Подготовка к практическому занятию 1

«Организация работы и оснащение отделения рентгенодиагностики. Технологические основы рентгенодиагностики.

Организация работы и оснащение отделения рентгеновской компьютерной томографии. Технологические основы рентгеновской компьютерной томографии.

Организация работы и оснащение диагностической радионуклидной лаборатории. Технологические основы радионуклидной диагностики.»

 

Медицинская радиология – наука изучающая теорию и практику применения излучений в медицинских целях.

 Включает два направления:

                                                       Лучевая диагностика — наука о применении излучений для исследования строения и функции органов и тканей человека в норме и патологии.

                                                       Лучевая терапия — это наука о применении ионизирующих излучений для лечения болезней.

Лучевая диагностика и лучевая терапия являются составными частями медицинской радиологии – областью медицины, изучающей диагностическое и терапевтическое применение проникающего излучения. Она сформировалась к началу 80-х годов прошлого века, возникнув на стыке многих наук: ядерная физика, квантовая электроника, биофизика, радиобиология, радиационная гигиена, нормальная и патологическая анатомия, нормальная и патологическая физиология. Кроме лучевой диагностики (медицинская визуализация) и лучевой терапии (радиационная терапия), мединская радиология включает в себя радиологическую анатомию, радиобиологию, радиационную гигиену и интервенционную радиологию – раздел медицины, занимающийся терапией заболеваний под контролем проникающего излучения. Лучевая диагностика в настоящее время достигает 100% применения в клинических методах обследования больных и состоит из следующих разделов: рентгенодиагностика (РДИ), радионуклидная диагностика (РНД), ультразвуковая диагностика (УЗД), компьютерная томография (КТ), магнитно-резонансная томография (МРТ). Порядок перечисления методов определяет хронологическую последовательность внедрения каждого из них в медицинскую практику. Удельный вес методов лучевой диагностики по данным ВОЗ на сегодня составляет: 50% УЗД, 43% РД (рентгенография легких, костей, молочной железы – 40%, рентгенологическое исследование желудочно-кишечного тракта – 3%), КТ – 3%, МРТ –2%, РНД-1-2%, ДСА (дигитальная субтракционная артериография) – 0,3%.

Место различных методов исследования в каждом конкретном случае и на разных этапах построения клинического диагноза неоднозначно. При определенных условиях приобретает решающее значение рентгеновское исследование, в других случаях его значение более скромно, основную роль приобретают другие методы. Но, как бы то ни было, данные любого метода ни в коем случае не заменяют клиническое исследование.

Виды излучений, применяемые в лучевой диагностике и терапии.

Ионизирующие: Рентгеновское, α -частицы, β-частицы, γ-излучение, заряженные частицы. В УСКОРТЕЛЯХ: ЭЛЕКТРОНЫ, ПОЗИТРОНЫ МЕЗОНЫ, НЕЙТРОНЫ.

Не вызывающие ионизацию: Ультразвуковые волны, радиоволны протонов водорода человека в магнитном поле

Источники ионизирующих излучений (ИИ) используемые для медицинских целей:

n  рентгеновская трубка

n  радиоактивные нуклиды

n  ускорители заряженных частиц.

Все излучения, (неионизирующие, ионизирующие) способны вызывать изменения в живых организмах, т.е. оказывают биологическое действие, (поглощение энергии излучения элементами биоструктур ), тдача энергии ИИ окружающей среде, ионизация среды, образование свободных радикалов, ионов, разрушение белков и структур клеток – прямое действие. Радиолиз воды –непрямое действие

Все лица, находящиеся в зоне ИИ должны быть защищены от действия ионизирующих излучений.

n  Защита от ИИ-это совокупность устройств и мероприятий, предназначенных для снижения физической дозы излучения, воздействующей на человека.

n  Техника безопасности и охрана труда при работе с ИИ регламенти-рованы законом «О радиационной безопасности населения «Нормами радиационной безопасности » инструкциями Министерства здравоохранения.

Средства защиты:

n  От внутреннего облучения- все меры, снижающие попадание радиоактивных веществ внутрь через дыхательные пути, пищеварительный канал

n  От внешнего облучения – защита экранированием, расстоянием, временем.

n  Герметизация помещений при работе с РФП. Специальные защитные материалы

n  Индивидуальные средства защиты

n  Личная гигиена персонала

Все ионизирующие излучения разделяют на две группы: корпускулярные и квантовые. К корпускулярным излучениям относят поток электронов, протонов, нейтронов, мезонов и других частичек. К квантовым – рентгеновское и гамма-излучение. Общим свойством ионизирующих излучений есть их способность ионизировать атомы окружающей среды, в том числе атомы тканей человеческого организма.

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.

Основные свойства ионизирующего излучения.

1.     Большая проникающая способность – способность проникать через непроницаемые для видимого света вещества.

2.     Ионизирующая способность – способность раскладывать атомы на положительные и отрицательные ионы.

3.     Фотохимическое свойство – способность активировать молекулы серебра, бромида или других соединений.

4.     Люминисцентное свойство – способность некоторых  химических веществ (люминофоров) к свечению.

5.     Биологическое действие.

Все излучения, как неионизирующие, так и ионизирующие, в результате поглощения энергии излучения элементами биоструктур, способные вызвать изменения в живых организмах. 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. О биологическом действии ионизирующего излучения стало известно в скором времени после открытия рентгеновского излучения.

Ионизирующие излучения не воспринимаются органами чувства, они невидимые, не имеют запаха и вкуса, поэтому в момент облучения организм не ощущает действия радиации.

Любое медицинское применение ионизирующих излучений требует соблюдение правил радиационной безопасности и противорадиационной защиты пациентов и персонала отделений лучевой диагностики и терапии.

Во всех медицинских учреждениях, где имеющиеся источники ионизирующих излучений, организованный радиационный контроль с применением дозиметрической аппаратуры. К работе с источниками ионизирующего излучения не допускаются лица до 18 лет, беременные, лица с заболеваниями, при которых не разрешается работа в сфере повышенной ионизации. Персонал отдела должен проходить обязательный медицинский осмотр при устройстве на работу и периодические медицинские осмотры не меньше одного раза в год у терапевта, невропатолога, офтальмолога, оториноларинголога, акушера-гинеколога, дерматовенеролога. Обязательными являются такие лабораторные и инструментальные исследования: общий анализ крови с подсчетом количества тромбоцитов, ЭКГ, рентгенография легких. Трудовое законодательство предусматривает льготы персоналу за профессиональную вредность: сокращенный рабочий день, продленный отпуск, доплату к заработной плате, более ранний выход на пенсию.

Основные методы лучевого исследования человека.

1.     Рентгенологический метод.

2.     Радионуклидный метод.

3.     Ультразвуковой метод.

4.     Магнитно-резонансная томография.

5.     Медицинская термография.

Основные методы лучевого исследования крови, секретов, экскретов, биоптатов.

1.     Магнитно-резонансная спектроскопия.

2.     Активационный анализ.

3.     Радиоимунологический анализ.

МЕДИЦИНСКОЕ  ДИАГНОСТИЧЕСКОЕ  ИЗОБРАЖЕНИЕ

Диагностические изображения создаются специальными системами. Первый блок в такой системе – источник излучения. Оно может находиться в отдельности от пациента – во время рентгенологического и ультразвукового исследования. Оно может вводиться в организм – во время радионуклидных исследований. Излучение может генерироваться в теле человека спонтанно – во время термографии или вследствие внешнего возбуждения – во время магнитно-резонансной томографии.

Следующий блок – детектор излучения. Его назначение – улавливать электромагнитное излучение или упругие колебания и превращать их в диагностическую информацию. В зависимости от вида излучения детектором могут быть флуоресцирующие экраны, рентгеновская пленка, сцинтиляционный датчик, специальные материалы и сплавы.

Информационные сигналы из детектора поступают в блок преобразования. Назначение этого блока – усилить информационную емкость сигнала, очистить от примесей, превратить его в выгодный для дальнейшей передачи вид. Потом превращенные сигналы передаются к синтезатору изображения. Его назначение – создать изображение исследуемого объекту: органа, части тела, всего человека. При разных лучевых методах оно будет разной.

Вся многочисленность медицинских образов делится на две основных группы: аналоговые и матричные изображения. К аналоговым изображениям относятся те, которые несут в себе информацию беспрерывного характера. Это изображение на обычных рентгенограмах, сцинтиграмах, термограмах. В аналоговом сигнале много лишней информации. К матричным изображениям принадлежат такие, которые получают с помощью компьютера. Они имеют в своей основе матрицу, представленную в памяти ЭВМ. Матричными изображениями являются образы, которые получают при компьютерной томографии, дигитальной рентгенографии, дигитальной рентгеноскопии, дигитальной ангиографии, МРТ, ЭОМ-сцинтиграфии, дигитальной термографии, ультразвуковом сканировании. Аналоговые изображения могут быть превращенными в матричные и наоборот матричные – в аналоговые. Для этого применяют специальные устройства: аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи. Существенным преимуществом матричных изображений есть возможность их компьютерной обработки. Чтобы улучшить выявления патологических очагов в органе можно построить профилограму, которая показывает распределение радиоактивного вещества в органе вдоль произвольно выбранной линии, провести добавление или отнимание нескольких изображений, выделить зоны заинтересованности.

Все медицинские изображения в лучевой диагностике существуют в двух вариантах: в виде твердых копий – рентгенограмм, отражений на бумаге, фотобумаге, поляроидной фотобумаге, на магнитных носителях; в нефиксированном виде – на экране дисплея или рентгенодиагностического аппарата.

Принципиальная последовательность изучения лучевого изображения.

І. Общий обзор изображения:

1)    Определение примененной лучевой методики;

2)    Установление объекта исследования (часть тела, органа);

3)    Общая оценка формы, величины, строения и функции исследуемой части тела.

ІІ. Детальное изучение изображения:

1)    Размежевание “нормы” и “патологического состояния”;

2)    Выявление и оценка лучевых признаков заболевания.

ІІІ. Размежевание заболеваний, которые обуславливают установленный  синдром или общепатологический процесс.

IV. Сопоставление изображений органа, полученных при разных лучевых исследованиях.

V. Сопоставление результатов лучевых исследований по данными других клинических, инструментальных и лабораторных исследований.

VI. Формирование заключения по данным лучевых исследований.

НОРМЫ РАДИАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ И ПРИНЦИПЫ РАДИАЦИОННОЙ ЗАЩИТЫ

         Нормы радиационной безопасности (НРБУ-97) устанавливают такие категории облученных лиц.

         Категория А (персонал) – лица, которые постоянно или временно работают непосредственно с источниками  ионизирующих излучений.

         Категория Б (персонал) – лица, которые непосредственно не работают с источниками ионизирующих излучений, но в связи с расположением рабочих мест в помещениях и на промышленных площадках объектов с радиационно-ядерными технологиями могут получать дополнительное облучение.

         Категория В – все население.

Лимиты  доз  облучения  (мЗв/год)

 

Лимиты доз для ограничения медицинского облучения не устанавливаются, а необходимость проведения определенной рентгенологической или радиологической процедуры базируется врачом на основе медицинских показаний. В случае проведения профилактического обследования население годовая эффективная доза не должна превышать 1 мЗв. Женщинам репродуктивного возраста с диагностированием возможной беременностью, а также в период грудного кормления ребенка необходимо избегать проведения радиологических и рентгенологических процедур, за исключением ургентных случаев. Обеспечение радиационной безопасности профессионально занятых лиц требует проведение целого комплекса защитных мероприятий в зависимости от типа источника излучения. Различают закрытые и открытые источники ионизирующих излучений.

Закрытыми называют любые источники ионизирующего излучения, оснащение которых исключает попадание радиоактивных веществ в окружающую среду. При работе с закрытыми источниками ионизирующего излучения персонал может испытывать лишь внешнее облучение.

Защитные мероприятия, которые разрешают обеспечить условия радиационной безопасности при применении закрытых источников:

1.     Уменьшение мощности источников к минимальным величинам – “защита количеством”:

2.     Сокращение времени контакта с источником – “защита временами”;

3.     Увеличение расстояния от источников к тех, кто работает – “защиту расстоянием”;

4.     Экранирование источников излучения материалами, которые поглощают ионизирующие излучения – “защита экранами”.

Открытыми называют такие источники ионизирующих излучений, при использовании которых радиоактивные вещества могут попасть в окружающую среду. При применении открытых радиоактивных источников персонал, кроме внешнего облучения, может испытывать внутреннее облучение.

Защитные мероприятия при работе с открытыми радиоактивными источниками:

1.     Использование принципов, которые применяются при работе с источниками излучения в закрытом виде;

2.     Герметизация производственного оснащения;

3.     Применение санитарно-технических приборов и оснащения;

4.     Использование средств специальной защиты и санитарная обработка персонала;

5.     Выполнение правил личной гигиены;

Очищение от радиоактивных загрязнений поверхностей строительных конструкций, аппаратуры и средств индивидуальной защиты. В рентгеновских кабинетах обязательное использование средств индивидуальной защиты – фартухов и рукавиц из резины, которая содержит свинец.

В радионуклидных лабораториях все сотрудники также должны применять средства индивидуальной защиты – спецодежду, респираторы, фартухи, бахилы, хирургические рукавицы.

Основные радиологические величины и единицы их измерения

 

РЕНТГЕНОЛОГИЧЕСКИЙ МЕТОД

Это способ изучения строения и функции различных органов и систем, основанный на качественном и количественном анализе пучка рентгеновского излучения, прошедшего через тело человека.

Разрешает выучить строение и функцию органов и систем с помощью пучка рентгеновских лучей, который прошел через тело человека.

Рентгеновская диагностическая система состоит из рентгеновского излучателя (трубки), объекта исследования (пациента), приемника рентгеновского излучения и врача-рентгенолога.

1.1. Принцип рентгенодиагностики заключается в визуализации внутренних органов с помощью направленного на объект исследования рентгеновского излучения, обладающего высокой проникающей способностью, с последующей регистрацией его после выхода из объекта каким-либо приемником рентгеновских лучей, с помощью которого непосредственно или опосредственно получается теневое изображение исследуемого органа.

1.2. Рентгеновские лучи являются разновидностью электромагнитных волн (к ним относятся радиоволны, инфракрасные лучи, видимый свет, ультрафиолетовые лучи, гамма-лучи и др.). В спектре электромагнитных волн они располагаются между ульрафиолетовыми и гамма-лучами, имея длину волны от 20 до 0,03 ангстрем. Для рентгенодиагностики применяются самые коротковолновые рентгеновские лучи (так называемое жёсткое излучение) с длиной от 0,03 до 1,5 ангстрем (0,003-0,15 нм). (300000 км/сек), прямолинейность распространения, интерференция и дифракция, люминесцентное и фотохимическое действие, рентгеновское излучение имеет и отличительные свойства, которые и обусловили применение их в медицинской практике: это проникающая способность – на этом свойстве базируется рентгенодиагностика, и биологическое действие – составляющее сущность рентгенотерапия. Проникающая способность помимо длины волн («жёсткости») зависит от атомного состава, удельного веса и толщины исследуемого объекта (обратная зависимость).

1.3. Рентгеновская трубка является стеклянным вакуумным баллоном, в котором встроены два электрода: катод в виде вольфрамовой спирали и анод в виде диска, который при работе трубки вращается со скоростью 3000 оборотов в минуту. На катод подается напряжение до 15 в, при этом спираль нагревается и эмиссирует элекроны, которые вращаются вокруг нее, образуя облако электронов. Затем подается напряжение на оба эектрода (от 40 до 150 кВ), цепь замыкается и электроны со скоростью до 30000 км/сек летят к аноду, бомбардируя его. Оптимальная характеристика пучка рентгеновского излучения, генерируемого в трубке, технически определяется рядом параметров. Это напряжение на аноде, достигающее в современных рентгеновских аппаратах 150 и более киловольт, мощность тока накала, а также размеры пучка разгоняемых от катода к аноду электронов. Этот пучок должен падать на возможно меньшую площадь поверхности анода. Поскольку именно здесь, в месте торможения электронов, генериру– ется рентгеновское излучение и образуется огромное количество теп– ла. Важнейшей технической задачей является охлаждение анода и всей трубки. Анод делается массивным, на нем закрепляется пластинка из тугоплавкого металла (вольфрам), имеются специальные устройства для охлаждения трубки.

В современных мощных трубках анод делают в виде вольфрамового диска, вращающегося во время снимка. Этим достигается равномерный нагрев всего анода, а не только точки падения электронов, что и предохраняет анод от разрушения вследствие перегрева.

1.4. Рентгенодиагностический аппарат или, как сейчас принято обозначать, рентгенодиагностический комплекс (РДК) состоит из следующих основных блоков:

а) рентгеновский излучатель,

б) рентгеновское питающее устройство,

в) устройства для формирования рентгеновских лучей,

г) штатив(ы),

д) приемник(и) рентгеновских лучей.

Рентгеновский излучатель состоит из рентгеновской трубки и системы охлаждения, которая необходима для поглощения тепловой энергии, в большом количестве образующейся при работе трубки (иначе анод быстро разрушится). В качестве охлаждающих систем используется трансформаторное масло, воздушное охлаждение с помощью вентиляторов, или их сочетание . Следующий блок РДК – рентгеновское питающее устройство, куда входят низковольтный трансформатор (для разогрева спирали катода необходимо напряжение 10-15 вольт), высоковольтный трансформатор (для самой трубки  необходимо напряжение от 40 до 120 кВ), выпрямители (для эффективной работы трубки нужен постоянный ток) и пульт управления. Устройства для формирования излучения состоят из алюминиевого фильтра, который поглощает «мягкую» фракцию рентгеновских лучей, делая его более однородным по жёсткости; диафрагмы,  которая формирует рентгеновский пучок по размеру снимаемого органа; отсеивающей решётки, которая отсекает рассеянные лучи, возникающие в теле пациента, с целью улучшения резкости изображения. Штатив(ы) служат для расположения пациента, а в ряде случаев и рентгеновской трубки. Выделяют штативы предназначенные только для рентгенографии – рентгенографические, и универсальные, на которых можно проводить и рентгенографию, и рентгеноскопию. В рентгенодиагностический комплекс может входить разное количество штативов – один, два, три, что определяется комплектацией РДК в зависимости от профиля ЛПУ. Приемник(и) рентгеновских лучей. В качестве приемников применяют флюоресцирующий экран для просвечивания, рентгеновскую плёнку (при рентгенографии), усиливающие экраны (плёнка в кассете располагается между двумя усиливающими экранами), запоминающие экраны (для люминисцентной и компьютерной рентгенографии), усилитель рентгеновского изображения – УРИ, детекторы (при использовании цифровых технологий).

1.5. Технологии получения рентгеновского изображения в настоящее время существуют в трёх вариантах: прямая аналоговая, непрямая аналоговая, цифровая (дигитальная).

При прямой аналоговой технологии рентгеновские лучи, идущие от рентгеновской трубки и проходя через исследуемую область тела, неравномерно ослабляются, так как по ходу рентгеновского пучка встречаются ткани и органы с различным атомным

и удельным весом и различной толщины. Попадая на простейшие приемники рентгеновских лучей – рентгеновскую пленку или флюоресцирующий экран, они формируют суммационное теневое изображение всех тканей и органов, попавших в зону прохождения  лучей. Это изображение изучается (интерпретируется) или непосредственно на флюоросцерующем экране или на рентгеновской плёнке после её химической обработки. На этой технологии основаны классические (традиционные) методы рентгенодиагностики: рентгеноскопия (флюороскопия за рубежом), рентгенография, линейная томография, флюорография.

Флюорография как метод рентгенологического обследования применяется для массового обследования здорового контингента населения с целью выявления скрыто текущих заболеваий. Обычно речь идёт о туберкулёзе и раке лёгкого, являющихся серьёзными, в прогностическом плане, заболеваниями, и, как правило, протекающие в начальных стадиях скрытно или под маской других заболеваний. При флюорографии в качестве приёмника лучей используют флюоресцирующий экран, изображение с которого снимается на крупноформатную фотопленку (70х70 или 100х100 мм) – флюороплёнку. В настоящее время аналоговая флюорография заменяется цифровой, что позволяет при меньшей лучевой нагрузке увеличить пропускную способность флюорографа. За одну рабочую смену методом флюорографии можно обследовать до 100-140 человек, тогда как при обычной рентгенографии за одну смену можно обследовать не более 20-25 человек.

При непрямой аналоговой технологии рентгеновские лучи попадают в другой приёмник рентгеновских лучей – УРИ. В УРИ рентгеновсие лучи создают на  входном экране УРИ электронное изображение. Электроны, возникающие на этом экране, с помо-

щью электро-магнитных линз ускоряются и фокусируются, создавая на выходном флюоресцирующем экране УРИ уменьшенное, но резко усиленное по яркости изображение, которое передается на электронно-лучевую трубку монитора, на экране которого и рассматривается врачом. В свою очередеь на экране телемонитора также можно усилить яркость и контрастность изображения. Это позволяется врачу проводить рентгеноскопию в условиях дневого света,  Другим достоинством рентгеноскопии по непрямой аналоговой технологии, то есть с помощью УРИ, является возможность использования меньшей мощности рентгеновского пучка, что ведет к уменьшению лучевой нагрузки на пациента. Просвечивание с помощью УРИ называют рентгенотелевизионной скопией, и, помимо исследования ЖКТ, оно применяется при проведении интервенционных методов радиологии, так как часть интервенционных манипуляций проводятся под контролём рентгенотелевизионного просвечивания.

 При дигитальной (цифровой) технологии рентгеновские лучи, пройдя через тело пациента, улавливаются детекторами, где они превращаются в электрические сигналы. В качестве детекторов применяют пьезоматрицы, твердотельные кристаллы, фософорсодержащие запоминающие экраны, селеновые барабаны и др. Эти сигналы с помощью блока усиления усиливаются, а затем, с помощью блока АЦП (аналого-цифровой преобразователь), отцифровываются. Каждая цифра отражает степень ослабления интенсивности рентгеновских лучей от какого-то небольшого объёма объекта исследования – волюмена. Далее строится цифровое изображение исследуемого объекта в виде цифровой матрицы, то есть в виде числовых рядов и числовых колонок, в каждой ячейке которой записывается цифровое обозначение усиленного детектором сигнала. Это и будет цифровое (дигитальное) изображение исследуемого объекта. Чтобы получить видимое изображение исследуемого объекта, с помощью ЦАП (цифро-аналоговый преобразователь) цифры из рядов и колонок цифр преобразуются в матрицу видимых элементов изображения – пикселов, в которой каждому пикселу присваивается один из оттенков серой шкалы в виде точки. Эти точки оттенков серой шкалы выводятся на экран монитора, где они создают в целом теневую картину исследуемого объекта. Цифровая технология имеет ряд существенных преимуществ. Это, прежде всего, большая пропускная способность, так как высокая чувствительность детекторов (в 10-50 больше рентгеновской плёнки) требует применения меньших экспозиций при рентгенографии и исключает затраты времени на фотохимическую обработку плёнок. Это отсутствие ошибок при получении рентгеновского изображения, которые низбежны при получении аналогового изображения (например, неправильно выбранные режимы рентгенографии, дефекты при фотообработке плёнки и др. субъетивные факторы). Это более высокая информативность получаемого изображения. Так, человевеческий глаз обычно различает до 120 градаций серой шкалы (воможности аналоговых технологий), а компьютерная система, например в 12 байт, уже 4096. Это большой динамический диапозон (плёнка отражает разницу в плотности теневых изображений 1:20, а цифровая система – 1:200), что позволяет на одном изображении выделять различные по плотности структуры (ткани).  Это и возможность проведения различных манипуляций с полученным изображением: субтракцию (вычитание) ненужных элементов изображения; точное определение размеров элементов изображения (при налоговых технологиях размеры всегда несколько искажённые);  изменение контрастности оттенков серой шкалы; определение интенсивности пикселов (денситометрия). Важным достоинством является возможность компактное архивирование изображений в цифровой форме, то-есть на магнитных или электронных носителях, возможность передавать информацию через компьютерную сеть (телефон, спутник) другим специалистам, консультантам и т.д. Учитывая высокую чувствительность детекторов, при дигитальных технологиях имеется возможность получать снимки в ультракороткие промежутки времени, что уменьшает лучевую  нагрузкой на пациента и персонал. Ещё одно преимущество цифровой технологии  – её высокая экономичность, так как нет необходимости использовать дорогостоящие расходные материалы – рентгеновскую плёнку (серебро!), фотореактивы, фотолабораторную технику. Единственным недостатком цифровых технологий является, пока, меньшая разрешающая способность получаемого изображения в сравнении с аналоговой  рентгенографией. Помимо дигитальной рентгенографии, эта технология является основой таких методов, как остеоденситометрия (метод определения минеральной плотности костей), маммография, дигитальная флюорография, люминисцентная (компьютерная) рентгенография.

1.6. Основы скиалогии (тенеобразования).

Так как рентгеновское изображение является теневым, то есть состоящим из различных оттенков серого цвета, необходимо чётко представлять основы построения теневого изображения, чтобы правильно проводить рентгенодиагностические исследования (РДИ) и правильно интерпретировать получаемую теневую картину. Рентгеновские лучи, проходя через объект исследования, неравномерно поглощаются (выше сказано, от чего это зависит), вследствие чего из объекта выходит неравномерно ослабленный пучок и падает на рентгеновскую плёнку или флюресцирующий экран, создавая там изображение. Если поглощение фракции рентгеновского пучка было выраженным, например кость, на экране будет темный участок, а там, где поглощения почти не было, например лёгкое – светлый участок. Это будет позитивное изображение, которое рентгенолог видит на флюоресцирующем экране при проведении рентгеноскопии. На рентгеновской плёнке, согласно фотохимическим превращениям, всё будет наоборот, то-есть кость даст светлые участок изображения, а воздух – тёмный. Такое изображение называется негативным. Однако при интерпретации рентгенограммы, во избежании путаницы с терминологией, пользуются позитивной фразеологией, то есть кость – это интенсивная тень, а лёгкое – это светлое лёгочное поле. Другой особенностью рентгеновского изображения является то, что оно плоское, так отражает суммационно все структуры на уровне исследуемой части тела, расположенные по ходу рентгеновских лучей.

В высоковольтном трансформаторе ток из сети превращается в сменный ток высокого напряжения – от 40 до 150 Кв, поступает в систему выпрямителей, которые превращают его в выпрямленный ток. Высоковольтный выпрямленный ток попадает на рентгеновскую трубку, которая генерирует рентгеновское излучение. Различают рентгеновские трубки с неподвижным анодом и с анодом, который вращается, а также однофокусные и двофокусные рентгеновские трубки. Условно различают: большой фокус размером 2х2 и мощностью 50-100 Квт, маленький фокус размером 1х1 и мощностью 20-40 Квт, микрофокус размером 0,3х0,3 и мощностью до 20 Квт. Технический ресурс рентгеновской трубки во время ее эксплуатации в оптимальных режимах составляет 300 часов работы в режиме просвечивания.

 

 

РЕНТГЕНОСКОПИЯ

 

 

Рентгеноскопия (просвечивание). Метод визуального изучения изображения на светящемся экране. Предполагает исследование больного в темноте. Врач-рентгенолог предварительно адаптируется к темноте, больной устанавливается за экран. Изображение на экране позволяет, прежде всего, получить сведения о функции изучаемого органа — его подвижности, соотношении с соседними органами и т.д. Морфологические особенности изучаемого объекта при просвечивании не документируются, заключение только по просвечиванию во многом субъективно, зависит от квалификации рентгенолога. Лучевая нагрузка при просвечивании довольно велика, поэтому его проводят только по строгим клиническим показаниям. Проводить профилактическое обследование методом просвечивания запрещено. Применяя УРИ, можно проводить рентгеноскопию без темновой адаптации, в незатемненном кабинете и, что самое главное, при этом резко снижается доза облучения больного.

Рентгеноскопия в настоящее время используется, в основном, при исследовании желудочно-кишечного тракта. Её достоинствами явлется а) изучение функциональных характеристик исследуемого органа в масштабе реального времени и б) полное изучение его топографических характеристик, так как больного можно установить в разные проекции, вращая его за экраном. Существенными недостатками рентгеноскопии является высокая лучевая нагрузка на пациента и малая разарешающая способность, поэтому она всегда сочетается с рентгенографией.

Слабые стороны рентгеноскопии: она создает более высокую лучевую нагрузку (до 80 раз) чем рентгенография; требует затемнение кабинета и адаптации врача во тьме; не остается документальное подтверждение; на экране плохо отличать мелкие детали изображения (низкая раздельная способность). Недостатки обычной рентгеноскопии можно устранить, если в рентгенодиагностическую систему ввести усилитель рентгеновского изображения (УРИ). Он повышает яркость свечения экрану в 100 раз. А УРИ с телевизионной системой обеспечивает усиление изображения в несколько тысяч раз.

 

РЕНТГЕНОГРАФИЯ

Рентгенография является основным, ведущим методом рентгенодиагностики. Её достоинствами является: а) высокая разрешающая способность рентгеновского изображения (на рентгенограмме можно обнаружить патологические очаги размером в 1-2 мм), б) минимальная лучевая нагрузка, так как экспозиции при получении снимка составляют, в основном, десятые и сотые доли секунды, в) объективность получения информации, так как рентгенограмма может анализироваться и другими, более квалифицированными специалистами, г) возможность изучения динамики патологического процесса по рентгенограммам, сделанным в разные периода болезни, д) рентгенограмма является юридическим документом. К недостаткам рентгеновского снимка относят неполные топографические и функциоальные характеристики исследуемого органа.

Рентгенограммы – это объективное отображение строения различных отделов тела. Вместе с тем, это суммарное, плоскостное изображение всех точек объекта исследования. Поэтому получить полное пространственное представление о различных деталях изучаемого объекта можно только при «полипозиционном» исследовании, т.е. для этой цели нужны рентгенограммы не менее, чем в двух проекциях.

На рентгенограмме должна четко прослеживаться структура изучаемого объекта. Это возможно, когда снимок сделан при правильной экспозиции, когда он выполнен при достаточных резкости и контрастности. На снимке не должно быть артефактов, царапин, пятен, вуали, которые могут сделать его непригодным для изучения. Только оценив качество снимка, как таковое, можно перейти к детальному изучению рентгеновского изображения. Прежде всего, нужно сделать общий обзор изображения, определяя анатомические образования, давшие изображение, их соотношение, целостность, форму, контуры. Уже при этом в ряде случаев выявляются те или иные патологические изменения на основе наличия патологических теней или просветлений.

Однако, этого недостаточно. Необходимо детальное изучение изо- браженного на снимке объекта, причем его последовательность определяется общим правилом: нельзя ограничиться только патологическими изменениями, изучение должно касаться всего изображенного объекта. Лучше выработать привычку последовательно рассматривать изображение от периферии к центру, от здорового к больному. Тогда _{не произойдет досадных ошибок, когда врач «просматривает» какие–}либо признаки патологии.

Изучение может проходить на основе последовательного просмотра снимков в динамике. Тогда врач получает впечатление о развитии патологического процесса, результатах лечения и т.д. При этом целесообразно сравнивать динамику рентгенологических изменений с их характеристикой, полученной другими методами исследования. Протокол исследования отражает весь ход анализа диагностического материала и мышления врача. Он должен состоять из характеристики теневой картины, сведений о патологических изменениях (патологоанатомическая и патологофизиологическая характеристика процесса), вызвавших данную теневую картину, и заключения, т.е. выводов о характере заболевания, вызвавшего описанные изменения. Если высказать определенное суждение о предполагаемом заболевании затруднительно, следует указать дифференциальный ряд, т.е. перечислить заболевания, при которых могут наблюдаться данные изменения.

Обычно при рентгенографии применяются две проекции, которые называют стандартными: прямая (передняя и задняя) и боковая (правая и левая). Проекция определяется придлежанием кассеты с плёнкой к поверхности тела. Например, если кассета при рентгенографии грудной клетки располагается у передней поверхности тела (в этом случае рентгеновская трубка будет располагаться сзади), то такая проекция будет называться прямой передней; если же кассета располагается вдоль задней поверхности тела, получается прямая задняя проекция. Помимо стандартных проекций существуют дополнительные (атипичные) проекции, которые применяются в тех случаях, когда в стандартных проекциях вследствие анатомо-топографических и скиалогических особенностей мы не можем получить полное представление об анатомических характеристиках исследуемого органа. Это косые проекции (промежуточные между прямой и боковой), аксиальная (при этом рентгеновский луч направляется вдоль оси туловища или исследуемого органа), тангенциальная (в этом случае рентгеновский луч направляют касательно к поверхности снимаемого органа). Так, в косых проекциях снимают кисти, стопы, крестцово-подвздошные сосчленения, желудок, двенадцатиперстную кишку и др., в аксиальной – затылочную кость, пяточную кость, молочную железу, органы малого таза и др., в тангенциальной – кости носа, скуловую кость, лобные пазухи и др.

Метод основанный на засвечивании фотоэмульсионного серебра, рентгеновскими лучами. Поскольку лучи поглощаются тканями по разному, в зависимости от так называемой «плотности» объекта, рзличные участки пленки подвергаются воздействию разного количества энергии излучения. Отсюда разное фотографическое почернение разных точек пленки, лежащее в основе получения изображения. Если соседние участки снимаемого объекта поглощают лучи неодинаково, говорят о «рентгенологической контрастности». После облучения пленку необходимо проявить, т.е. восстановить образующиеся в результате воздействия энергии излучения ионы Аg+ до атомов Аg. При проявлении пленка темнеет, появляется изображение. Поскольку при снимке ионизируется только небольшая часть молекул галоидного серебра, оставшиеся молекулы необходимо удалить из эмульсии. Для этого, после проявления, пленку помещают в фиксажный раствор гипосульфита натрия. Галоидное серебро под воздействием гипосульфита переходит в хорошо растворимую соль, поглощаемую фиксажным раствором. Проявление проходит в щелочной среде, фиксирование — в кислой. После тщательной промывки снимок высушивают и маркируют. Рентгенография – метод позволяющий документировать состояние снимаемого объекта в данный момент. Однако, недостатками его являются дороговизна (эмульсия содержит крайне дефицитный драгоценный металл), а также затруднения, возникающие при изучении функции исследуемого органа. Облучение больного при снимке несколько меньше, чем при просвечивании.

 

Изображение объекта получают на рентгеновской пленке путем ее прямого экспонирования пучком лучей. Пациент находится между рентгеновской трубкой и пленкой. Исследуемую часть тела максимально приближена к кассете. Центральный пучок должен проходить через центр исследуемой части и перпендикулярно к пленке. Остаток частей тела покрывают просвинцованой резиной для снижения лучевой погрузки. Исследование любой части тела должно быть проведено в двух взаимно перпендикулярных проекциях – прямой и боковой. Для рентгенографии рекомендованы стандартные фокусные растояния.

Обзорным называют снимок, на котором изображенная часть тела или весь орган. Прицельным – часть органа в оптимальной проекции. Снимки могут быть одиночными и серийными. Вариант рентгенографии – снимок с непосредственным увеличением изображения. Этот метод применяют с целью повышения раздельной способности рентгенограммы и получение четкого изображения деталей небольших размеров. Его использование может быть эффективным только в случае применения рентгеновской трубки с маленьким фокусом.

Телерентгенография – способ выполнения рентгенографии при фокусном растоянии 150 см. Благодаря маленькому проекционному увеличению масштаб рентгенограммы приблизительно составляет 1:1.

Метод рентгенографии доступный для всех лечебных учреждений, простой, необременительный для пациента. Снимки можно проводить в стационарном рентгеновском кабинете, в палате, в операционной, в реанимационном отделении. Рентгенограмма есть документом, который может сохраняться продолжительное время, использоваться для изучения динамики патологического процесса, консультации с другими специалистами.

Объект исследования. Тело человека представляет собой неоднородную среду для излучения. При условии одинаковой толщины слоя излучение сильнее поглощается в костной ткани. Вдвое слабее оно задерживается в паренхиматозных органах, мышцах, жидких средах организма. Еще меньше оно поглощается жировой клетчаткой. Очень мало рентгеновское излучение задерживается в газах. Отсюда, чем более сильно поглощает исследуемый орган излучения, тем интенсивнее тень, которую оно отражает на рентгеновский флуоресцирующий экран. На рентгенограммах органы и ткани образуют тени. Они обусловлены разной степенью поглощения рентгеновских лучей- т.е. имеют естественную контрастность.

В зависимости от плотности исследуемых объектов различают четыре степени прозрачности сред:

1-й – воздушной

2-й – мягкотканной,

3-й – костной,

4-й – металлической.

ТЕНИ в норме

Интенсивные –сильное поглощение -кости, петрификаты

Средней интенсивности- органы, мягкие ткани

Малой интенсивности –жировая ткань, легочная паренхима

Просветление – воздух, газы.

1.7. Рентгеноконтрастные вещества (РКВ). РКВ широко применяются в традиционной рентгенодиагностике для разграничения органов, имеющих сходные характеристики по атомному составу, удельному весу, толщине. Например, на обзорной рентгенограмме брюшной полости невозможно разграничить не только паренхиматозные органы друг от друга, но и от полых органов –  желудка, кишечника также разграничиваются не достаточно чётко. Поэтому современная традиционная рентгенодиагностика широко использует РКВ для визуализации тех оранов, которые в нативных условиях не визуализируются.

Искусственное контрастирование

Применяется для дифференцировки изображения органов и тканей с одинаковой степенью поглощения.

КОНТРАСТЫ: Рентгенопозитивные, рентгенонегативные

Рентгенопозитивные контрасты дают сильное поглощение рентгенлучей и интенсивные тени (нерастворимые в воде – сульфат бария). Применение –исследование пищеварительного канала

Водорастворимые ( содержащие йод ). Йодсодержащие органические ионные: урографин, триомбраст. Неионные йодсодержащие: омнипак, ультравист.

Применение: контрастирование сердечно-сосудистой ,мочевыделительной систем, желчных путей

 

 

Йодированые масла –бронхи, свищи, полость матки

 

Рентгенонегативные контрасты

Не поглощают рентгеновские лучи и не дают тени. Газы: закись азота, углекислый газ, обычный воздух. Применение: обследование полостей –брюшной, пищеварительного канала.

 

Существует два способа контрастирования органов. Первый способ состоит в механическом введении контрастного вещества в полость органа – в пищевод, желудок, кишку, желчные пути, мочевые пути, в полость матки, бронхи, кровеносные и лимфатические сосуды или в клетчатое пространство, которое окружает исследуемый орган.

 

Второй способ контрастирования базируется на способности некоторых органов поглощать из крови введенное в организм вещество, концентрировать и выделять его.

 

Препараты сульфата бария. Водная смесь сульфата бария – основной препарат для исследования травного канала. Для улучшения прилипания к слизистой оболочке в водную смесь добавляют химически активные вещества: танин, сорбит, цитрат натрия, а для увеличения вязкости добавляют желатин или пищевую целлюлозу.

Йодсодержащие вещества органических соединений. Это производные некоторых ароматических кислот. Их применяют для контрастирования кровеносных сосудов и полостей сердца, желчных путей, мочевыделительной системы. Перед введением в кровь йодсодержащего препарата проводят биологическую пробу. Лишь при отсутствии аллергической реакции проводится исследование.

Йодированные масла. Представляют собой эмульсии и смеси йодистых соединений в растительных маслах. Применяют при исследовании бронхов, лимфатических сосудов, полости матки, свищевых ходов.

Газы. Для введения в кровь применяют только углекислый газ. Для предупреждения газовой эмболии при введении в полости тела и клетчатые пространства используют закись азота. В травной канал можно вводить обычный воздух. Кислород вдувают в плевральную или брюшную полости.

В гастроэнтерологии рентгенологическое исследование часто проводят одновременно с двумя рентгенконтрастными веществами – так называемое двойное контрастирование.

В Украине сегодня выпускаются два рентгенконтрастные вещества для ангиоурологических исследований – триобраст и йодамид.

Все йодсодержащие рентгенконтрастные вещества до конца 1960 г. представляли собою солевые, т.е ионные растворы. Именно ионность связана с токсичными влияниями на эндотелий сосудов, мембраны эритроцитов, экскреторную функцию почек.

В последнее время синтезировано более 10 неионных йодсодержащих органических соединений. Неионные рентгенконтрастные вещества имеют в 3-5 раз меншую общую токсичность. В результате уменьшенного отрицательного влияния на эритроциты и артериальное давление снижается риск развития отека легких, вазодилятационный эффект уменьшается почти в 15 раз. Кроме того, они в значительно меньшей мере вызовут нарушение гематоэнцефалического барьера и сократительной силы миокарда во время коронарографии.

Выделяют реакции и осложнения на внутрисосудистое введение РКВ. Возможные реакции и осложнения на внутрисосудистое введение водных РКВ наблюдаются чаще в первые 30 минут после введения, поэтому обязательно проведение пробы на тот препарат, с которым предполагается исследование. Она выполняется непосредственно перед рентгеноконтрастным исследованием, при этом внутривенно вводят 1-2 мл используемого препарата и наблюдают за состоянием больного в течение 2-3 минут.  При отсутствии признаков непереносимости РКВ, вводится вся диагностическая доза (обычно это 20 – 60 мл). Введение РКВ должно проводиться в рентгеновском кабинете в присутствии рентгенолога и лечащего врача, результаты пробы заносятся в историю болезни.

Реакции на РКВ подразделяют на лёгкие, средние и тяжелые. К реакциям лёгкой степени  относятся появлениие чувства жара, сухости во рту, нехватки вохдуха, тошноту, вазалгию. Они не требуют лечения, но если наступают до окончания введения контраста, введение его необходимо прекратить. К реакциям средней степени относят сильную тошноту, рвоту, озноб, падение АД более чем на 20 мм, зуд, крапивницу. Здесь необходимо проводить комплекс медикаментозной терапии. Реакции тяжелой степени уже относят к осложнениям, ибо они проявляются аллергическими симптомами и гемодинамической недостаточностью – резкое падение АД, астматический статус, коллапс, нарушения сердечной деятельности, судороги. В этом случае необходимо срочно вызывать реаниматолога, а до его прихода начать проведение медикаментозной терапии. К осложнения на РКВ относят и дисфункцию почек – КИН (контраст индуцированная нефропатия), которая может проявиться у отдельных пациентов в течение 38-72 часов после внутрисосудистого введения РКВ. Для своевременного оказания помощи больному в рентгенодиагностических кабинетах, где проводятся внутривенные контрастные исследования, должны находиться аптечки с набором необходимых медпрепаратов.

Важной задачей является максимальная защита персонала и больных от рентгеновского излучения. Для этого существуют специальные, чрезвычайно жесткие требования к устройству рентгеновских кабинетов (специальные, не пропускающие рентгеновских лучей стены, большая площадь кабинетов, индивидуальные средства защиты и т.д.). Важными являются максимальное ограничение облучаемого поля с помощью диафрагмы, рациональное сокращение времени исследования и другие мероприятия. Согласно существующему законодательству, рентгеновское исследование производится только при клинических показаниях, а профилактическое рентгеновское обследование населения строго ограничено, особенно обследование детей.

1.8. Описание (интерпретация) рентгенограмм.

Интерпретация рентгенограмм должна проводиться в определенной последовательности. Это снижает риск пропуска рентгеновской симптоматики и позволяет получение ложной информации. Выделяют следующие этапы интерпретации рентгеновского снимка (по Л.Д. Линденбратену):1. Общий осмотр. 2. Детальное описание. 3. Сопоставление с данными предыдущего рентгенологического или другого лучевого исследования. 4. Сопоставление с клиническими данными и определение патоморфологической и патофизиологической сущности выявленной симптоматики. 5. Заключение.

Все этапы, кроме второго, абсолютно идентичны, независимо от того, снимок какого органа описывается. Второй этап имеет строгую специфичность, так как здесь приходится учитывать анатомические особенности исследуемого органа, его топографические взаимоотношения с другими органами, особенности рентгеновской семиотики.

Прежде чем разместить снимок на негатоскопе, необходимо ознакомиться с его маркировкой – ФИО, возраст больного, дата исследования, название лечебного учреждения. Снимок размещается на негатоскопе таким образом, чтобы маркировка была обращена к интерпретатору. Кроме того, на снимке обычно имеются буквы «П» или «Л», что означает правую или левую половину туловища, правую или левую конечность. На линейной томограмме указывается ещё глубина среза (обычно от дорсальной поверхности тела) в сантиметрах.

Описание первого этапа включает в себя следующие разделы: а)оценка качества снимка, б)определение вида рентгенологического исследования,  в)установление объекта съёмки (орган, часть тела),  г)определение проекции исследования,  д) разграничение нормы и патологии в общих чертах. Оценка качества снимка включает в себя исключение артефактов, определение “жёсткости” и контрастности снимка, оценка его резкости. Артефакты – это различные дефекты эмульсионного слоя вследствие производственного брака или неправильного обращения с пленкой – царапины и срывы эмульсионного слоя, светлые пятна от склеивания при проявлении, темные пятна от засветки, цветные пятна вследствие погрешностей при фотохимической обработке. В настоящее время, в связи с внедрением в процесс фотохимической обработки проявочной техники, количество артефактов резко снизилась. Жёсткость – это степень проработки структуры органа. Например, на «мягком» снимке кости не видно внутреннее строение её, т.е. костные балки и ячейки, просвет костно-мозгового канала. Для снимка каждого органа есть свой критерий жёсткости рентгенограммы, и о них будет сказано ниже. Контрастность снимка есть степень разграничения «белого» и «чёрного» на рентгенограмме. Выделяют слабоконтрастный снимок («вялый» снимок), снимок средней степени контрастности, повышенной контрастости. В идеале снимок должен быть средней степени контрастности, однако и здесь могут разные требовния для того или другого органа. Резкость снимка может зависеть от разных факторов, чаще это банальное шевеление пациента в момент рентгенографии. Поэтому снимаемую часть пациента лучше всегда фиксировать, для чего имеются различные приспособления.

В названии вида рентгенологического исследования обычно указывают рентгенологическую методику и тот орган, который был подвергнут исследованию. Например: рентгенограмма правого плеча, прицельная рентгенограмма желудка, томограмма корня правого легкого, ДОКограмма толстой кишки, флебограмма левой голени, холецистограмма, экскреторная урограмма и т.д. Учитывая анатомическое и топографическое строение органа или части тела, изображенных на снимке, определяют объект рентгенографии. Например: снимок таза, грудной клетки, правого плеча и т.д. Если имеется изображение нескольких органов, и один из них контрастирован, объектом исследования считается именно этот орган. Например: если на рентгенограмме изображена правая половина живота с контрастированным жёлчным пузырем, снимок будет называться «холецистограмма». Проекция исследования определяется исходя из маркировки снимка и характера расположения изображенных органов на рентгенограмме.

Разграничением “нормы” и “патологии” начинается диагностический процесс. Оценив рентгеновское изображение органа и зная его анатомическое строение (форма, размер, контуры, структура), мы выделяем зону интереса, то есть предполагаемой патологии, и даем ее подробное описание. Но это уже является вторым этапом интерпретации рентгенограммы, который подробно будет рассмотрен при изучении частной рентгенодиагностики. Третий этап – проводится в том случае, если есть данные предыдущего рентгенологического или другого лучевого метода исследования. В этом случае необходимо оценить динамику рентгенологической картины или сопоставить полученные данные с данными другого лучевого метода. Четвертый этап. Выявив и описав рентгенологические признаки заболевания, необходимо дать им патоморфологическую и патофизиологическую оценку и сопоставить с клиническими данными больного, подтверждая или отвергая предполагаемое заболевание. Этот этап обычно не находит своего отражения в протоколе, то есть проводится мысленно. Пятый этап – формулировка рентгеновского заключения. Оно может быть в виде двух вариантов: определенное и предположительное. В первом случае в заключении указывается конкретное заболевание, например: правосторонняя пневмония в стадии опеченения, язва антрального отдела желудка, остеобластическая саркома правого бедра и т.д. Во втором случае определяется рентгенологический синдром или сущность патологического процесса, иногда с перечислением наиболее вероятных заболеваний, могущих дать схожую рентгенологическую картину, например: опухоль средостения (тимома?. дермоидная киста?), врожденный порок сердца (дефект межпредсердной перегородки?, дефект межжелудочковой перегородки?), доброкачественная опухоль левой плечевой кости (киста?, хондрома?) и т.д.

Однако, несмотря на кажущуюся простоту и наглядность, оценивать данные рентгеновского исследования возможно только на основе знаний анатомии и патологической анатомии, физиологии и патологической физиологии человека.

Приемники рентгеновского излучения.

Простейшими приемниками рентгеновского излучения, которые широко используются, есть флуоресцирующие экраны разного назначения. Для рентгеноскопии и флюорографии применяют флуоресцирующие экраны типов ЭРС-200 и ЭРС-300. Средний возраст их службы 5 лет.

Основным приемником рентгеновского излучения есть рентгеновская пленка. Радиационная чувствительность пленки определяется в единицах “обратных” рентгену. Может использоваться самостоятельно – безэкранная рентгенография, или объединении с усиливающими экранами.

Приемником рентгеновского излучения может быть металлическая пластина покрытая селеновым полупроводниковым пластом. На одной пластине можно сделать до 1000 снимков. Методика исследования –электрорентгенография. метод получения рентгеновского изображения на полупроводниковых пластинах с последующим перенесением его на бумагу. После нанесения заряда (в специальной приставке “ЭРГА”) селеновую пластину экспонируют так же, как при обычной рентгенографии. При этом получают скрытое электростатическое изображение, которое проявляется путем напиливания на пластину темного порошка – тонера. С помощью коронного разряда изображение переносится на бумагу и фиксируется в парах ацетона. Положительными сторонами электрорентгенографии есть: экономность, скорость получения изображения. Все исследования осуществляются в незатемненном помещении, более простое хранение, чем рентгеновских пленок. Отрицательной стороной есть то, что чувствительность электрорентгенографической пластины в два раза уступает чувствительности пленки, а это ведет к увеличению лучевой нагрузки. Поэтому электрорентгенографию не применяют в педиатрической практике.

Основными показаниями для применения электрорентгенографии есть неотложное рентгенологическое исследование конечностей и проведение топометрии в онкологии.

 

В современных аппаратах для рентгеноскопии используют рентгеновский электронно-оптический преобразователь (РЭОП) и замкнутая телевизионная система. Он превращает рентгеновский образ исследуемого объекта в электронный, усиливает сигнал и снова превращает в световой. Изображения получают на телевизионном экране.

Выполняется с помощью рентгеновского электроннооптического преобразователя (РЭОП) и замкнутой телевизионной системы. Рентгентелевизионное просвечивание не требует темновой адаптации врача, проводится в незатемненном помещении, лучевая погрузка на персонал и пациента значительно меньше. На экране телевизора заметные детали, которые при рентгеноскопии не заметные, изображение может быть передано на другие мониторы, возможная видеозапись всех этапов исследования. Изображение с РЭОП может быть направлено в фотокамеру – УРИ-флюорографа.

 

Флюорография

Способ получения уменьшенного рентгеновского изображения, путем фотографирования его с флуоресцирующего экрана или экрана ЭОП, метод выявления и отбора лиц со скрытым течением заболевания легких и сердца. Существует профилактическая и диагностическая флюорография.

Флюорография как метод рентгенологического обследования применяется для массового обследования здорового контингента населения с целью выявления скрыто текущих заболеваий. Обычно речь идёт о туберкулёзе и раке лёгкого, являющихся серьёзными, в прогностическом плане, заболеваниями, и, как правило, протекающие в начальных стадиях скрытно или под маской других заболеваний. При флюорографии в качестве приёмника лучей используют флюоресцирующий экран, изображение с которого снимается на крупноформатную фотопленку (70х70 или 100х100 мм) – флюороплёнку. В настоящее время аналоговая флюорография заменяется цифровой, что позволяет при меньшей лучевой нагрузке увеличить пропускную способность флюорографа. За одну рабочую смену методом флюорографии можно обследовать до 100-140 человек, тогда как при обычной рентгенографии за одну смену можно обследовать не более 20-25 человек.

На флюорограмах детали изображения фиксируются лучше, чем при рентгеноскопии или рентгентелевизионном просвечивании, но хуже сравнительно с обычными рентгенограммами. Преимущества методики: Экономность и скорость обследования, четкое изображение, доступность сохранения архива, возможность исследования с помощью передвижных флюорографических аппаратов на расстоянии от лечебных учреждений.

Дигитальна (цифровая) рентгенография

Приемником рентгеновского излучения может быть также дозиметрический детектор. В аппаратуре изображения формируется из множественного числа отдельных точек, которое и создает цифровую картину. Каждой точке изображения приписывается число, которое отвечает интенсивности его свечения (его “серости”). Степень свечения (яркость) определяется в специальном устройстве – аналого-цифровом преобразователе (АЦП). Рентгеновское изображение, полученное в телевизионной камере, поступает после реконструкции (преобразования) в усилителе на АЦП. В нем электрический сигнал, который несет информацию о рентгеновском изображении, превращается в гаму цифр. Таким образом, формируется цифровой образ – цифровое кодирование сигналов. После этого цифровая информация поступает в компьютер в специально подготовленную программу.

С помощью компьютера можно улучшить качество изображения: повысить его контрастность, очистить от примесей, выделить определенные детали, или контуры, которые заинтересовало врача. В компьютере можно составить изображение, или высчитать одно из другого. Для того чтобы цифровую информацию превратить в изображения на телевизионном экране, нужен цифрово-аналоговий преобразователь (ЦАП). Его функция противоположная АЦП. Цифровой образ “скрытый” в компьютере ЦАП декодирует и трансформирует в аналоговое, видимое.

 

В дигитальной рентгенографии большое будущее. Она постепенно будет вытеснять обычную рентгенографию – ведь не требует больших средств на пленку и фотопроцесс, удобно сохранять информацию на магнитных носителях, характеризуется быстродействием.

 

В ряде случаев суммация теней не позволяет детально оценить участок исследуемого объекта, расположенный на определённой глубине, так как его изображение перекрывается тенями выше и ниже ( кпереди и кзади ) расположенных объектов. Выходом из этого является методика послойного исследования – томография. Сущность томографии заключается в использовании эффекта «размазывания» всех слоев изучаемого отдела тела, кроме одного, который и изучается. В томографе рентгеновская трубка и касета с плёнкой во время снимка движутся в противоположных направлениях так, что луч постоянно проходит только через какой-то заданый слой «размазывая» выше и нижележащие слои. Таким образом можно последовательно изучить всю толщину объекта. Чем больше угол взаимного оборота трубки и пленки, тем тоньше слой, дающий четкое изображение. В современных томографах этот слой около 0,5см. Уменьшая угол поворота пленки и трубки получают так называемые зонограммы – томограммы более толстого слоя. Томография — очень часто применяющийся метод исследования, дающий ценную диагностическую информацию. Современные рентгеновские аппараты во всех странах выпускаются с томографическими приставками, что позволяет универсально использовать их как для просвечивания и снимков, так и для томографии.

Ангиография

Рентгенологическое исследование кровеносных и лимфатических сосудов с применением контрастных веществ. Различают артериографию, венографию и лимфографию.

Протипоказаниями к ангиографии есть: крайне тяжёлое состояние больного, острые инфекционные, воспалительные и психические заболевания, сердечная и печеночная недостаточность, повышенная чувствительность к препаратам йода.

Предварительно перед ангиографией назначают транквилизаторы. Исследования проводят натощак. За 30 минут к исследованию проводят премедикацию. Все манипуляции при ангиографии осуществляют под контролем рентгенотелевидения.

Ангиография – общее обозначение исследования любой артерии. Чаще используют специальные названия: аортография, коронарография, каротидная и вертебральная ангиография, целиакография, мезентерикография и др. На ангиограмах в норме последовательно отображаются фазы кровотока: артериальная, капиллярная, венозная. Выделяют два ангиографические синдрома: оклюзионное поражение и злокачественную опухоль. При оклюзионном поражении наблюдается сужение или закрытие сосуда и появляются коллатеральные пути кровотока. При злокачественной опухоли определяется или безсосудистый дефект или зона гиперваскуляризации.

Новой методикой рентгенологического исследования сосудов есть цифровая субтракционная ангиография.

Венография может быть выполнена прямым и косвенным способами. К венографии существует ряд специальных показаний: хронический тромбофлебит, подозрение на аномалию развития венозных стволов, нарушение венозного кровотока, ранение вен, состояние после хирургического вмешательства на венах.

При лимфографии контрастное вещество вводят непосредственно в просвет лимфатического сосуда. Используют главным образом, лимфографию нижних конечностей, таза и забрюшинного пространства. Редкую масляную эмульсию йодистого соединения вводят с скоростью 0,5 мл за минуту. Рентгенограммы лимфатических сосудов делают через 20 минут, а рентгенограммы лимфатических узлов – через 24 часа. Лимфографию применяют при системных и опухолевых заболеваниях для уточнения локализации, степени и характера поражения лимфатических узлов.

 

Рентгеновская компьютерная томография

 

Метод послойного рентгенологического исследования органов и тканей основанный на компьютерной обработке множественных рентгеновских изображений поперечного пласта, выполненных под разными углами.

 

Технология визуализации при КТ.

После укладки больного на стол аппарата производится обзорный снимок исследуемого органа или части тела – топограмма. На экране монитора врач по топограмме в зависимости от величины органа и цели исследования намечает план обследования: определяется объём исследования, толщина срезов и шаг сканирования. Исследуемый срез как бы разбивается на большое число маленьких объемов – volumen^_ов. Рентгеновская трубка, двигаясь по окружности в 360^о, облучает срез, а точнее каждый volumen со всех точек периметра окружности. Рентгеновские лучи, проходя исследуемый срез, неравномерно ослабляются и попадают на детекторы, являющиеся приемниками рентгеновских лучей, число которых обычно составляет 800-1000. Далее идёт обычное дигитальная последовательность построения изображения, как и при цифровой рентгенографии, то есть на экране монитора получается теневое рентгеновского изображение отсканированного слоя органа.

Узкий рентгеновский луч сканирует человеческое тело по колу. Проходя через ткани, излучение ослабляется соответственно плотности и удельному составу этих тканей. Пациент находится в круговой системе детекторов рентгеновского излучения. Они превращают энергию излучения в электрические сигналы. После усиления сигналы трансформируются в цифровой код, который сохраняется в памяти компьютера. Процессор компьютера обрабатывает цифровую информацию, создавая на экране дисплея реконструированное изображение. Оно состоит из нескольких десятков тысяч светлых точек. Детекторы воспринимают разность плотности структур меньшее чем 1 %, в то время, как на рентгеновской пленке она достигает 10 %. Для идентификации участков исследуемого объекта пласт, который выделяется во время томографии, рассматривают как сумму одинаковых объемов (векселей). Каждый вексел имеет определенную проекцию на матрицу компьютера, на которой фиксируются. КТ-число, расчитаное за силой электрических сигналов. Плоскостная проекция векселей называется пикселами, сумма которых формирует визуальное изображение. Как и на рентгенограмме, те участки, которые в значительной мере ослабили рентгеновское излучение, будут светлыми (кости, участки кальцинирования), а те, что поглотили его мало (воздух, жировая ткань) – темными. Однако на рентгенограмме человеческий глаз различает лишь 16 градаций серого цвета, тогда как при КТ свыше 1000. КТ диагностика основана на соотношении показателей плотности или адсорбции соседних тканей. Каждая ткань, в зависимости от ее плотности (основанной на атомной массе составляющих ее элементов), по-разному поглощает, адсорбирует рентгеновские лучи. Для каждой ткани разработан соответствующий коэффициент адсорбции (КА) по шкале. КА воды принят за 0, КА костей, обладающих наибольшей плотностью, за +1000, воздуха –за –1000.

Достоинства КТ.

КТ-изображение, прежде всего, дает изолированное изображение поперечного слоя тканей по принципу пироговского среза, то есть КТ-изображение лишено суперпозиции структур, характерной для традиционного рентгеновского изображения.

КТ-изображение приближено к анатомическому по размеру, и его можно измерить, увеличить, вычислить объём. КТ резко усилила тканевой контраст изображения, благодаря чему она визуализирует те ткани и органы, которые не выявляет традиционная РД – серое и белое вещество спинного мозга, органы брюшной полости и забрюшинного пространства, полости таза, а также усилила чувствительность к выявлению мелких обызвествлений и мелких очагов в легких.

Важным достоинством метода является возможность определять плотность тканей (денситометрию) исследуемого органа и разграничивать, таким образом, нормальные ткани от измененных. Плотность тканей оценивается в КТ-единицах -ед.Н (шкала Хаунсфилда), причем за «0» берется плотность дистиллированной воды. Так например, плотность желчи равна 15-17 ед.Н, белого вещества мозга – 25-35 ед.Н, серого – 35-55 ед.Н, крови – 30-60 ед.Н, печени – 60-75 ед.Н, кости – от 1000 ед.Н. Метод КТ хорошо проявляет себя в выявлении опухолей головного мозга, паренхиматозных органов брюшной полости, мягких тканей конечностей, заболевании костей, легких. Диагностические возможности КТ расширяются при использовании РКВ, так как при этом можно усилить степень разграничения интраваскулярного и экстрацеллюлярного пространства, улучшить визуализацию патологических очагов. Таким образом, КТ объединяет в себе преиммущества РД (высокий естественный контраст при наличии воздуха и извести) и УЗД (высокий мягкотканевой контраст).

Виды КТ.

КТ подразделяется на пошаговую компьютерную томографию – КТ, о которой речь шла выше, на спиральную компьютерную томографию – СКТ, мультиспиральную компьютерную томографию – МСКТ и электронно-лучевую томографию – ЭЛТ.

Пошаговая КТ (её обозначают просто КТ). исследует каждый срез при неподвижном пациенте, после чего пациент передвигается на шаг сканирования – 1, 2, 5 мм. В настоящее время она не применяется.

При СКТ за одну дыхательную паузу можно отсканировать или большую часть органа, или весь орган, так как при СКТ, в отличие от КТ, больной плавно перемещается на уровне плоскости коллимированного рентгеновского пучка. Это позволяет при гораздо меньшей лучевой нагрузке на пациента резко ускорить время исследования, что очень удобно при исследовании тяжело больных, или провести более обширное исследование, например, пациентов со сложными или сочетанными травмами. Эта разновидность КТ также почти уже не используется.

МСКТ в отличие от пошаговой и СКТ использует несколько рядов детекторов, принимающих рентгеновские лучи – 8, 16, 32, 64 и более, что позволяет провести исследование ещё большого объёма тканей, вплоть до всего организма за одну задержку дыхания при большой скорости сканирования.Она позволяет исследовать органы и другие структуры не только в аксиальной проекции, но и в других – коронарной (фронтальной), сагиттальной, косых. Это позволяет после мультипланарной реконструкции

а) воспроизвести трёхмерное воспроизведение органов, что, например, в реконструктивной хирургии позволяет возможность планировать ход операции с разных точек доступа к очагу поражения;

б) воспроизводить изображение анатомических структур, имеющих изогнутую плосость млм косоплоскостное направление, например, воспроизвести визуализацию зрительного нерва, нижнечелюстного канала, спинномозгового канала, кровеносных сосудов;

в) трёхмерная реконструкция позволяет выполнять хирургическую навигацию, то есть выделение с помощью специальных маркёров (инфракрасных, светоэмиссионных) мелких структур органа, что используют в микрохирургии – операциях на головном и спинном мозге, кисти, дугоотросчатых суставах;

г) выполнять виртуальную эндоскопию полых органов и структур – пазух носа, бронхов, сосудов, полости сустава, толстой кишки, что позволит сократить число прямых фиброэндоскопий с отрицательными результатами и использовать её только для взятия биоптата или проведения интервенционных вмешательств.

МСКТ позволяет проводить и перфузионное исследование головного мозга, что позволяет с большей точностью выявлять ишемические и мелкие опухолевые очаги. А используя болюсное внутривенное введение контрастного вещества МСКТ позволяет провести компьютерную артериографию – КТА, при меньшей лучевой нагрузке, менее обременительной для выполнения, и, в ряде случаев, более информативной, чем дигитальная субтракционная ангиография (ДСА).

В настоящее время МСКТ является основным методом КТ и становится ведущим методом лучевой диагностики.

ЭЛТ – ещё одна разновидность КТ, последнейшее достижение компьтерных технологий. При этом методе облучение среза тоже идёт по окружности, но источники рентгеновских лучей – четыре секторальные массивные мишени («аноды» рентгеновской трубки), неподвижны, а двигается по кругу пучок электронов, идущий от электронной пушки («катод» рентгеновской трубки), расположенной на расстоянии 1,5 м от мишеней. Такая методика исследование позволяет проводить сканирование в ультракороткие отрезки времени – 25, 50 и 100 мк/сек, что открывает возможность сканирования сердца в неподвижном варианте, так как ультракороткие выдержки делают пульсацию сердца при ЭЛТ «неподвижной». ЭЛТ эффективна для выявления кальцинатов в эндотелии коронарных сосудов на доклиническом этапе, для сканирования внутренних органов грудных детей (их движения, плач и т.д. не создают препятствий для получения качественного фиксированного изображения). В настоящее время ЭЛТ находится в стадии клинической апробации.

Для усиления контрастности изучаемого объекта с соседними тканями используют методику «усиления», для чего вводят контрастные вещества.

Лучевая нагрузка при рентгеновской КТ соизмерима с таковой при обычном рентгеновском исследовании, а информативность его во много раз выше. Так, на современных томографах даже при максимальном количестве срезов (до 90) находится в пределах нагрузки во время обычного томографического исследования.

Плотность воды рассматривают как нулевую (0) величину воздуха – 1000, а кости +1000 единиц Хаунсфилда (Н). В компьютерах ІУ поколения градация плотности костей и кальцинаций колеблется от +800 до +3000 Н. Жировая ткань имеет плотность приблизительно –100 единиц Н, а паренхиматозные органы и мягкие ткани – от +40 к +80 единицам Н. Врач имеет возможность увеличивать изображение, выделять и увеличивать отдельные его части, измерять размеры органа, с помощью математических методов обработки возможность восстановить объемное изображение объекта.

Изображение может быть представлено на экран дисплея, получен на пленке или фотобумаге, записан на магнитных носителях. Время сканирования компьютерного томографа четвертого поколения 1-2 сек, толщина пласта 1-5 мм, лучевая погрузка на протяжении типичного исследования 0,01-0,02 Гр. Специальной подготовки больного к КТ головы, шеи, груди и конечностей не нужно. Исследование органов брюшной полости проводится натощак и проводят мероприятия по уменьшению метеоризма. Нельзя назначать КТ до опорожнения травного канала от бария.

Данные КТ изучаются так же, как и рентгеновского исследования. Последовательно анализируется изображение на различной глубине томографируемого объекта на экране телевизионного монитора и на выполняемых при этом снимках. Ход анализа такой же –от представления о нормальной картине к анализу патологических проявлений. Однако, учитывая принципиально иные основы получения изображения, и описание его проходит несколько по-другому. Прежде всего, указывается ткань, в которой отмечается участок, отличающийся от нормы, характеризуется иная степень плотности этого участка, характерная для иной ткани, жидкостьсодержащих полостей и т.д. Указывается дислокация тех или иных образований (например, желудочков головного мозга).

Применяя дополнительное контрастирование, можно оценить, а следовательно, описать степень поглощения контрастного вещества патологической тканью и другие факторы.

Заканчивается анализ тем же: дается нозологическая характеристика, т.е. предположение или утверждение о заболевании, вызвавшем указанные в описании изменения.

 

СКТ с трехмерной реконструкцией

Опухоль нижнего полюса правой почки

Кроме диагностики компьютерная томография разрешает проводить пункцию и прицельную биопсию разных органов и патологических образований,  определять соответствующей действительности локализацию опухолей при лучевой терапии и проводить планирование к лечению. На КТ изображениях узкий рентгеновский пучок отображает ткани разной степени плотности или денсивности.

Различают участки:

гиперденсивные ( кости )

изоденсивные ( однородные ткани)

гиподенсиные ( мягкие ткани на фоне костей)

 

КТ-семиотика

Гиподенсивный  участок в паренхиме почки

МС – жидкостное образование (киста)

Эффект томографии достигается путем перемещения излучаемого источника и пленки по дуге в противоположных направлениях. При таком перемещении изображения большинства деталей на рентгенограмме обнаруживается размытыми. Четкое изображение дают только те образования, которые находятся в плоскости оси обращение. Если на томографе изменить уровень центра обращение системы трубка – пленка, то изменится уровень пласта, который выделяется. На томограмме всегда присутствует цифра, которая означает глубину исследуемого пласта. Толщина пласта, который выделяется, зависит от угла перемещения излучателя и пленки. Чем больший этот угол, тем больше тонкий пласт, который выделяется. Если угол перемещения очень маленький, близко 3-5⁰, то получают изображение толстого пласта. Такая томография называется зонографией.

С помощью томограмм получают изображение трахеи и крупных бронхов, не применяя их искусственного контрастирования. Томография легких ценная для выявления полостей распада в участках инфильтрации или в опухолях, для выявления гиперплазии внутригрудных лимфатических узлов.

 

 

РАДИОНУКЛИДНЫЙ  МЕТОД

Принцип радионуклидной диагностики заключается во введении радионуклидов или радиофармпрепаратов (РФП – химическое соединение, меченное радинуклидом с известными фармакологическими и фармакокинетическими характеристиками) в организм больного или во взятии от него биологических субстанций (кровь, кусочки тканей, выделения) с последующей регистрацией радиоактивного излучения.

Метод радиоактивной индикации основан на изучении топографии и функции органов и тканей путем введения в организм меченых соединений, радиофармацевтических препаратов (РФП), обладающих свойствами участвовать в обмене в изучаемом органе или ткани. Использование этих свойств позволяет следить за поступлением, распределением и выведением радиоактивного индикатора с помощью радиометрических приборов и, тем самым, получать сведения о характере процессов, происходящих в исследуемом объекте, распределении функционирующей паренхимы и т.д.

Радионуклид (радиоактивный изотоп) — разновидность того или иного атома, отличающаяся от другого изотопа того же элемента количеством нейтронов в ядре, т.е. атомной массой.Радиоактивное вещество (меченое соединение) — химическое вещестство, в молекуле которого содержится радиоактивный изотоп того или иного элемента. С помощью радионуклидов и РФП можно изучить обмен веществ, функцию органов и систем, скорость кровотока, а также топографию различных органов. Особо эффективны радиоиммунологические исследования, проводимые с плазмой крови вне организма, не связанные с введением радионуклидов в организм.

Существуют две группы методов РНД:

а). методы «in–vivo» диагностики, т.е. прижизненное изучение кинетики и распределения введенного в организм РФП, и

б). методы «in-vitro» диагностики, т.е. измерение радиоактивности биологических образцов вне организма, после их смешивания в пробирке с РФП – радиоиммунологический анализ (РИА).

При проведении исследований «in–vivo» РФП вводится в организм, чаще всего, внутривенно. РФП предъявляется ряд требований. Первое требование состоит в том, чтобы РФП, включаясь в обмен веществ или, перемещаясь с током крови, отражал бы какую-либо функцию организма (или отдельного органа). Согласно второму требованию, РФП должен создавать минимальную лучевую нагрузку в организме пациента. Активность введенного в организм человека РФП со временем уменьшается как вследствие физического процесса распада его атомов, так и в связи с выведением его из организма. Время, в течение которого активность введенного препарата уменьшается вдвое за счет обоих процессов, называют эффективным периодом полувыведения (Т_эфф). Для радиодиагностических исследований обычно используют радионуклиды, испускающие гамма-лучи с коротким Т_эфф.  Очень важно и третье требование: радионуклид должен испускать такие фотоны, которые удобно регистрировать методом наружной регистрации. Существуют следующие виды радиоунклидных исследований «in vivo».

Сцинтрафия. Метод визуализации органа по пространственному распределению в нём РФП с последующей регистрацией фотонов с помощью сцинтилляционного детектора или детекторов. Метод даёт возможность оценить морфологическое и функциональное состояние органа. Выделяют несколько видов сцинтиграфии.

Статическая планарная сцинтиграфия. Самый простой вид сцинтиграфии. Здесь, после введения радиоиндикатора, регистраруется распределение его в органе неподвижным детектором, захватывающим в поле зрения весь орган. Определяют форму, размер и характер контуров органа, и, самое главное, участки аномального накопления индикатора – высокого или низкого («горячие» или «холодные» очаги). Метод применятся для выявления опухолевых поражений паренхиматозных органов.

Сцинтиграфия всего тела. Вариант статической сцинтиграфии, однако здесь стол с пациентом или детектор перемещаются в горизонтальной плоскости, что позволяет провести регистрацию фотонов радиоиндикатора со всего организма или какой-то его части. Широко применяется при исследовании костного скелета – остеосцинтиграфия с целью выявления множественного поражения патологическим процессом, например поиск метастазов.

Динамическая сцинтиграфия. В отличие от статической, здесь выполняется серия сцинтиграмм с определённым временным интервалом. Это позволяет, помимо анатомических, изучать и функциональные характеристики органов, например выделительную функцию печени, фильтрационную и экскриторную функцию почек и т.д.

Иммуносцинтиграфия – визуализация опухолей по моноклональным антителам, которые получают путём иммунизации на животных вытяжек антигенов из удалённых злокачественных опухолей. Достаточно точный метод диагностики злокачественных новообразований. Шировое применение метода тормозится ограниченным набором специфических моноклональных антител.

Однофотонная эмиссионная компьютерная томография (ОФЭКТ, томосцинтиграфия). В дланном случае регистрация фотонов радиоиндикатора из исследуемого органа осуществляется с помощью одного, двух или трёх детекторов, вращающихся вокруг тела пациента по какой-то орбите (круговой, эллиптической или сложно-адаптивной). Число получаемых срезов от 32 до 128,  толщина срезов от 4 до 10 мм, реконструкция возможна в различных проекциях. Это позволяет получать не только анатомо-топографические характеристики органа, но и позволяет изучать биохимические, физиологические и транспортные процессы. Применяют для диагностики объёмных образований и сосудистых нарушений головного мозга, для раннего выявления ТЭЛА, для выявления участков нарушения кровообращения при ИБС.

Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) – метод радионуклидной диагностики, основанный на применении ультракороткоживущих РФП, меченых позитронными излучателями – ¹⁵О, ¹³N, ¹¹С,  18F-ФДГ. Т_эфф. этих препаратов составляет 2, 10, 20,4 и 110 минут. Это ПЭТ дает возможность изучать функциональные изменения и жизнедеятельность тканей на молекулярном уровне, например метаболизм глюкозы, утилизацию кислорода, оценка кровтока и перфузии, оценка концентрации и средства специфических рецепторов. А так как функциональные изменения предшествуют морфологическим, изучение клеточного метаболизма дает возможность диагностировать ряд заболеваний ранее, чем с помощью КТ и МРТ. По существу это единственный метод для оценки метаболических процессов in vivo. Метод применяется в кардиологии  для изучение перфузии и кровтока в миокарде при ишемической болезни, для определения жизнеспособности миокарад после инфракта миокарда; в неврологии для выявления эпилептогенных фокусов и в диагностике различных видов деменции; в онкологии при диагностике и стадирования опухолей головного мозга, лёгких, молочной железы, толстой кишки, для оценки результатов химиотерапии, для выявления рецидивов опухолей.

Радиоиммунный анализ – РИА. При проведении исследований «in–vitro» РФП в организм не вводится, т.е. это неионизационный метод лучевого исследования. РФП добавляются в биологические субстанции, чаще всего в кровь, взятую у пациента из вены. РИА позволяет определить содержание различных веществ экзогенного и эндогенного происхождения в крови – лекарственные препараты, гормоны, микроэлементы, ферменты, и др. Для проведения РИА необходим набор реагентов (немеченый антиген, меченый антиген, стандартные растворы, антисыворотка, реактивы для разделения комплекса «антиген-антитело» от непрореагировавших компонентов). Для каждого определяемого компонента необходим свой набор реагентов.

Методика проведения исследования включает следующие основные этапы: – подготовка образцов и стандартов, разведение, пипетирование, добавление антисыворотки, добавление метки, инкубация, добавление разделяющего агента, процедура разделения, радиометрия проб, расчет результатов. Общее время исследования может занимать одну-две недели от момента взятия крови у больного. Радиоиммунологический анализ по сравнению с биологическими и биохимическими методами исследования имеет ряд преимуществ: высокая чувствительность, позволяющая определить малые количества вещества (10^-9–10^-13 г/мл); специфичность, обусловленная принципом иммунологических реакций; высокая точность и воспроизводимость метода. К недостаткам относится сравнительная дороговизна стандартного набора реагентов для каждого конкретного компонента крови.

Время полураспада радионуклидов в РФП:

Долгоживущие РФП — десятки дней

Среднеживущие –— несколько дней

Короткоживущие — несколько часов

Ультракороткоживущие  — несколько минут

РФП вводят внутривенно или перорально, затем с помощью различных приборов определяют скорость, характер перемещения, фиксацию и выведение.

Схема получения медицинского изображения

Источник излучения – РФП

Детектор (воспринимающее устройство) –сцинтилляционная камера(гамма-камера – кристалл йодида натрия больших размеров – до 50 см в диаметре)

Блок электронной обработки – преобразование ионизирующего излучения в электрические импульсы и представления данных на дисплей, бумажный носитель информации

Типичная радионуклидная диагностическая система состоит из источника излучения (РФП), объекта исследования, приемника излучения и врача-радиолога.

Принципиально можно представить любой радиометрический прибор, состоящий из трех составных частей:

а). Воспринимающее устройство (датчик, детектор), представляющее собой сцинтилляционный кристалл или газоразрядную трубку, заключенную в коллиматор — свинцовый кожух с узким отверстием, только через которое проходит излучение от изучаемого объекта.

б). Преобразующий блок. Энергия излучения изучаемого объекта ничтожна. В сцинтилляторе при восприятии излучения возникают сцинтилляции, «вспышки». Зарегистрировать их, как таковые, можно только после многократного усиления. Для этого вводятся специальные усилители (фотоэлектронный умножитель — ФЭУ и др.), а также устройства, очищающие полезную информацию от помех.

в) Регистрирующее устройство. По виду регистрации и различа–

ются методики исследования.

РФП называются химические соединения, которые содержат в молекуле радионуклид. Их разделяют на три основные группы: органотропные, туморотропные, препараты без выраженного селективного накопления. РФП должен иметь максимальную тропность к исследуемому органу. РФП должен иметь определенный спектр излучения. Чем больше образуется гамма-квантов во время радиоактивного распада, тем эффективнее данный РФП в диагностическом отношении. Важным требованием к РФП есть лучевая нагрузка при его введении. А это зависит от распада его атомов и скорости вывода из организма. Исследования, связанные с введением радиофармацевтических препаратов (РФП) в организм, естественно, вызывают облучение, но доза его не превышает таковую при рентгеновском снимке. Нужно учитывать при этом вид излучения данного РФП и время его нахождения в организме, а также чувствительность органа, наиболее облучаемого при этом («критический орган»). Интенсивность воздействия определяется следующими характеристиками:

Физическим периодом полураспада (Т ½ физ) называют время распада половины атомов нуклида.

Биологическим периодом полувыведения (Т ½ биол.) называют время выведения изотопа с организма за счет органов выделения.

Время, за которое активность препарата, введенного в организм, снижается наполовину за счет вывода, называют периодом биологического полувыведения (Т ½ биол).

Время, на протяжении которого активность введенного в организм РФП уменьшается наполовину за счет физического распада и за счет вывода, называется эффективным периодом полувыведения (Т ½ эф).

Для радионуклидных диагностических исследований стараются выбрать РФП с наименее продолжительным Т ½ эф.

Радионуклидные исследования, по мнению Г. А. Зубовского и Р. И. Габуния (1985 г.), следует делить на 4 группы:

1. Полностью обеспечивающие постановку диагноза. Сюда относят комплексное исследование йодного обмена (исследование функции щитовидной железы на разных этапах, исследование топографии ее функционирующей паренхимы, радиоиммунологический анализ функции железы и др.); комплекс исследований углеводного обмена для выявления диабета, хронического панкреатита; исследование скелета для выявления метастазов и др.

2. Исследование функции почек и гепатобилиарной системы. Эти исследования, по мнению указанных авторов, являются предварительными для выявления показаний к другим, более сложным. Однако, в ряде случаев, например, при мочекаменной болезни, такие исследования являются решающими при постановке диагноза.

3. Сканирование и сцинтиграфия ряда органов (печень, почки, щи– товидная железа и др.) для определения анатомо-топографического со- стояния их функционирующей паренхимы.

4. Исследование гемодинамики и состояния кровотока в головном мозгу, легких.

Для выполнения перечисленных исследований применяются разные методики радионуклидного исследования, отличающиеся по виду регистрации получаемой информации.

Определить удельную радиоактивность РФП можно расчетным методом или с помощью дозкалибратора.

Основными источниками получения радионуклидов медицинского назначения есть: атомный реактор, циклотрон, радионуклидные генераторы.

В медицинские учреждения РФП поступает со специальными паспортами в которых представлены их основные характеристики: общая и объемная активность, объем, срок использования.

Наиболее распространенным способом есть изготовление радионуклидов непосредственно в лаборатории радионуклидной с помощью генераторных систем: ⁹⁹Мо – ^99мТс или ¹¹³Sn – ^113мІn. К основным элементам любого генератора принадлежат защитный кожух, колонка и система коммуникаций. В колонке находится сорбент, на котором фиксируется материнский радионуклид. Вследствие распада материнского нуклида ⁹⁹Мо (Т ½ – 67 ч) получается дочирний ^99мТс (Т ½ – 6 ч), которые вымывают из генератора элюентом – изотоническим раствором натрия хлорида.

Наиболее распространенными, как маркеры, являются такие радионуклиды: ¹³¹І, ^99мТс, ^113мІn, ³²Г, ¹³³Хе, ¹⁹⁷Нg, ⁵¹Сr, ⁶⁷Ga.

 

Основные характеристики РФП

Объект исследования. Все радионуклидные диагностические исследования разделяют на две группы: исследования, при которых РФП вводят в организм пациента – исследование іn vіvo и исследование крови, кусочков ткани и выделений больного – исследование іn vіtro.

Специальной подготовки к исследованию, как правило, не нужно. При проведении большинства методик РФП вводят в вену, реже – путем вдыхания или перорально.

Противопоказаний к радионуклидной диагностике нет, есть только ограничения, предусмотренные инструкциями – детям к году, беременным и женщинам, которые кормят детей.

         Приемник излучения. Приемником излучения во всех радиодиагностических приборах есть датчик (детектор). В качестве детектора используют сцинтилляторы. Сцинтилляционный детектор состоит из сцинтилляционного монокристалла диаметром от 2 до 50 см, что помещен в защитный металлический кожух и ФЭП. Со стороны исследуемого объекта кристалл прикрытый коллиматором. Коллиматор служит для того, чтобы ограничить “поле видения” детектора. От величины отверстия зависит чувствительность и раздельная способность коллиматора. Типы коллиматоров: цилиндрические, конические, фиксирующие, дивергентные, конвергентные.

В детекторе энергия излучения превращается в электрический ток, который усиливается и регистрируется электронными приборами.

По виду регистрации и различаются методики исследования.

Радиометрия. Информация регистрируется по счету импульсов излучения, воспринимаемого датчиком в единицу времени. Так определяют накопление препарата в щитовидной железе и т.д.

Радиография. Информация регистрируется в виде кривой интенсивности излучения во времени. Датчик устанавливают над изучаемым органом. Информация передается на самописец. По кривой определяют поступление препарата, его накопление, выведение. Так проводят исследование функции почек, печени, микроциркуляции, кровотока и т.д.

Сканирование. Изучение топографии функционирующей паренхимы печени, почек, щитовидной железы и др. Подвижный датчик последовательно воспринимает излучение со всей площади органа в прямой или боковой проекции. Связанный с ним регистратор дает изображение в виде строчек из штрихов, цифр. Изображение может быть черно-белым или многоцветным. В настоящее время сканирование практически не применяется, сменившись сцинтиграфией.

Сцинтиграфия (исследование с помощью гамма-камеры). Излучение воспринимается сразу со всей площади изучаемого органа и передается на экран телевизионного монитора. Последовательно изучая изображение с помощью ЭВМ и визуально, получают не только характеристику топографии органа, но и часто его функциональную характеристику по срокам поступления, накопления и выведения РФП. Так изучают печень, почки, щитовидную железу и др. Сцинтиграфия –это функционально-анатомическое изображение. Основное условие для назначения сцинтиграфии – исследуемый орган обязательно должен быть хотя бы в ограниченной степени функционально активным. Не функционирующий орган не накапливает РФП

Приборы для радионуклидных исследований делятся на 3 группы.

К первой группе принадлежат приборы радиометры, предназначенные для измерения относительного накопления  γ  и  β  излучаемых РФП в органах и тканях (ДСУ2-1, УРЗ-2, NР-354), регистрации содержимого радиоактивных веществ в биологических пробах (УРИ-7, Гамма-12, Бета-2) и счетчики излучения радиоактивности всего тела (ЛВТ).

Ко второй группе принадлежат приборы хронографы или радиографы, которые применяются для исследования временных характеристик распределения РФП в организме (УРИ-1, УРИ-3, КП-РДД-3).

Третья группа приборов предназначенная для исследования пространственных характеристик распределения РФП в организме пациента и получение двухмерного плоскостного изображения органов. Сюда принадлежат приборы с подвижным детектором – гамма-топографы, сканеры типа МВ 8100, и установки с неподвижным детектором – гаммы-камеры объединенные с ЭВМ: МВ 9100, МВ 9200.

Разновидностью гамма-камер есть однофотонные эмиссионные компьютерные томографы (гаммы-топографы), которые разрешают получать послойное сцинтиграфическое изображение.

Регистрация радионуклидной информации может осуществляться разными способами:

1.     Измерение абсолютного или среднего количества импульсов (на радиометрах).

2.     Построение кривых активность – время (на хронографах).

3.     Получение двухмерной картины распределения гамма-излучение РФП в исследуемом органе (на сканерах и гамма-камерах).

На этом базируется 5 методов радионуклидного исследования:

клиническая и лабораторная радиометрия,

радиография,

сканирование,

сцинтиграфия,

одно- или двофотонная эмиссионная томография.

Клиническая и лабораторная радиометрия

Метод измерения радиоактивности всего тела или его части после введения в организм РФП. Информация регистрируется по счету импульсов излучения, воспринимаемого датчиком в единицу времени. Так определяют накопление препарата в щитовидной железе и т.д.

Радиометр имеет детектор, которым измеряют интенсивность излучения над исследуемой частью тела. На шкале прибора фиксируется число зарегистрированных импульсов. Оценка результатов радиометрии осуществляется в относительных величинах – в процентах от введенной радиоактивности. Обычно используют гамма-излучаемые нуклиды, но для диагностики поверхностно расположенных образований применяют фосфор-32 – бета излучаемый радионуклид.

 

Радиометрия всего тела в динамике дает возможность установить эффективный период полувыведения радионуклида из организма и клиренс отдельных тканей, выучить метаболизм белков, железа, определить объем внеклеточной воды. Его применяют также для измерения активности присутствующих в организме радионуклидов, например, калия-40, у жителей загрязненных радионуклидами территорий после Чернобыльской аварии – цезия-137. Для лабораторной радиометрии применяют автоматизированные счетчики проб результаты измерения подсчитывают на микрокомпьютере и выдают печатающим устройством в виде ленты.

Радиография

Метод беспрерывной регистрации процессов накопления, перераспределения и вывода РФП из организма или отдельных органов. Для этого применяют радиографию, в которых измеритель скорости подсчета объединенный с самописцем, который очертит кривую. Каждый детектор ведет измерение излучения независимо от другого.

Радиографический метод отличается простотой выполнения. С его помощью можно получить воображение про быстро протекающие процессы – о кровообращении в разнообразных органах, о вентиляции легких, о функции почек и т.п.

Радионуклидное сканирование

Метод визуализации органов и тканей с помощью введенного в организм РФП. Прибор для радионуклидного сканирования называется сканером. Он состоит из каллимованого детектора, устройства для его перемещения над исследуемым объектом, схемы и маркера, жестко соединенного  с подвижным детектором. Маркер отмечает на бумаге штрихами, цифрами или цветом зарегистрированную радиоактивность.

Недостатком сканирования есть большая продолжительность исследования – до нескольких десятков минут. Это тяжело для больного и, кроме того, за такой срок изменяется распределение РФП. Этот недостаток устранили путем создания другого прибора – гамма-камеры.

Сцинтиграфия

Получение изображения органов и тканей через регистрацию на гамма-камере излучения инкорпорированных в теле человека радионуклидов. Она есть основным способом радионуклидной визуализации в современной клинике.

Основное условие для назначения сцинтиграфии — исследуемый орган обязательно должен быть хотя бы в ограниченной степени функционально активным. Не функционирующий орган не накапливает РФП. Сцинтиграфия — это функционально-анатомическое изображение. Сцинтиграфия – это получение изображения органов и тканей посредством регистрации излучения на гамма-камере, испускаемого инкорпорированным радионуклидом.

Принцип метода состоит в том, что в организм больного вводят РФП, которое выборочно фиксируется в разных органах и тканях. Излучаемые РФП гамма-кванты регистрируют с помощью гамма-камеры. Полученное изображение отображает положение, величину и форму органов, которые содержат радиоактивные частицы. С помощью этого метода можно обнаружить патологические очаги, в которых препарат не накапливается (“холодный” очаг) или акуммулируется больше, чем в окружающих тканях (“горячий” очаг).

В отличие от сканера гамма-камера имеет большой сцинтиляционный кристалл до 40-50 см в диаметре. Это обеспечивает регистрацию излучения одномоментно из всей исследуемой части тела. Гамма-фотоны, которые выходят из органа, вызывают световые вспышки в кристалле. Десятки ФЭП, расположенные вне кристалла, превращают их в электрические импульсы, которые через усилитель и дискриминатор передаются в блок анализатора, который формирует сигнал на экране электронно-лучевой трубки. Это радионуклидное изображение называют сцинтиграмой.

Различают статическую и динамическую сцинтиграфию. Если врача интересуют морфологические и топографические параметры органа, он применяет статическую сцинтиграфию. Если необходимо исследовать быстро протекающие процессы, используют динамическую регистрацию изображений.

Некоторые гамма-камеры имеют подвижный стол, который дает возможность выучить распределение РФП во всем организме. Данный метод эффективный во время поиска скрытых метастазов в скелете.

После введения к структуре гамма-камеры специализированного компьютера стало возможной провести компьютерную обработку изображений, переносить их на магнитные носители.

Большого значения приобрела сцинтиграфия в диагностике злокачественных опухолей.

 

Сначала применяли органотропные индикаторы, а из-за того, что опухолевая ткань теряет способность захватывать РФП, который поглощают здоровые окружающие клетки, то опухоль проявляется, как очаг сниженной радиоактивности – “холодный” узел. Но этот симптом не является специфическим, так как дорогой процесс, который сопровождается замещением функционирующей паренхимы органа, тоже обуславливает участок сниженной радиоактивности, например, развитие абсцесса кости, очагового склероза. Лучше будет выглядеть методика с введением туморотропного препарата. Тогда опухоль будет выглядеть на сцинтиграмме как очаг высокой радиоактивности – “горячий” узел. Такую методику выявления опухолей назвали положительной сцинтиграфией. В качестве туморотропных препаратов применяют галлий-67 цитрат, индий-111 блеомицин. Разработанная методика положительной сцинтиграфии при введении в организм больного химических соединений, меченных моноклональными антителами – радиоимуносцинтиграфия.

Радионуклидная эмиссионная томография

При эмиссионной томографии проводят регистрацию гамма-излучения введенных в организм РФП. Сбор информации осуществляют с помощью многих детекторов, размещенных вокруг больного, или одного детектора, который оборачивается вокруг него. В зависимости от используемого радионуклида эмиссионные томографы делят на однофотонные (ОЭТ) и позитронные (ПЭТ).

Однофотонная эмиссионная томография вариант сцинтиграфии, при которой применяется гамма-камера с вращающимся детектором вокруг тела обследуемого. При ОЭТ выбор РФП осуществляется, как и при обычной сцинтиграфии. Используют гамма-камеру, в которой детектор в процессе исследования находится в движении. Компьютерная обработка данных разрешает получать изображение распределения радионуклида в разных пластах тела и выдавать в виде набора продольных и косых томограм. ОЭТ разрешает выучить нарушение физиологических, биохимических и транспортных процессов.

Двухфотонная эмиссионная томография. В качестве РФП используют радионуклиды, спускающие позитроны, в основном ультракороткоживущие нуклиды, период полураспада  –  несколько минут. Формируется послойное изображение органа, отображающее послойное распределение РФП

Для ПЭТ в организм пациента вводят позитронноионизирующий радионуклид. К позитронно-активным радионуклидам относятся: углерод-11 (Т 1/2 20,4 мин), азот-13 (Т 1/2 10 мин), кислород-15 (Т 1/2 2,03 мин). Позитрон, вылетая из атома, вступает во взаимодействие с электроном в окружающей ткани. В результате встречи проходит анигиляция – обе частички исчезают, но при этом возникают 2 гамма-кванты с энергией 511 кэв каждый, которые разлетаются в противоположных направлениях. Эти два кванта регистрируются двумя противоположно размещенными детекторами. Компьютерная обработка сигналов приводит к восстановлению изображения объекта.

Учитывая, что позитронно-активные радионуклиды имеют короткий период полураспада, получают их на циклотроне. Методика возможна только в больших научно-исследовательских центрах. С помощью ПЭТ изучают метаболизм глюкозы, жиров и белков в организме, кинетику переноса веществ через клеточные мембраны, динамику концентрации водородных ионов в клетках, усвоение лечебных препаратов.

Общая семиотика

В норме – равномерное накопление РФ.

При нарушении функции–изменение накопления РФП:

а). повышенное накопление: диффузное или очаговое – «горячий узел» (воспаление, опухоли, гиперплазии)

б). пониженное накопление: диффузное или очаговое – «холодный узел» ( объемные образования, заместившие нормальную паренхиму органа,—  кисты, метастазы, очаговый склероз, некоторые опухоли).

Чувствительность остеосцинтиграфии в выявлении метастазов очень велика, однако специфичность метода невысокая, так как повышение метаболической активности остеобластов может быть не только опухолевого, но также и воспалительного генеза. Поэтому сцинтиграфия имеет высокую информативность на ранних стадиях остеомиелита, так как повышение кровотока и кровенаполнения в патологическом фокусе ведёт и к повышенному накоплению РФП. Остеосцинтиграфия эффективна и в выявлении «скрытых» переломов, когда вследствие отсутствия смещения отломков линия перелома на рентгенограмме не выявляется (напр. при переломах ладьевидной кости, шейки бедра, рёбер), а введенный остеотропный препарат дает картину очагового его накопления вследствие начала репаративных процессо, которые начинаются сразу после травмы. Эффективна остеосцинтиграфия и в выявлении очагов асептического остеонекроза в тех случаях, когда на рентгенограммах изменений нет.

Протокол исследования отражает весь ход анализа диагностического материала и мышления врача. Он должен состоять из характеристики теневой картины, сведений о патологических изменениях (патологоанатомическая и патологофизиологическая характеристика процесса), вызвавших данную теневую картину, и заключения, т.е. выводов о характере заболевания, вызвавшего описанные изменения. Если высказать определенное суждение о предполагаемом заболевании затруднительно, следует указать дифференциальный ряд, т.е. перечислить заболевания, при которых могут наблюдаться данные изменения.

Источники информации:

 

Основные.

1. Линденбратен Л.Д, Королюк. И.П. Медицинская радиология (основы лучевой диагностики и лучевой терапии). Учебник для студентов мед. вузов. М., Медицина, 2000, с.-11-123.

2. Лучевая диагностика. Учебное пособие к практическим занятиям для студентов медвузов. Под ред. Б.Н.Сапранова. Ижевск, 2010, с. 4-17, 23-26, 33-38, 42-49.

3. Основы лучевой диагностики: учебно-методическое пособие

для студентов медицинских вузов / Л. П. Галкин, А. Н. Михайлов. –

2-е изд., доп. и перераб. — Гомель: УО «Гомельский государственный медицинский университет», 2007, с. 5-27.

 

Дополнительные.

1. Васильев А.Ю., Ольхова Е.Б. Лучевая диагностика. Учебник для студентов педиатрических факультетов. М., ГОЭТАР-Медиа, 2008. – 680 с.

2. Блинов Н.Н., Костылев В.А., Наркевич Б.Я. Физические основы рентгенодиагностики. Учебное пособие. – М., АМФ-Пресс, 2002. – 76 с.

3. Календер в. Компьютерная томография. – М., Техносфера, 2006. – 344 с.

4. Паша С.П., Терновой С.К. Радионуклидная диагностика. – М., ГЭОТАР-Медиа, 2008. – 206 с.