Магнитно-резонансная томография (МРТ).
Тест-вопросы.
Литература.
Лучевая диагностика занимается применением различных видов проникающих из- лучений, как ионизационных, так и не ионизационных, с целью выявления заболеваний внутренних органов.
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), компью- терная томография (КТ), магнитно-резонансная томография (МРТ). Порядок перечисле- ния 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%.
Рентгенодиагностика.
1.1. Принцип рентгенодиагностики заключается в визуализации внутренних орга- нов с помощью направленного на объект исследования рентгеновского излучения, обла- дающего 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 ор- гана.
|
|
|
1.2. Рентгеновские лучи являются разновидностью электромагнитных волн (к ним относятся радиоволны, инфракрасные лучи, видимый свет, ультрафиолетовые лучи, гам- ма-лучи и др.). В спектре электромагнитных волн они располагаются между ульрафиоле- товыми и гамма-лучами, имея длину волны от 20 до 0,03 ангстрем (2-0,003 нм, рис. 1). Для рентгенодиагностики применяются самые коротковолновые рентгеновские лучи (так называемое жѐсткое излучение) с длиной от 0,03 до 1,5 ангстрем (0,003-0,15 нм). Обладая всеми свойствами электромагнитных колебаний – распространение со скоростью света
Рис. 1. Спектр электромагнитных волн.
(300000 км/сек), прямолинейность распространения, интерференция и дифракция, люминесцентное и фотохимическое действие, рентгеновское излучение имеет и отличи- тельные свойства, которые и обусловили применение их в медицинской практике: это проникающая способность – на этом свойстве базируется рентгенодиагностика, и биоло- гическое действие – составляющее сущность рентгенотерапия.. Проникающая способ- ность помимо длины волн («жѐсткости») зависит от атомного состава, удельного веса и толщины исследуемого объекта (обратная зависимость).
1.3. 
Рентгеновская трубка (рис. 2) 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, кото- рые вращаются вокруг нее, образуя облако электронов. Затем подается напряжение на оба эектрода (от 40 до 120 кВ), цепь замыкается и электроны со скоростью до 30000 км/сек летят к аноду, бомбардируя его.При этом кинетическая энергия летящих электронов пре- вращается в два вида новой энергии – энергию рентгеновских лучей (до 1,5%) и в энергию инфракрасных, тепловых, лучей (98-99%).
|
|
|
Получаемые рентгеновские лучи состоят из двух фракций: тормозной и характеристиче- ской. Тормозные лучи образуются вследствие сталкивания летящих от катода электронов с электронами наружных орбит атомов анода, вы- зывая перемещение их на внутренние орбиты, результатом чего и является освобождение энер- гии в виде квантов тормозного рентгеновского излучения малой жѐсткости. Характеристическая фракция получается вследствие проникновения
элетронов до ядер атомов анода, результатом че- го является выбивание квантов характеристиче- ского излучения.
|
|
|
Рис. 2. Схема рентгеновской трубки.
Именно эта фракция, в основном, и используется для диагностических целей, так как лучи этой фракции более жѐсткие, то есть обладают большой проникающей способно- стью. Долю этой фракции увеличивают, подавая более высокое напряжение на рентгенов- скую трубку.
1.4. Рентгенодиагностический аппарат или, как сейчас принято обозначать, рент- генодиагностический 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 образую- щейся при работе трубки (иначе анод быстро разрушится). В качестве охлаждающих си- стем используется трансформаторное масло, воздушное охлаждение с помщью вентиля- торов, или их сочетание .
Следующий блок РДК - рентгеновское питающее устройство, куда входят низко- вольтный 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, кото- рый поглощает «мягкую» фракцию рентгеновских лучей, делая его более однородным по жѐсткости; диафрагмы, которая формирует рентгеновский пучок по размеру снимаемого органа; отсеивающей решѐтки, 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 - рентгеногра- фические, и универсальные, на которых можно проводить и рентгенографию, и рентгено- скопию.. В рентгенодиагностический комплекс может входить разное количество штати- вов – один, два, три, что определяется комплектацией РДК в зависимости от профиля ЛПУ.
Приемник(и) рентгеновских лучей. В качестве приемников применяют флюоресци- рующий экран для просвечивания, рентгеновскую плѐнку (при рентгенографии), усили- вающие экраны (плѐнка в кассете располагается между двумя усиливающими экранами), запоминающие экраны (для люминисцентной s. компьютерной рентгенографии), усили- тель рентгеновского изображения - УРИ, детекторы (при использовании цифровых техно- логий).
1.5. Технологии получения рентгеновского изображения в настоящее время су- ществуют в трѐх вариантах:
прямая аналоговая, непрямая аналоговая, цифровая (дигитальная).
При прямой аналоговой технологии (рис. 3) рентгеновские лучи, идущие от рентге- новской 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. По-
падая на простейшие приемники рентгенов- ских лучей - рентгеновскую пленку или флю- оресцирующий экран, они формируют суммационное теневое изображение всех тка- ней и органов, попавших в зону прохождения лучей. Это изображение изучается (интерпре- тируется) или непосредственно на флюо- росцерующем экране или на рентгеновской
плѐнке после еѐ химической обработки. На этой технологии основаны классические (тра- диционные) методы рентгенодиагностики:
Рис. 3. Прямая аналоговая технология
рентгеноскопия (флюороскопия за рубежом), рентгенография, линейная томография,флюорография.
Рентгеноскопия в настоящее время используется, в основном, при исследовании же- лудочно-кишечного тракта. Еѐ достоинствами явлется а) изучение функциоальных харак- теристик 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 со- четается с рентгенографией..
Рентгенография является основным, ведущим методом рентгенодиагностики. Еѐ до- стоинствами является: а) высокая разрешающая способность рентгеновского изображения (на рентгенограмме можно обнаружить патологические очаги размером в 1-2 мм), б) ми- нимальная лучевая нагрузка, так как экспозиции при получении снимка составляют, в ос- новном, десятые и сотые доли секунды, в) объективность получения информации, так как рентгенограмма может анализироваться и другими, более квалифицированными специа- листами, г) возможность изучения динамики патологического процесса по рентгенограм- мам, сделанным в разные периода болезни, д) рентгенограмма является юридическим до- кументом. К недостаткам рентгеновского снимка относят неполные топографические и функциоальные характеристики исследуемого органа.
Обычно при рентгенографии применяются две проекции, которые называют стан- дартными: прямая (передняя и задняя) и боковая (правая и левая). Проекция определяется придлежанием кассеты с плѐнкой к поверхности тела. Например, если кассета при рентге- нографии грудной клетки располагается у передней поверхности тела (в этом случае рент- геновская трубка будет располагаться сзади), то такая проекция будет называться прямой передней; если же кассета располагается вдоль задней поверхности тела, получается пря- мая задняя проекция. Помимо стандартных проекций существуют дополнительные (ати- пичные) проекции, которые применяются в тех случаях, когда в стандартных проекциях вследствие анатомо-топографических и скиалогических особенностей мы не можем полу- чить полное представление об анатомических характеристиках исследуемого органа. Это косые проекции (промежуточные между прямой и боковой), аксиальная (при этом рентге- новский луч направляется вдоль оси туловища или исследуемого органа), тангенциальная (в этом случае рентгеновский луч направляют касательно к поверхности снимаемого ор- гана). Так, в косых проекциях снимают кисти, стопы, крестцово-подвздошные сосчлене- ния, желудок, двенадцатиперстную кишку и др., в аксиальной – затылочную кость, пяточ- ную кость, молочную железу, органы малого таза и др., в тангенциальной – кости носа, скуловую кость, лобные пазухи и др.
Помимо проекций при рентгенодиагностике используют разные позиции пациента, что определяется методикой исследования или состоянием больного. Основной позицией является ортопозиция – вертикальное положение пациента при горизонтальном направле- нии рентгеновских лучей (применяется при рентгенографии и рентгеноскопии легких, же- лудка, при флюорографии). Другими позициями являются трохопозиция – горизонтальное положение пациента при вертикальном ходе рентгеновского пучка (применяется при рентгенографии костей, кишечника, почек, при исследовании пациентов в тяжелом состо- янии ) и латеропозиция - горизонтальное положение пацикнта при горизонтальном же направлении рентгеновских лучей (применяется при специальных методиках исследова- ния).
Линейная томография (рентгенография слоя органа, от tomos – слой) применяется для уточнения топографии, размеров и структуры патологического очага. При этом мето- де (рис. 4) в процессе рентгенографии рентгеновская трубка двигается над поверхностью исследуемого органа под углом 30, 45 или 60 градусов в течение 2-3 сек., а кассета с плѐн- кой в это же время двигается в противоположном направлении. Центром их вращения яв- ляется выбранный слой органа на определѐнной глубине от его поверхности, глубина это
го слоя указывается при маркировке снимка в сантиметрах. Обычно выполяют две-три томограммы с шагом (расстояние между слоями) в 1-2 см.
Флюорография как метод рентгенологического обследования применяется для мас- сового обследования здорового контингента населения с целью выявления скрыто теку- щих заболеваий. Обычно речь идѐт о туберкулѐзе и раке лѐгкого, являющихся серьѐзны- ми, в прогностическом плане, заболеваниями, и, как правило, протекающие в начальных стадиях скрытно или под маской других заболеваний. При флюорографии в качестве при- ѐмника лучей используют флюоресцирующий экран, изображение с которого снимается на крупноформатную фотопленку (70х70 или 100х100 мм) – флюороплѐнку. В настоящее время аналоговая флюорография заменяется цифровой, что позволяет при меньшей луче- вой 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 (рис. 5) рентгеновские лучи попадают в дру- гой приѐмник 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 флю- оресцирующем экране УРИ уменьшенное, но резко усиленное по яркости изображе- ние, которое передается на электронно- лучевую трубку монитора, на экране кото- рого и рассматривается врачом. В свою очередеь на экране телемонитора также можно усилить яркость и контрастность изображения. Это позволяется врачу про- водить рентгеноскопию в условиях дневого света, Другим достоинством рентгеноско- пии по непрямой аналоговой технологии,
|
Рис. 5. Непрямая аналоговая технология
свечивание с помощью УРИ называют рентгенотелевизионной скопией, и, помимо исследования ЖКТ, оно применяется при проведении интервенционных методов радиоло-гии, так как часть интервенционных манипуляций проводятся под контролѐм рентгеноте- левизионного просвечивания.
При дигитальной (цифровой) технологии (рис. 6) рентгеновские лучи, пройдя через тело пациента, улавливаются детекторами, где они превращаются в электрические сигна лы. В качестве детекторов применяют пьезо-
матрицы, твердотельные кристаллы, фософор- содержащие запоминающие экраны, селено- вые барабаны и др. Эти сигналы с помощью блока усиления усиливаются, а затем, с по- мощью блока АЦП (аналого-цифровой преоб- разователь), отцифровываются. Каждая цифра отражает степень ослабления интенсивности рентгеновских лучей от какого-то небольшого объѐма объекта исследования - волюмена. Да- лее строится цифровое изображение исследу- емого объекта в виде цифровой матрицы, то
есть в виде числовых рядов и числовых коло-
нок, в каждой ячейке которой записывается цифровое обозначение усиленного детектором сигнала. Это и будет цифровое (дигитальное)
Рис. 6. Цифровая технология
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 преиму- ществ. Это, прежде всего, большая пропускная способность, так как высокая чувствитель- ность детекторов (в 10-50 больше рентгеновской плѐнки) требует применения меньших экспозиций при рентгенографии и исключает затраты времени на фотохимическую обра- ботку плѐнок. Это отсутствие ошибок при получении рентгеновского изображения, кото- рые низбежны при получении аналогового изображения (например, неправильно выбран- ные режимы рентгенографии, дефекты при фотообработке плѐнки и др. субъетивные факторы). Это более высокая информативность получаемого изображения. Так, человеве- ческий глаз обычно различает до 120 градаций серой шкалы (воможности аналоговых технологий), а компьютерная система, например в 12 байт, уже 4096. Это большой дина- мический диапозон (плѐнка 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 разме- ры всегда несколько искажѐнные); изменение контрастности оттенков серой шкалы; определение интенсивности пикселов (денситометрия). Важным достоинством является возможность компактное архивирование изображений в цифровой форме, то-есть на маг- нитных или электронных носителях, возможность передавать информацию через компью- терную сеть (телефон, спутник) другим специалистам, консультантам и т.д. Учитывая вы- сокую чувствительность детекторов, при дигитальных технологиях имеется возможность получать снимки в ультракороткие промежутки времени, что уменьшает лучевую нагруз- кой на пациента и персонал. Ещѐ одно преимущецифровой технологии – еѐ высокая эко- номичность, так как нет необходимости использовать дорогостоящие расходные материа- лы - рентгеновскую плѐнку (серебро!), фотореактивы, фотолабораторную технику.
Единственным недостатком цифровых технологий является, пока, меньшая разре- шающая способность получаемого изображения в сравнении с аналоговой рентгеногра- фией.
Помимо дигитальной рентгенографии, эта технология является основой таких мето- дов, как остеоденситометрия (метод определения минеральной плотности костей), маммо-графия, дигитальная флюорография, люминисцентная (компьютерная) рентгенография.
Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 135; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!