображения
n Источник излучения: протоны водорода обследуемого в постоянном магнитном поле; – облучение внешним переменным магнитным полем – прекращение облучения, выделение энергии атомами Н (водорода)
n Детектор – магнитная катушка МР томографа воспринимает радиосигнал от протонов Н (регистрация радиосигнала )
n Блоки аппарата для построения медицинского изображения
Магнитно-резонансный томограф состоит из мощного магнита, радиоппреобразователя, приемочной радиочастотной катушки, компьютера и консоли управления и диагностики.
Применяют 3 типы магнитов: постоянный, электромагнитный и надведущий. Последний есть наиболее совершенным Он разрешает выполнять сложные исследования благодаря значительной силе и равномерности магнитного поля. Сила магнитного поля определяется в теслах (Т). В клинической диагностике наиболее частое используют магнитное поле, сила которого от 0,1 до 1,5 Т. Оно у десятки тысяч раз более сильное за магнитное поле Земли. Основным в создании изображения есть анализ времени релаксации, а не протонной плотности.
Существует два метода получения МР-томограм.
При спин-решетчастому анализируют время релаксации Т1. Чем короче Т1, тем более сильный МР-сигнал и тем светлее выглядит данное место на телемониторе. Жировая ткань на МР-томограмах – белая, за ней идут головной и спинной мозг, плотные внутренние органы, сосудистые стенки и мышцы. Воздух, кости, кальцинаты – не дают МР-сигнала и потому отображаются черным цветом. В свою очередь мозговая ткань также имеет неоднородное время Т1 – у белого вещества он другой, чем у серого. При спин-эховом – чем короче Т2, тем слабее сигнал и ниже яркость свечения экрана телемонитора. Картина МРТ по способу Т2 противоположная МРТ по способу Т1, как негатив – позитиву. На МР-томограмах обнаруживаются такие тонкие структуры, как белое и серое вещество головного мозга, структуры задней черепной ямки, корковый и мозговый пласты почек. Можно получить изображение сосудов, не вводя в них контрастное вещества. Важным преимуществом есть полипозиционное исследование без изменения положения тела.
Наилучшие результаты получены при исследовании в неврологии и нейрохирурги при изучении головного и спинного мозга. Добрые результаты получены при исследовании печени, почек, мягких тканей, сосудов.
Магнитно-резонансная томография превышает за своими возможностями компьютерную. Это обусловлено тем, что КТ базируется на определении лишь электронной плотности, а МРТ – на четверых отдельных компонентах: протонная плотность, обсчитанная за ядрами водорода; два времени ослабления – Т1 и Т2 и скорости движения жидкости. Она также преобладает рентгеновскую томографию, ультразвуковую и радионуклидную визуализацию.
Противопоказаниями к исследованию ограничиваются лишь наличием ферромагнитного объекта в организме, который в случае проведения МРТ поддается значительному влиянию магнитных сил с индукцией тока и термическим эффектом. Наличие клипсов на сосудах мозга, инородных ферромагнитных тел в глазном яблоке или кардиостимулятора есть абсолютными противопоказаниями к применению МРТ. Через опасность нагревания плода оно противопоказано при беременности к трехмесячному сроку. У маленьких детей перед исследованием необходимо применить кратковременный наркоз.
Подготовка к обследованию. Специальной подготовки больного не требуется. Пациенту необходимо снять из себя и оставить вне процедурной комнаты все предметы, в состав которых входят ферромагнитные металлы (пуговицы, крючки, пряжки, металлические украшения, часы, ключи, монеты) и магнитные носители (кассеты, дискеты, кредитные карточки) а также необходимо смыть косметику. Больного предупреждают, что обследование занимает 30-40 минут и он должен лежать неподвижно в течении всего обследования, поскольку от этого зависит качество получаемого изображения.
Терминология и семиотика описания МРТ изображений.
Изображения при МРТ характеризуются интенсивностью сигнала. Различают: гиперинтенсивный, гипоинтенсивный сигналы. При патологии в паренхиме органов эти сигналы дают опухоли, метастазы, кисты, абсцессы
Магнитно-резонансные контрастные средства. Применение МР контрастных средств с парамагнитными свойствами разрешает значительно повысить информативность метода. К этой группе препаратов относятся: Магневист, Омнимскан, Проханс.
1.3. Достоинства и недостатки МРТ.
Прежде всего, это неинвазивность и отстутсвие лучевой нагрузки. Далее – высокий тканевой контраст, основанный не на плотности исследуемой субстанции, а на параметрах, зависящих от физико-химических свойств тканей благодаря чему возможна комплексная оценка как костных, так и мягкотканевых структур, а также выявление тканей и изменений, не выявляемые при УЗД и КТ – хрящевая ткань, продолговатый и спинной мозг, или отображаемые гораздо лучше – жидкость, мягкие ткани конечностей, органы малого таза. Другим несомненным достоинством является возможность получения тонких слоев в любом сечении – фронтальном, сагиттальном, аксиальном, косом, т.е. мультипланарность изображения, а также 3-х мерная реконструкция. Еще одно преимущество – возможность визуализации сосудов без введения РКВ с помощью специальных компьютерных программ, так как имеется естественный контраст от движущейся крови. Наконец, на высокопольных аппаратах возможно проведение МР-спектроскопии.
МЕДИЦИНСКАЯ ТЕРМОГРАФИЯ
Термография – методика регистрирования инфракрасного излучения, которое распространяется от поверхности тела человека, и используется для диагностики разных заболеваний и патологических состояний.
Человек, как биологическое тело есть источником преимущественно инфракрасного излучения. Среди всех электромагнитных волн инфракрасные за своей длиной сядут промежуточное место между видимым светом и радиоволнами. Большая часть излучения, которое распространяется от тканей тела человека, имеет длину волны 10 мкм. Волны такой длины расположенные в невидимой части спектра. Один квадратный сантиметр кожного покрова излучает близко 40 Вт лучевой энергии.
Главным фактором, который определяет температуру тела есть интенсивность кровообращения. Другими механизмами теплообразования являются метаболические процессы. Третий фактор, который обуславливает тепловой баланс поверхностных тканей есть их теплопроводность. Она зависит от толщины, структуры, расположение тканей.
Бесконтактная (дистанционная) термография
Суть метода состоит в том, что тепловое излучение, которое распространяется из поверхности тела, улавливается на расстоянии зеркал, которые направляют инфракрасные лучи к детектору
Показаниями к проведению термографии есть наличие в больного патологического состояния, которое изменяет распределение температуры на поверхности исследуемого органа или участка тела.
Противопоказаний к применению дистанционной термографии не существует. Исследование можно повторять многократно.
Контактная жидкокристаллическая термография
Рядом с бесконтактной термографией существует контактная термография, которую проводят с помощью жидкокристаллических термоиндикаторов (ЖКТ).
Противопоказаниями к проведению термографии с помощью жидкокристалических пленок есть заболевание кожи, ожоги, обморожение.
ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ЛУЧЕВОГО ИССЛЕДОВАНИЯ КРОВИ, СЕКРЕТОВ, ЭКСКРЕТОВ, БИОПТАТОВ
МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ. Разным ядрам присущи разные частоты резонанса. Поэтому МР-спектроскопия разрешает судить о характере химической и пространственной структуры вещества. С ее помощью можно определить структуру биополимеров, липидный состав мембран, проникновенность мембран. Удается дифференцировать зрелые и незрелые опухолевые клетки, оксигенированы и гипоксические ткани, свободную и связанную воду в протоплазме клетки. Возможная прижизненная спектроскопия тканей человеческого тела
