Принципы и методы лучевой диагностики

Вопросы

Общие принципы визуализации медицинских изображений.

Рентгенологические методы исследования.

Частные рентгенологические методы.

Методы радионуклидной диагностики.

Принцип и диагностические возможности ультразвукового исследования.

Магнитно-резонансная томография. Принцип и диагностические возможности метода.

Тепловое изображение. Принцип и диагностические возможности метода.

Дидактическийматериал с использованием слайдов:

Принципиальная схема визуализации.

Основные методы рентгенологического исследования

Особенности изображения при основных рентгенологических методах исследования.

Особенности изображения при специальных рентгенологических методах исследования

Особенности изображения при частных методах рентгенологического исследования.

Регистрация результатов исследования при радионуклидных методах

Типы УЗИ изображений.

МРТ в Т1 и Т2 – взвешенных изображениях.

Принцип и диагностические возможности дистанционной термографии.

Общие принципывизуализации медицинских изображений

По современным данным с помощью лучевых методовисследования ставится от 60 до 80% всех первичных диагнозов.

Наиболее широко для визуализации непрозрачных инедоступных прямому наблюдению анатомических органов и системиспользуются электромагнитные излучения. В настоящее время известныэлектромагнитные излучения с длиной волны от десяти миллиардных долеймиллиметра до сотен километров.

Широкая область электромагнитного излучения (0,001-10нм) принадлежит рентгеновским лучам. Рентгенодиагностика –распространенный вид медицинской интроскопии. В настоящее время вмедицине с помощью рентгеновских лучей получают около 90% всехвизуализируемых изображений. Электромагнитное ионизирующее излучение,создаваемое радиоактивными веществами, называется гамма-излучением.Радиоизотопная диагностика, которая основана на визуализацииизображений, формируемых гамма-квантами радионуклидов, широкоприменяется при функциональных исследованиях, диагностике рядазаболеваний.

Большие возможности содержат в себе резонансные эффекты,наблюдаемые в веществе – ядерный магнитный резонанс.

Широкое применение в медицине нашло звуковидение –совокупность методов и средств для получения оптического изображенияультразвукового поля, возникающего в результате взаимодействияупругих акустических волн и объекта. По периодам волн от 1 мм до 10км ультразвук совпадает с радиодиапазоном.

Любое изображение приобретает смысл в результате егоанализа зрительной системой и последующей интерпретации на основесведений о характере взаимодействия физического поля и изучаемогообъекта.

В актах визуализации и анализа полученного изображенияучаствуют исследуемый объект, который модулирует параметрывизуализируемого физического поля, система визуализации изображения изрительный анализатор наблюдения (врача, оператора). Эта схема несоответствует радионуклидной визуализации, при которой источникгамма-излучения (радионуклиды) находится внутри тела человека.

Прошедшее отражение или испускаемое исследуемым объектомизлучение промодулировано по одному или нескольким параметрамсвойствами исследуемого объекта и содержит определенную информацию онем. Пространственное распределение поля излучения объектапреобразуется устройством визуализации в аналогичное пространственноераспределение светового потока, яркость или цвет которого изменяетсяот элемента к элементу изображения в зависимости от модулированныхобъектом параметров поля. Важно подчеркнуть, что при любом способепреобразования невидимого изображения в оптическое последнее не можетсодержать больше информации об объекте исследования, чем исходноеизображение, сформированное в невидимом физическом поле. Входное ивыходное изображения систем визуализации характеризуется следующимиинформативными параметрами: геометрическими размерами, детальностью,резкостью, подвижностью, контрастом, интенсивностью в белом (черном),отношением сигнал/шум и спектром (цветом) деталей изображения.

Рентгеновское и гамма-излучения являются наиболеераспространенными видами излучения, при помощи которых получаютсветовые изображения в медицинской диагностике. Получение световыхизображений можно описать с помощью цепочки преобразований вида

fn- hv1hvn,где

f– кванты рабочего пучка излучения источника; n– кванты радиационного изображения, т.е. изображения,сформированного излучением в результате взаимодействия рабочего пучкас ослабляющей средой; hv1– фотоны (кванты), конвертируемые первичным преобразователем“ионизирующее излучение - свет”; hvn– фотоны изображения, непосредственно воспринимаемые глазомчеловека.

Лучевое изображение в большинстве случаевпредставляет собой карты интегралов коэффициентов изменения излученияизучаемой средой, которые зависят от ее химического состава ифизического состояния. В лучевых изображениях, в основном,представлена морфологическая информация. Например, рентгеновскийснимок грудной клетки дает в большинстве случаев информацию обанатомическом строении органов человека. Однако в части изображенийсодержится информация о физиологическом состоянии органов человека.Так, если пациент вдыхает воздух, содержащий нуклид 133Хе,то в этом случае вариации распределения нуклида в легких будут даватьинформацию о пространственных характеристиках воздушного потока влегких. Указанное распределение может быть визуализировано при помощигамма-излучения, испускаемого ксеноном.

Как и любую систему передачи информации, систему лучевойдиагностики можно представить в виде пространственно-временногофильтра, составленного из нескольких каскадов:

Каскада генерации излучения (рентгеновская трубка, радионуклид, пьезоэлектрический кристалл, источник радиоволн в магнитном поле);

Каскада модуляции, который представляется пространственно-временной неравномерностью исследуемого объекта;

Каскада детектирования (канала регистрации лучевого изображения);

Каскада преобразования в световое изображение и его диагностической оценки.

Представленным выше каскадам соответствуют процессы:

Генерация излучения,

Его взаимодействие с органами пациента,

Формирование лучевого изображения, преобразование последнего в световое,

Просмотр светового изображения и его профессиональная оценка.

Первые три процесса имеют физико-технический смысл, хотянекоторые из них связаны с физиологическими функциями органа илианатомической системы пациента; четвертый, помимо физических проблем,включает и физиологические, связанные со зрительным аппаратомлучевого диагноста. Пятый процесс – чисто профессиональный –заключается в том, чтобы из всего многообразия отображенных деталей всветовом изображении выделить необходимые, руководствуясь опытом изнанием других клинических данных, поставить правильный диагноз.

Рентгенологическиеметоды исследования

Рентгенология как наука берет свое начало от 8 ноября1895 г., когда немецкий физик профессор Вильгельм Конрад Рентгеноткрыл лучи, впоследствии названные его именем. Сам Рентген назвал ихX-лучами. Это название сохранилось на его родине и в странах запада.

Основные свойства рентгеновских лучей:

Рентгеновские лучи, исходя из фокуса рентгеновской трубки, распространяются прямолинейно.

Они не отклоняются в электромагнитном поле.

Скорость распространения их равняется скорости света.

Рентгеновские лучи невидимы, но, поглощаясь некоторыми веществами, они заставляют их светиться. Это свечение называется флюоресценцией, оно лежит в основе рентгеноскопии.

Рентгеновские лучи обладают фотохимическим действием. На этом свойстве рентгеновских лучей основывается рентгенография (общепринятый в настоящее время метод производства рентгеновских снимков).

Рентгеновское излучение обладает ионизирующим действием и придает воздуху способность проводить электрический ток. Ни видимые, ни тепловые, ни радиоволны не могут вызвать это явление. На основе этого свойства рентгеновское излучение, как и излучение радиоактивных веществ, называется ионизирующим излучением.

Важное свойство рентгеновских лучей – их проникающая способность, т.е. способность проходить через тело и предметы. Проникающая способность рентгеновских лучей зависит:

От качества лучей. Чем короче длина рентгеновских лучей (т.е. чем жестче рентгеновское излучение), тем глубже проникают эти лучи и, наоборот, чем длиннее волна лучей (чем мягче излучение), тем на меньшую глубину они проникают.

От объема исследуемого тела: чем толще объект, тем труднее рентгеновские лучи “пробивают” его. Проникающая способность рентгеновских лучей зависит от химического состава и строения исследуемого тела. Чем больше в веществе, подвергаемом действию рентгеновских лучей, атомов элементов с высоким атомным весом и порядковым номером (по таблице Менделеева), тем сильнее оно поглощает рентгеновское излучение и, наоборот, чем меньше атомный вес, тем прозрачнее вещество для этих лучей. Объяснение этого явления в том, что в электромагнитных излучениях с очень малой длиной волны, каковыми являются рентгеновские лучи, сосредоточена большая энергия.

Лучи Рентгена обладают активным биологическим действием. При этом критическими структурами являются ДНК и мембраны клетки.

Необходимо учитывать еще одно обстоятельство. Рентгеновылучи подчиняются закону обратных квадратов, т.е. интенсивностьрентгеновских лучей обратно пропорциональна квадрату расстояния.

Гамма-лучи обладают такими же свойствами, но эти видыизлучений различаются по способу их получения: рентгеновскоеизлучение получают на высоковольтных электрических установках, агамма-излучение - вследствие распада ядер атомов.

Методы рентгенологического исследования делятся наосновные и специальные, частные. К основным методамрентгенологического исследования относятся: рентгенография,рентгеноскопия, электрорентгенография, компьютерная рентгеновскаятомография.

Рентгеноскопия – просвечивание органов и систем сприменением рентгеновских лучей. Рентгеноскопия –анатомо-функциональный метод, который предоставляет возможностьизучения нормальных и патологических процессов и состояний организмав целом, отдельных органов и систем, а также тканей по теневойкартине флюоресцирующего экрана.

Преимущества:

Позволяет исследовать больных в различных проекциях и позициях, в силу чего можно выбрать положение, при котором лучше выявляется патологическое тенеобразование.

Возможность изучения функционального состояния ряда внутренних органов: легких, при различных фазах дыхания; пульсацию сердца с крупными сосудами.

Тесное контактирование врача-рентгенолога с больными, что позволяет дополнить рентгенологическое исследование клиническим (пальпация под визуальным контролем, целенаправленный анамнез) и т.д.

Недостатки: сравнительно большая лучевая нагрузка набольного и обслуживающий персонал; малая пропускная способность зарабочее время врача; ограниченные возможности глаза исследователя ввыявлении мелких тенеобразований и тонких структур тканей и т.д.Показания к рентгеноскопии ограничены.

Электронно–оптическое усиление (ЭОУ). Работаэлектронно–оптического преобразователя (ЭОП) основана напринципе преобразования рентгеновского изображения в электронное споследующим его превращением в усиленное световое. Яркость свеченияэкрана усиливается до 7 тыс. раз. Применение ЭОУ позволяет различатьдетали величиной 0,5 мм, т.е. в 5 раз более мелкие, чем при обычномрентгеноскопическом исследовании. При использовании этого методаможет применяться рентгенокинематография, т.е. запись изображения накино- или видеопленку.

Рентгенография – фотосъемка посредствомрентгеновских лучей. При рентгенографии снимаемый объект долженнаходиться в тесном соприкосновении с кассетой, заряженной пленкой.Рентгеновское излучение, выходящее из трубки, направляютперпендикулярно на центр пленки через середину объекта (расстояниемежду фокусом и кожей больного в обычных условиях работы 60-100 см).Необходимым оснащением для рентгенографии являются кассеты сусиливающими экранами, отсеивающие решетки и специальнаярентгеновская пленка. Кассеты делаются из светонепроницаемогоматериала и по величине соответствуют стандартным размерамвыпускаемой рентгеновской пленки (13 × 18 см, 18 × 24 см,24 × 30 см, 30 × 40 см и др.).

Усиливающие экраны предназначены для увеличениясветового эффекта рентгеновых лучей на фотопленку. Они представляюткартон, который пропитывается специальным люминофором(вольфрамо-кислым кальцием), обладающий флюоресцирующим свойством подвлиянием рентгеновых лучей. В настоящее время широко применяютсяэкраны c люминофорами, активированными редкоземельными элементами:бромидом окиси лантана и сульфитом окиси гадолиния. Очень хорошийкоэффициент полезного действия люминофора редкоземельных элементовспособствует высокой светочувствительности экранов и обеспечиваетвысокое качество изображения. Существуют и специальные экраны –Gradual, которые могут выравнивать имеющиеся различия в толщине и(или) плотности объекта съемки. Использование усиливающих экрановсокращает в значительной степени время экспозиции при рентгенографии.

Для отсеивания мягких лучей первичного потока, которыйможет достигнуть пленки, а также вторичного излучения, используютсяспециальные подвижные решетки. Обработка заснятых пленок проводится вфотолаборатории. Процесс обработки сводится к проявлению, полосканиюв воде, закреплению и тщательной промывке пленки в текучей воде споследующей сушкой. Сушка пленок проводится в сушильных шкафах, чтозанимает не менее 15 мин. или происходит естественным путем, при этомснимок бывает готовым на следующий день. При использовании проявочныхмашин снимки получают сразу после исследования. Преимуществорентгенографии: устраняет недостатки рентгеноскопии. Недостаток:исследование статическое, отсутствует возможность оценки движенияобъектов в процессе исследования.

Электрорентгенография. Метод получения рентгеновскогоизображения на полупроводниковых пластинах. Принцип метода: припопадании лучей на высокочувствительную селеновую пластину в нейменяется электрический потенциал. Селеновая пластинка посыпаетсяпорошком графита. Отрицательно заряженные частицы порошкапритягиваются к тем участкам селенового слоя, в которых сохранилисьположительные заряды, и не удерживаются в тех местах, которыепотеряли заряд под действием рентгеновского излучения.Электрорентгенография позволяет в 2-3 минуты перенести изображение спластины на бумагу. На одной пластине можно произвести более 1000снимков. Преимущество электрорентгенографии:

Быстрота.

Экономичность.

Недостаток: недостаточно высокая разрешающая способностьпри исследовании внутренних органов, более высокая доза излучения,чем при рентгенографии. Метод применяется, в основном, приисследовании костей и суставов в травмопунктах. В последнее времяприменение этого метода все более ограничивается.

Компьютерная рентгеновская томография (КТ). Созданиерентгеновской компьютерной томографии явилось важнейшим событием влучевой диагностике. Свидетельством этого является присуждениеНобелевской премии в 1979 г. известным ученым Кормаку (США) иХаунсфилду (Англия) за создание и клиническое испытание КТ.

КТ позволяет изучить положение, форму, размеры иструктуру различных органов, а также их соотношение с другимиорганами и тканями. Основой для разработки и создания КТ послужилиразличные модели математической реконструкции рентгеновскогоизображения объектов. Успехи, достигнутые с помощью КТ в диагностикеразличных заболеваний, послужили стимулом быстрого техническогосовершенствования аппаратов и значительного увеличения их моделей.Если первое поколение КТ имело один детектор, и время длясканирования составляло 5-10 мин, то на томограммах третьего –четвертого поколений при наличии от 512 до 1100 детекторов и ЭВМбольшой емкости время для получения одного среза уменьшилось домиллисекунд, что практически позволяет исследовать все органы иткани, включая сердце и сосуды. В настоящее время применяетсяспиральная КТ, позволяющая проводить продольную реконструкциюизображения, исследовать быстро протекающие процессы (сократительнуюфункцию сердца).

КТ основана на принципе созданиярентгеновского изображения органов и тканей с помощью ЭВМ. В основеКТ лежит регистрация рентгеновского излучения чувствительнымидозиметрическими детекторами. Принцип метода заключается в том, чтопосле прохождения лучей через тело пациента они попадают не на экран,а на детекторы, в которых возникают электрические импульсы,передающиеся после усиления в ЭВМ, где по специальному алгоритму ониреконструируются и создают изображение объекта, который из ЭВМподается на телемонитор. Изображение органов и тканей на КТ, вотличие от традиционных рентгеновских снимков, получается в видепоперечных срезов (аксиальных сканов). При спиральной КТ возможнатрехмерная реконструкция изображения (3D-режим)с высоким пространственным разрешением. Современные установкипозволяют получить срезы толщиной от 2 до 8 мм. Рентгеновская трубкаи приемник излучения движутся вокруг тела больного. КТ обладает рядомпреимуществ перед обычным рентгенологическим исследованием:

Прежде всего, высокой чувствительностью, что позволяет дифференцировать отдельные органы и ткани друг от друга по плотности в пределах до 0,5%; на обычных рентгенограммах этот показатель составляет 10-20% .

КТ позволяет получить изображение органов и патологических очагов только в плоскости исследуемого среза, что дает четкое изображение без наслоения лежащих выше и ниже образований.

КТ дает возможность получить точную количественную информацию о размерах и плотности отдельных органов, тканей и патологических образований.

КТ позволяет судить не только о состоянии изучаемого органа, но и о взаимоотношении патологического процесса с окружающими органами и тканями, например, инвазию опухоли в соседние органы, наличие других патологических изменений.

КТ позволяет получить топограммы, т.е. продольное изображение исследуемой области наподобие рентгеновского снимка, путем смещения больного вдоль неподвижной трубки. Топограммы используются для установления протяженности патологического очага и определения количества срезов.

КТ незаменима при планировании лучевой терапии (составление карт облучения и расчета доз).

Данные КТ могут быть использованы для диагностическойпункции, которая может с успехом применяться не только для выявленияпатологических изменений, но и для оценки эффективности лечения и, вчастности, противоопухолевой терапии, а также определение рецидивов исопутствующих осложнений.

Диагностика с помощью КТ основана на прямыхрентгенологических признаках, т.е. определении точной локализации,формы, размеров отдельных органов и патологического очага и, чтоособенно важно, на показателях плотности или абсорбции. Показательабсорбции основан на степени поглощения или ослабления пучкарентгеновского излучения при прохождении через тело человека. Каждаяткань, в зависимости от плотности атомной массы, по-разному поглощаетизлучение, поэтому в настоящее время для каждой ткани и органа внорме разработан коэффициент абсорбции (HU)по шкале Хаунсфилда. Согласно этой шкале, HUводы принимают за 0; кости, обладающие наибольшей плотностью –за +1000, воздух, обладающий наименьшей плотностью, – за -1000.

Минимальная величина опухоли или другогопатологического очага, определяемого с помощью КТ, колеблется от 0,5до 1 см при условии, что HUпораженной ткани отличается от такового здоровой на 10 - 15 ед.

Как в КТ, так и при рентгенологических исследованияхвозникает необходимость применения для увеличения разрешающейспособности методики “усиления изображения”.Контрастирование при КТ производится с водорастворимымирентгеноконтрастными средствами.

Методика “усиления“ осуществляетсяперфузионным или инфузионным введением контрастного вещества.

Такие методы рентгенологического исследования называютсяспециальными. Органы и ткани человеческого организма становятсяразличимыми, если они поглощают рентгеновские лучи в различнойстепени. В физиологических условиях такая дифференциация возможнатолько при наличии естественной контрастности, котораяобусловливается разницей в плотности (химическом составе этихорганов), величине, положении. Хорошо выявляется костная структура нафоне мягких тканей, сердца и крупных сосудов на фоне воздушнойлегочной ткани, однако камеры сердца в условиях естественнойконтрастности невозможно выделить отдельно, как и органы брюшнойполости, например. Необходимость изучения рентгеновыми лучами органови систем, имеющих одинаковую плотность, привело к созданию методикиискусственного контрастирования. Сущность этой методики заключаетсяво введении в исследуемый орган искусственных контрастных веществ,т.е. веществ, имеющих плотность, различную от плотности органа иокружающей его среды.

Рентгеноконтрастные средства (РКС) принято подразделятьна вещества с высоким атомным весом (рентгено-позитивные контрастныевещества) и низким (рентгено-негативные контрастные вещества).Контрастные вещества должны быть безвредными.

Контрастные вещества, которые интенсивно поглощаютрентгеновские лучи (позитивные рентгеноконтрастные средства) это:

Взвеси солей тяжелых металлов – сернокислый барий, применяемый для исследования ЖКТ (он не всасывается и выводится через естественные пути).

Водные растворы органических соединений йода – урографин, верографин, билигност, ангиографин и др., которые вводятся в сосудистое русло, с током крови попадают во все органы и дают, кроме контрастирования сосудистого русла, контрастирование других систем - мочевыделительной, желчного пузыря и т.д.

Масляные растворы органических соединений йода – йодолипол и др., которые вводятся в свищи и лимфатические сосуды.

Неионные водорастворимые йодсодержащиерентгеноконтрастные средства: ультравист, омнипак, имагопак, визипакхарактеризуются отсутствием в химической структуре ионных групп,низкой осмолярностью, что значительно уменьшает возможностьпатофизиологических реакций, и тем самым обусловливается низкоеколичество побочных эффектов. Неионные йодсодержащиерентгеноконтрастные средства обусловливают более низкое количествопобочных эффектов, чем ионные высокоосмолярные РКС.

Рентгенонегативные или отрицательные контрастныевещества – воздух, газы “не поглощают”рентгеновские лучи и поэтому хорошо оттеняют исследуемые органы иткани, которые обладают большой плотностью.

Искусственное контрастирование по способу введенияконтрастных препаратов подразделяется на:

Введение контрастных веществ в полость исследуемых органов (самая большая группа). Сюда относятся исследования ЖКТ, бронхография, исследования свищей, все виды ангиографии.

Введение контрастных веществ вокруг исследуемых органов – ретропневмоперитонеум, пневморен, пневмомедиастинография.

Введение контрастных веществ в полость и вокруг исследуемых органов. Сюда относится париетография. Париетография при заболеваниях органов ЖКТ заключается в получении снимков стенки исследуемого полого органа после введения газа вначале вокруг органа, а затем в полость этого органа. Обычно проводят париетографию пищевода, желудка и толстой кишки.

Способ, в основе которого лежит специфическая способность некоторых органов концентрировать отдельные контрастные препараты и при этом оттенять его на фоне окружающих тканей. Сюда относятся выделительная урография, холецистография.

Побочное действие РКС. Реакции организма на введение РКСнаблюдаются примерно в 10% случаев. По характеру и степени тяжестиони делятся на 3 группы:

Осложнения, связанные с проявлением токсического действия на различные органы с функциональными и морфологическими поражениями их.

Нервно-сосудистая реакция сопровождается субъективными ощущениями (тошнота, ощущение жара, общая слабость). Объективные симптомы при этом – рвота, понижение артериального давления.

Индивидуальная непереносимость РКС с характерными симптомами:

Со стороны центральной нервной системы – головные боли, головокружение, возбуждение, беспокойство, чувство страха, возникновение судорожных припадков, отек головного мозга.

Кожные реакции – крапивница, экзема, зуд и др.

Симптомы, связанные с нарушением деятельности сердечно-сосудистой системы – бледность кожных покровов, неприятные ощущения в области сердца, падение артериального давления, пароксизмальная тахи- или брадикардия, коллапс.

Симптомы, связанные с нарушением дыхания – тахипноэ, диспноэ, приступ бронхиальной астмы, отек гортани, отек легких.

Реакции непереносимости РКС иногда носят необратимыйхарактер и приводят к летальному исходу.

Механизмы развития системных реакций во всех случаяхимеют сходный характер и обусловлены активацией системы комплементапод воздействием РКС, влиянием РКС на свертывающую систему крови,высвобождения гистамина и других биологически активных веществ,истинной иммунной реакцией или сочетанием этих процессов.

В легких случаях побочных реакций достаточно прекратитьинъекцию РКС и все явления, как правило, проходят без терапии.

При тяжелых осложнениях необходимо немедленно вызватьреанимационную бригаду, а до ее прибытия ввести 0,5 мл адреналина,внутривенно 30 – 60 мг преднизолона или гидрокортизона, 1 –2 мл раствора антигистаминного препарата (димедрол, супрастин,пипольфен, кларитин, гисманал), внутривенно 10% хлористый кальций.При отеке гортани произвести интубацию трахеи, а при невозможности еепроведения – трахеостомию. При остановке сердца немедленноприступить к искусственному дыханию и непрямому массажу сердца, недожидаясь прибытия реанимационной бригады.

Для профилактики побочного действия РКС наканунепроведения рентгеноконтрастного исследования применяют премедикациюантигистаминными и глюкокортикоидными препаратами, а также проводятодин из тестов для прогнозирования повышенной чувствительностибольного к РКС. Наиболее оптимальными тестами являются: определениевысвобождения гистамина из базофилов периферической крови присмешивании ее с РКС; содержания общего комплемента в сыворотке кровибольных, назначенных для проведения рентгеноконтрастногообследования; отбор больных для премедикации путем определенияуровней сывороточных иммуноглобулинов.

Среди более редких осложнений могут иметь место «водное»отравление при ирригоскопии у детей с мегаколон и газовая (либожировая) эмболия сосудов.

Признаком «водного» отравления, когда быстровсасывается через стенки кишки в кровеносное русло большое количествоводы и наступает дисбаланс электролитов и белков плазмы, могут бытьтахикардия, цианоз, рвота, нарушение дыхания с остановкой сердца;может наступить смерть. Первая помощь при этом – внутривенноевведение цельной крови или плазмы. Профилактикой осложнения являетсяпроведение ирригоскопии у детей взвесью бария в изотоническомрастворе соли, вместо водной взвеси.

Признаками эмболии сосудов являются: появление ощущениястеснения в груди, одышка, цианоз, урежение пульса и падениеартериального давления, судороги, прекращение дыхания. При этомследует немедленно прекратить введение РКС, уложить больного вположение Тренделенбурга, приступить к искусственному дыханию инепрямому массажу сердца, ввести внутривенно 0,1% - 0,5 мл раствораадреналина и вызвать реанимационную бригаду для возможной интубациитрахеи, осуществления аппаратного искусственного дыхания и проведениядальнейших лечебных мероприятий.

Частныерентгенологические методы

Флюорография – способ массового поточногорентгенологического обследования, состоящий в фотографированиирентгеновского изображения с просвечивающего экрана на пленкуфотоаппаратом.

Томография (обычная) – для устранениясуммационного характера рентгеновского изображения. Принцип: впроцессе съемки рентгенологическая трубка и кассета с пленкойсинхронно перемещаются относительно больного. В результате на пленкеполучается более четкое изображение только тех деталей, которые лежатв объекте на заданной глубине, в то время как изображение деталей,расположенных выше или ниже, становится нерезким, «размазывается».

Полиграфия – это получение нескольких изображенийисследуемого органа и его части на одной рентгенограмме. Делаетсянесколько снимков (в основном 3) на одной пленке через определенноевремя.

Рентгенокимография – это способ объективнойрегистрации сократительной способности мышечной ткани функционирующихорганов по изменению контура изображения. Снимок производится черездвижущуюся щелевидную свинцовую решетку. При этом колебательныедвижения органа фиксируются на пленку в виде зубцов, имеющиххарактерную форму для каждого органа.

Дигитальная рентгенография – включает в себядетекцию лучевой картины, обработку и запись изображения,представление изображения и просмотр, сохранение информации. При этойтехнологии детектор преобразует рентгеновское излучение после егопрохождения через исследуемый объект в электрический сигнал, которыйв аналого-цифровом преобразователе «превращается» вчисловые значения. Компьютерная обработка получаемого цифровогоизображения служит созданию такого изображения, которое оптимальнопригодно для анализа результата обследования.

Рентгенодиапевтика – лечебно-диагностическиепроцедуры. Имеются в виду сочетанные рентгеноэндоскопическиепроцедуры с лечебным вмешательством. Например: при механическойжелтухе с дренированием желчных путей и введением медикаментовнепосредственно в желчный пузырь. К рентгенодиапевтике(интервенционной радиологии) относят рентгеноэндоваскулярныевмешательства: рентгеноэндоваскулярная окклюзия ирентгеноэндоваскулярная дилатация».

В конечном итоге, предметом изучения в рентгенологииявляется теневое изображение. Особенностями теневого рентгеновскогоизображения является:

Изображение, складывающееся из многих темных и светлых участков – соответственно областям неодинакового ослабления рентгеновых лучей в разных частях объекта.

Размеры рентгеновского изображения всегда увеличены (кроме КТ) по сравнению с изучаемым объектом, и тем больше, чем дальше объект находится от пленки, и чем меньше фокусное расстояние (отстояние пленки от фокуса рентгеновской трубки).

Когда объект и пленка не в параллельных плоскостях, изображение искажается.

Изображение суммационное (кроме томографии). Следовательно, рентгеновские снимки должны быть произведены не менее, чем в двух взаимно перпендикулярных проекциях.

Негативное изображение при рентгенографии и КТ.

Каждая ткань и патологические образования, выявляемыепри лучевом исследовании, характеризуются строго определеннымипризнаками, а именно: числом, положением, формой, размером,интенсивностью, структурой, характером контуров, наличием илиотсутствием подвижности, динамикой во времени.

Методы радионуклиднойдиагностики

Следующая группа методов, связанная с применениемионизирующих излучений – радионуклидная диагностика (ядернаямедицина): применение с диагностической целью меченых радиоактивныминуклидами веществ для исследования функционального и морфологическогосостояния организма.

Для радионуклидной диагностики используютрадиофармацевтические препараты (РФП) и различные типырадиодиагностических приборов.

РФП называется химическое соединение, содержащее в своеймолекуле определенный радиоактивный нуклид, которое разрешено длявведения человеку с диагностической или лечебной целью.

В большинстве случаев в качестве индикаторов применяютфизиологически активные или, как принято говорить, тропные к тем илииным органам (физиологическим системам) неорганические илиорганические соединения, белковые тела (в том числе, антигены,антитела, гормоны), в ряде случаев форменные элементы крови. Втипичном варианте меченый индикатор вводится в кровеносное русло, и сэтого момента начинается процесс собственно радионуклидногодиагностического исследования.

Все этапы транспорта индикатора могут быть представленыв систематизированном виде:

Введение в кровеносное русло порции раствора индикатора.

Механический его транспорт по венозному руслу и к сердцу.

Постепенное размешивание препарата в камерах сердца и в кровеносном русле, а в ряде случаев и связывание с белками плазмы.

Проникновение физиологически активного соединения сквозь гематотканевые барьеры.

Прохождение из межуточного вещества в тропные для данного индикатора клетки.

Концентрирование препарата, реакции его с нейтрализующими соединениями или белками-кондукторами и т.д., а в ряде случаев даже инкорпорирование в специализированных клетках или включение в синтезируемые в организме соединения (аминокислоты, белки и т.д.).

Активный выход препарата из клеток в протоки экскретирующих систем или в межуточное вещество, затем вновь в кровяное русло или в лимфатические капилляры.

Выведение препарата из организма через выделительные системы.

Очевидно, что первый, второй, третий и восьмой этапы(первая группа) должны быть отнесены к этапам биомеханическоготранспорта препарата. Четвертый, пятый, шестой и седьмой этап (втораягруппа) должны быть отнесены к этапам биохимического илиметаболического характера. Разумеется, что последовательность этаусловна.

Кроме того, при энтеральном, ингаляционном илиинтралюмбальном введении появляется некоторое дополнительноеколичество этапов транспорта. Наоборот, количество этапов транспортарезко уменьшается, если в качестве индикатора используетсяфизиологически инертное высокомолекулярное соединение или меченыеэлементы крови, длительное время не покидающие кровяное русло ициркулирующие в нем.

Радионуклидная диагностика строится на применении такихмеченых соединений, поведение которых в организме отражаетособенности состояния его органов и функциональных систем. При этом,благодаря высочайшей чувствительности радиодиагностических приборов,РФП вводится в индикаторных количествах, не влияя на физиологическиеи морфологические показатели, а только отражает их состояние.

Требованиями, предъявляемыми к РФП, являются:

Малая токсичность.

Испускание частиц, или фотонов, которые можно зарегистрировать.

Диагностический смысл.

Для регистрации радиоактивного нуклида,находящегося в организме человека, необходимо, чтобы его излучениеобладало достаточным уровнем энергии гамма-квантов, а большая егочасть проникала с минимальным рассеиванием в тканях. В этом планецелесообразны излучатели с энергией гамма-квантов от 50 до 150 кэВ(наиболее часто применяется 99mTc,образующий -излучениес энергией 140 кэВ).

Каждый РФП подвергается экспериментальным и клиническимиспытаниям, РФП утверждаются Министерством Здравоохранения.Осуществляется контроль РФП за их химической, радиохимической ирадионуклидной частотой, а также за стерильностью и апирогенностью.

Все радиодиагностические методики делятся на группы,характеризующиеся идентичным способом получения информации, еепервичной обработкой и использованием одинаковой приборной техники.Эти методики исследования делятся на методики in vivo (в целоморганизме) и методики in vitro (в биологических пробах). Приисследованиях in vitro РФП в организм не вводятся. Выполнение любогорадиодиагностического исследования осуществляется с помощьюрадиоэлектронных приборов, специально предназначенных для этих целей.Весь комплекс радиодиагностических приборов целесообразноклассифицировать по медико-функциональному назначению.

В первую группу входят приборы(радиометры), при помощи которых производится радиометрия –определение накопления -и -излучающихпрепаратов в органе, установки для определения содержаниярадиоактивного вещества в биологических пробах и счетчики излучениявсего тела человека (СИЧ), позволяющие измерять общую радиоактивностьв организме человека.

Вторую группу составляют приборы, называемыехронографами, или радиографами, используемые для исследованиявременных характеристик накопления радиоактивного препарата в органахчеловека.

Третья группа приборов предназначена для исследованияпространственных характеристик распределения РФП в организме пациентаи представлена следующими разновидностями: приборами с подвижнымдетектором, обеспечивающими получение гамма-топографической картиныраспределения радиоактивных индикаторов в исследуемом органе методоммеханического перемещения детектора (сканирования); установками снеподвижным детектором – гамма-камерами (сцинтиграфия).Гамма-камера представляет собой основной радиодиагностический прибор,позволяющий визуализировать распределение индикатора в органахчеловека. Выделяют статическую сцинтиграфию, когда исследуетсяраспределение и накопление РФП в исследуемом объекте, и динамическуюсцинтиграфию, при которой исследуется распределение РФП и временныехарактеристики накопления и выведения РФП в исследуемом объекте.

Четвертая группа приборов: гамма-томографы. В отличие отобычных гамма-камер, детектор вращается вокруг тела пациента, чтопозволяет изучать накопление индикатора в поперечной, сагитальной,фронтальной плоскостях и получить трехмерную картину содержанияиндикатора в исследуемом объекте (однофотонная эмиссионнаякомпьютерная томография).

Пятая группа приборов связана с позитроннойэмиссионной компьютерной томографией (ПЭТ): в этих приборахгамма-кванты регистрируются при помощи коллинсарно расположенныхдетекторов гамма-камеры. Особенностью ПЭТ является использованиеметаболически активных субстанций (чаще всего глюкозы), которыеметятся позитронными радионуклидами (обычно 18F),результатом чего является РФП – флюородеоксиглюкоза (18-ФДГ).Вследствие гиперметаболизма, характерного для злокачественныхопухолей, 18-ФДГ очень активно включается в опухолевые клетки.Регистрация распределения 18-ФДГ ведется по фотонному излучению,возникающему вследствие аннигиляции позитронов. В результате получаютболее точные данные о распространенности опухолевого процесса, чемпри использовании других методов лучевой диагностики. ПЭТ имеетколоссальные потенциальные возможности по изучению метаболическихпроцессов различных заболеваний.

С точки зрения клинической значимости, радионуклидныеисследования можно разделить на 4 группы:

Полностью обеспечивающие установление диагноза заболевания.

Определяющие нарушения функции исследуемого органа или системы, на основании которых разрабатывается план дальнейшего обследования.

Устанавливающие особенности анатомо-топографических положений внутренних органов.

Дающие возможность получить дополнительно прогностическую информацию в комплексе клинико-инструментального обследования с целью более полного диагностического заключения.

К первой группе относят комплекс радионуклидныхисследований йодного обмена, позволяющий в большинстве случаевустановить диагноз заболеваний щитовидной железы; сцинтиграфическоеисследование скелета с пирофосфатом для распознавания МТСзлокачественных опухолей; переломов костей, обусловленных суммациеймикротравм.

Ко второй группе относят исследования функций почек игепатобилиарной системы, результаты которых определяют необходимостьи показания к выполнению других исследований. Таким образом,радионуклидные исследования мочевой и гепатобилиарной систем являютсяначальными у больных с заболеваниями этих органов.

К третьей группе относят сцинтиграфию ряда органов(почек, печени, щитовидной железы, селезенки и др.), поскольку онаявляется надежным способом определения их анатомо-топографическогосостояния.

К четвертой группе относят исследования легких,сердечно-сосудистой системы, лимфатической системы, головного мозга.В этих случаях удается не только подтвердить наличие патологическогопроцесса, но и установить его биологическую активность, а такжестепень и распространенность поражения.

Принципиальной основой методик радионуклидныхисследований in vitro является конкурентное связывание искомых(немеченых и идентичных искусственно меченых) веществ или соединенийсо специфически связывающими системами. При этом РФП в организмчеловека не вводятся, используются биосубстраты (кровь, моча).

Специфическая связывающая система (именуемая “биндер”,т.е. связывающий) вступает в равноправное взаимодействие как сисследуемым веществом (именуемым “лигандом”, т.е.связываемым), так и с его аналогом, меченым радиоактивным нуклидом,связываясь с ними в количествах, пропорциональных их исходнымконцентрациям. Таким образом, чем больше содержание исследуемоговещества в данной пробе, тем меньшая часть его меченого аналогасвяжется со специфической связывающей системой, и тем большая частьостается несвязанной. Чаще всего комплекс лиганд + биндер выпадает восадок, а не связанная часть меченого аналога остается в надосадочнойжидкости.

При этом количество искомого вещества в различных пробахварьирует, а количество меченого аналога и специфической связывающейсистемы постоянно. Кроме того, обычно меченого лиганда больше, чембиндера.

Отделив комплекс меченый лиганд+биндер от несвязавшегосялиганда, можно измерить связавшуюся величину активности, котораяобратно пропорциональна содержанию искомого вещества. Одновременно втех же условиях проводится серия анализов известных концентрацийискомого вещества (так называемые стандартные разведения), которыепозволяют построить калибровочную кривую, отражающую изменениясвязанной активности в зависимости от концентрации немеченого лиганда(искомого вещества).

В настоящее время методики РИА разработаны для более,чем 400 соединений различной химической природы и применяются вследующих областях медицины:

В эндокринологии для диагностики сахарного диабета, патологии гипофизарно-надпочечниковой и тиреоидной систем, выявления механизмов других эндокринно-обменных нарушений.

В онкологии для ранней диагностики злокачественных опухолей и контроля за эффективностью лечения путем определения концентрации альфа-фетопротеина, раково-эмбрионального антигена, а также более специфических туморальных маркеров.

В кардиологии для диагностики инфаркта миокарда путем определения концентрации миоглобина, контроля лечения препаратами дигоксин, дигитоксин.

В педиатрии для определения причин нарушения развития у детей и подростков (определение соматотропного гормона, тиреотропного гормона гипофиза).

В акушерстве и гинекологии для контроля за развитием плода путем определения концентрации эстрола, прогестерона, в диагностике гинекологических заболеваний и выявления причин бесплодия женщин (определение лютеинизирующего и фолликулостимулирующего гормонов).

В аллергологии для определения концентрации иммуноглобулинов Е и специфических антигенов.

В токсикологии для измерения концентрации в крови лекарственных веществ и токсинов.

Широкое применение радионуклидных методов диагностики вразличных областях клинической медицины, ее высокая информативностьсделали радиоизотопные исследования необходимым звеном.

Принцип идиагностические возможности ультразвукового исследования

Ультразвуковая диагностика. В современных условиях всебольшее значение приобретает ультразвуковая диагностика. В данномслучае не используется ионизирующее облучение, и устраняетсявозможность возникновения биологических эффектов, присущихионизирующему излучению.

Получение ультразвуковых изображений внутренних органов(структур) биологических объектов основана на применении звуковогополя, формируемого в средах, обладающих упругостью (жидкость, твердоетело). Для исследования биологических объектов используютсяпродольные акустические волны ультразвукового диапазона частот (1-15МГц), при распространении которых направления колебаний частиц средыи движение волны совпадают. Продольные ультразвуковые волны в средахраспространения характеризуются вектором скорости, коэффициентомзатухания и коэффициентом отражения волн от границ сред, обладающихразличным акустическим сопротивлением – импедансом. Все этихарактеристики в зависимости от способа их регистрации могут бытьиспользованы для формирования теневых, эхолокационных и других видовультразвуковых изображений. Основой диагностического примененияультразвука служит феномен отражения ультразвуковой энергии награнице сред (тканей) с различным акустическим сопротивлением.

Распространение и отражение ультразвука – дваосновных принципа, на которых основано действие всей диагностическойультразвуковой аппаратуры.

Основой генерирования и регистрации ультразвуковыхколебаний является прямой и обратный пьезоэлектрический эффект. Дляполучения ультразвуковых колебаний используют обратныйпьезоэлектрический эффект, сущность которого заключается в том, чтопри создании электрических зарядов на поверхности граней кристаллапоследний начинает сжиматься и растягиваться. Возникают колебания,частота которых зависит от частоты смены знака потенциала на граняхкристалла. Большим преимуществом пьезоэлектрических преобразователейявляется то, что источник ультразвука может служить одновременно иего приемником. При этом в действие вступает прямойпьезоэлектрический эффект, когда при деформации пьезокристаллавоспринимаемым ультразвуковым сигналом на его гранях образуютсяразноименные электрические потенциалы, которые могут бытьзарегистрированы. Для получения ультразвуковых колебаний чаще всегоиспользуется кристалл титаната циркония.

Частота ультразвукового сигнала приотражении его от движущегося объекта изменяется пропорциональноскорости движения лоцируемого объекта вдоль оси распространениясигнала – это явление называется эффектом Допплера. Придвижении объекта в сторону датчика, генерирующего ультразвуковыеимпульсы, частота отраженного сигнала увеличивается, и, наоборот, приотражении сигнала от удаляющегося объекта частота отраженного сигналауменьшается. Измеряя частоту отраженного сигнала и зная частотупосланного сигнала, можно по сдвигу частоты ()определить скорость движения исследуемого объекта в направлении,параллельном ходу ультразвукового луча. При движении объекта подуглом по отношению к лучу для определения скорости вноситсясоответствующая поправка на величину угла.

Ультразвуковые изображения несут информацию онезначительных изменениях параметров сред (порядка 1-2%) и позволяютвизуализировать структурно-топографические взаимоотношения внутреннихорганов и мягких тканей. Сильное отражение ультразвуковых колебаний(почти 100%) от границ раздела мягкая ткань – воздух или мягкаяткань - кость ограничивает применение ультразвуковых исследований(УЗИ) для исследования легких, желудочно-кишечного тракта, головногомозга. Амплитуда эхосигналов несет информацию о процессах поглощениярассеяния и обратного отражения ультразвуковых зондирующих импульсовв исследуемой среде. Путем измерения этих величин, являющихсяпараметрами эхоизображения, могут быть определены:

Глубина залегания неоднородности.

Направление на нее.

Линейные размеры и расстояния между несколькими неоднородностями.

При соответствующем конструктивном обеспечении возможны измерения, связанные с перемещением отдельных структур объектов относительно направления ультразвукового зондирования.

Простейшим видом отображения информации в ультразвуковойэхоскопии является продольная А-эхограмма, получаемая зондированиемсреды при неизменном направлении ультразвукового луча. В этом случаеэхосигналы представляются в одномерном виде, как амплитудные отметкина оси времени. При неизменном направлении ультразвукового луча можетбыть получен еще один тип эхоизображения – М-эхограмма,характеризующая перемещение лоцируемых структур во времени. Такой типэхограммы может быть сформирован при многократном ультразвуковомзондировании подвижной среды. Данный тип эхоизображения позволяетфиксировать изменения во времени глубины залегания биологическихструктур, находящихся на трассе распространения ультразвука вдольлуча при их движении и получил широкое распространение при движенииструктур сердца.

Ценность метода резко повышается при применениидвухмерного ультразвукового В-сканирования. Такие эхограммыназываются еще эхотомограммами и характеризуются двумернымраспределением амплитуды эхосигналов. Принцип ультразвуковогосканирования заключается в перемещении датчика в направлении,перпендикулярном линии распространения ультразвукового луча.Отраженные импульсы регистрируются на экране в виде светящихся точек.Поскольку датчик находится в постоянном движении, а экран имеетдлительное послесвечение, отраженные импульсы сливаются, формируяизображение сечения обследуемого органа.

Получить дополнительную информацию о деталях обследуемойструктуры позволяет сложное ультразвуковое сканирование, чтодостигается приданием датчику двух родов движения: основного идополнительного. Например, линейное движение датчика можетсопровождаться покачиванием его на определенный угол вокруг своей оси(секторальное сканирование).

Допплеровские режимы позволяют регистрировать основныепараметры кровотока (скорость, направление и ламинарность).Регистрация результатов допплерографии представляет собой разверткускорости потока крови во времени. Кровоток, направленный от датчика,регистрируется ниже изолинии, а направленный в сторону датчика –выше нее.

Ультразвуковые контрастные средства. Ультразвуковыеконтрастные средства могут быть представлены как эхогенныесубстанции, которые вводятся в сосуд или орган для того, чтобыповысить его эхогенность, т.е. способность отражать ультразвуковуюэнергию. Такие средства могут вводиться внутривенно. Ультразвуковыесредства должны обладать низкой токсичностью и способностью кбыстрому выделению. Наиболее известные ультразвуковые контрастныесредства:

Микропузырьки газа в оболочке из альбумина («Альбунекс»).

Микропузырьки газа, внедренные в галактозу («Эховист») или заключенные в галактозу и жирные кислоты («Левовист»).

фторуглеродные соединения, при температуре тела человека из жидкой формы переходят в газообразную, образуя микропузырьки газа («Эхоген»).

В то время как «Эховист» захватываетсялегкими и используется только для исследования сердца и магистральныхвен, некоторые другие ультразвуковые контрастные средства проходятчерез капилляры легких и другие капилляры и могут поэтому применятьсядля визуализации большего числа органов.

Полезность ультразвуковых контрастных средств состоит втом, что они могут улучшать контрастное разрешение между нормальной ипораженной тканью, помогают выявлять опухоли и сосуды в них. Прочиевозможные преимущества состоят в улучшении визуализации стенозовсосудов, например, увеличении способности выявлять зоны инфаркта иишемии.

При интерпретации сонограмм важным показателем являетсяэхогенность. Плотные структуры (конкременты) полностью отражаютультразвуковые волны, поэтому они эхопозитивны (гиперэхогенны).Жидкость однородна и свободно пропускает ультразвуковые волны,поэтому она эхонегативна.

Тестовым органом, имеющим среднюю эхогенность, являетсянормальная печень.

Ультразвуковые методы позволили более точно решатьвопросы диагностики значительного числа заболеванийсердечно-сосудистой, пищеварительной, мочеполовой систем. С помощьюэтих методов получают ценные сведения в акушерстве и гинекологии,онкологии, неврологии и нейрохирургии, офтальмологии.

Вредность. Огромное достоинство УЗИ – отсутствиеповреждений тканей при используемых в диагностике мощностяхУЗ-энергии и тем самым отсутствие противопоказаний к его применению.Это особенно важно в детском возрасте и у беременных женщин. Однаконе следует считать УЗИ абсолютно безопасным. УЗ-воздействие невызывает ионизации в тканях, но может при определенных условияхповреждать их. К тепловому действию ультразвука наиболеечувствительны быстро делящиеся клетки. Поэтому вводятся ограничениядля допплерографических исследований плода в I и III триместрахбеременности (при этой технике УЗИ больше энергетическое воздействиена ткани). Рекомендуется воздерживаться также от УЗИ плода безмедицинских показаний.

Магнитно-резонанснаятомография. Принцип и диагностические возможности метода.

Магнитно-резонансная томография. Важнейшее значение всовременной лучевой диагностике приобрела магнитно-резонанснаятомография (МРТ). МРТ дает ценную диагностическую информацию офизических и химических параметрах, позволяющих судить о природе иморфологическом строении исследуемых органов и тканей. К тому жеизображение можно получать в любой плоскости. Основными компонентамиМР-томографа являются силовой магнит, радиопередатчик, приемнаярадиочастотная катушка и компьютер. Большинство магнитов имеютмагнитное поле, параллельное длинной оси тела человека. Силамагнитного поля измеряется в теслах (Тл). Для клинической МРТиспользуются поля силой 0,02 -3 Тл.

Когда пациента помещают в сильное магнитное поле, всемаленькие протонные магниты тела (ядра водорода) разворачиваются внаправлении внешнего поля (подобно компасной стрелке, ориентирующейсяна магнитное поле Земли). Помимо этого, магнитные оси каждого протонаначинают вращаться (прецессировать) вокруг направления внешнегомагнитного поля. При пропускании через тело пациента радиоволн,имеющих равную частоту с частотой вращения протонов (Ларморовскаячастота), магнитное поле радиоволн заставляет магнитные моменты всехпротонов вращаться по часовой стрелке. Это явление называют магнитнымрезонансом.

Под резонансом понимают синхронные колебания, и дляизменения ориентации магнитных протонов магнитные поля протонов ирадиоволн должны резонировать, т.е. иметь одинаковую частоту.

В тканях пациента создается суммарный магнитный момент:ткани намагничиваются, и их магнетизм ориентируется точно параллельновнешнему магнитному полю. Магнетизм пропорционален числу протонов вединице объема ткани. Огромное число протонов (ядер водорода),содержащихся в большинстве тканей, обусловливает тот факт, чтомагнитный момент достаточно велик для того, чтобы индуцироватьэлектрический ток в расположенной вне пациента принимающей катушке.Этот индуцированный электрический ток «МР-сигнал»используется для реконструкции изображения.

В промежутке между передачей импульсов протоныподвергаются двум различным процессам релаксации Т1 и Т2. Релаксация– это последствие постепенного исчезновения намагниченности,вызванного небольшими различиями в силе местных магнитных полей. Т2релаксация – потеря магнетизма. Т1 релаксация – времявосстановления магнетизма. Чем короче Т1, тем быстреевосстанавливается магнетизм.

Таблица 1– Зависимость МР-сигнала от исследуемой ткани




Объект исследования

Пример

Интенсивность



Т1-взвешенный сигнал

Т2-взвешенный сигнал

Газ

Газ в легких, придаточных пазухах носа, желудке и кишечнике

Отсутствует

Отсутствует

Ткани, содержащие минералы в большом количестве

Компактное вещество кости, участки обызвествления

Отсутствует

Отсутствует

Слабо минерализированные ткани

Губчатое вещество кости

Средний или близкий к высокому

Низкий

Коллагеновые ткани

Связки, сухожилия, хрящи, соединительная ткань

Низкий

Низкий

Жир

Жировая ткань

Высокой интенсивности

Высокой интенсивности

Паренхиматозные органы, содержащие связанную воду

Печень, поджелудочная железа, надпочечники, мышцы, гиалиновые хрящи

Низкий

Низкий или близкий к среднему

Паренхиматозные органы, содержащие свободную жидкость

Щитовидная железа, селезенка, почки, предстательная железа, яичники, половой член

Низкий

Высокий

Полые органы, содержащие жидкость

Желчный пузырь, мочевой пузырь, простые кисты

Низкий

Высокий

Ткани с низким содержанием белка

Спинномозговая жидкость, моча, отеки

Низкий

Высокий

Ткани с высоким содержанием белка

Синовиальная жидкость, пульпозное ядро межпозвоночного диска, сложные кисты, абсцессы

Средний

Высокий

Кровь

Кровь в сосудах

Отсутствует

Отсутствует

Очень высокая информативность МРТ обусловлена рядом еедостоинств.

Особенно высокий тканевой контраст, основанный не на плотности, а на нескольких параметрах, зависящих от ряда физико-химических свойств тканей, и визуализация благодаря этому изменений, которые не дифференцируются при УЗИ и КТ.

Возможность управлять контрастом, ставя его в зависимость то от одного, то от другого параметра. Варьируя контраст, можно выделить одни ткани и детали и подавить изображение других. За счет этого МРТ, например, впервые позволила визуализировать без контрастирования все мягкотканные элементы суставов.

Отсутствие артефактов от костей, нередко перекрывающих мягкотканные контрасты при КТ, что позволяет без помех визуализировать поражение спинного и базальных отделов головного мозга.

Мультипланарность – возможность изображений в любой плоскости.

МРТ имеет и функциональные применения, например, изображение регургитации при клапанных пороках сердца в режиме кино или динамики движений в суставах.

МРТ отображает кровоток без искусственного контрастирования. Специальные ангиопрограммы с двумерным или трехмерным сбором данных позволяют получить изображение кровотока с отличным контрастом. Контрастные средства для МРТ. Контрастное разрешение на MP-изображение может быть существенно улучшено различными контрастными средствами. В зависимости от магнитных свойств МР-контрастные средства подразделяются на парамагнитные и супермагнитные.

Парамагнитные контрастные средства. Парамагнитнымисвойствами обладают атомы с одним или несколькими неспареннымиэлектронами. Это магнитные ионы гадолиния, хрома, никеля, железа, атакже марганца. Наиболее широкое клиническое применение получилисоединения гадолиния.

Контрастирующий эффект гадолиния обусловлен укорочениемвремени релаксации Т1 и Т2. В низких дозах преобладает воздействие наТ1, увеличивающее интенсивность сигнала. В высоких дозах преобладаетвоздействие на Т2 со снижением интенсивности сигнала. Наиболееширокое распространение имеют парамагнитные внеклеточныеМР-контрастные средства:

Магневист (гадопентат димеглюмина).

Дотарем (гадотерат меглюмина).

Омнискан (гадодиамид).

Проханс (гадотеридол).

Суперпарамагнитные контрастные средства.Суперпарамагнитный оксид железа – магнетит. Его доминирующимвоздействием является укорочение релаксации Т2. С увеличением дозыпроисходит снижение интенсивности сигнала.

Так же как в компьютерной томографии, пероральныеконтрастные средства используются при исследованиях органов брюшнойполости, чтобы дифференцировать кишечник и нормальные илипатологические ткани.

Магнетит (Fe3O4)– применяется при исследованиях желудочно-кишечного тракта. Этосуперпарамагнитное вещество с преимущественным действием на Т2релаксацию. Действует как негативное контрастное средство, т.е.снижает интенсивность сигнала.

Недостатки МРТ:

Плохо отображаются обызвествления

Длительное время изображения вместе с артефактами от дыхательных и других движений ограничивает применение МРТ в диагностике заболеваний грудной и брюшной полостей.

Вредность. При МРТ нет ионизирующего излучения ирадиационной вредности. Для подавляющего большинства пациентов методне представляет опасности.

МРТ противопоказана:

Пациентам с установленным водителем ритма или с внутриглазничными, внутричерепными и внутрипозвоночными ферромагнитными инородными телами и с сосудистыми клипсами из ферромагнитных материалов (абсолютное противопоказание).

Реанимационным больным из-за воздействия магнитных полей МР-томографа на системы жизнеобеспечения.

Пациентам с клаустрофобией (составляют примерно 1%); хотя она нередко уступает седативным средствам (реланиум).

Женщинам в первой трети беременности.

Тепловое изображение.Принцип и диагностические возможности метода.

Тепловые изображения. Анализ тепловых полей телачеловека как новый диагностический метод начал применяться вмедицинской практике с конца 50-х годов и с тех пор нашел широкоеприменение во многих клиниках мира. Впрочем, еще врачи древней Грецииопределяли локализацию глубокого расположения опухоли по местамнаиболее быстрого высыхания ила, тонким слоем которого смазывалибольного.

Способы регистрации инфракрасного излучения кожичеловека можно разделить на две группы – контактные идистанционные.

Контактная жидкокристаллическая термография проводится спомощью жидких кристаллов. В основе метода лежит способностьхолестерических кристаллов изменять цвет в зависимости отинтенсивности и волнового диапазона инфракрасного излученияповерхности, на которую они нанесены. Контактные термограммы получаютпутем прикладывания к поверхности тела в исследуемой области пленкиили паст с жидкокристаллическим соединением.

Пленка из холестерических кристаллов под воздействиеминфракрасного излучения кожи окрашивается в разные цвета, причем,участкам с различной температурой соответствуют различные цветовыетона. Полученную цветовую картину исследуют визуально и фотографируютна цветную пленку.

Более часто используется бесконтактная (дистанционная)термография.

Бесконтактное исследование может быть выполнено кактермоскопия (визуализация теплового поля тела или его части на экранетепловизора), термометрия (измерение температуры поверхности тела спомощью градуированной или цветовой шкалы и эталонного излучателя),термография (регистрация теплового поля на фотопленке илиэлектрохимической бумаге в виде монохроматической или цветнойтермограммы).

Для бесконтактной регистрации тепловых (температурных)полей кожных покровов человека используются оптико-электронныеприборы – медицинские тепловизоры.

Наличие патологического процесса проявляется одним изтрех качественных термографических признаков: появлением аномальныхзон гипертермии или гипотермии, нарушением нормальной термотопографиисосудистого рисунка, а также изменением такого количественногопризнака, как градиент температуры в исследуемой зоне.

Воспалительные процессы, как правило, обусловливаютизменения величин градиента температур между зоной поражения иокружающими тканями: при хроническом воспалительном процессе до0,7-1º; при остром – до 1-1,5º, при остромгнойно-деструктивном – 1,5-2º.

При воспалительных процессах, помимо измененияградиентов температур, на термограммах регистрируется зонагипертермии, по форме, размерам и расположению соответствующаяобласти наиболее выраженных патологических изменений.

При злокачественных опухолях и их метастазах в кости имягкие ткани зона гипертермии на термограммах имеет интенсивноесвечение, округлой или неправильной формы, резкие контуры, однороднуюструктуру. Градиент температур зоны гипертермии и симметричнойобласти превышает 2-,25º.

При снижении кровотока, связанного с ангиоспазмом илиорганическим поражением артериальных сосудов появляется зонагипотермии, по форме, размерам и топографии соответствующая областирезкого снижения кровотока.

Радиотермометрия – измерение температурывнутренних органов и тканей по собственному их излучению. Давноизвестно, что человек является источником радиоизлучения. Впервыерегистрацию этого излучения для медицинской диагностики применилиА.Баррет и П.Майерс в 1975 году.

При радиотермометрии производят измерение температурытканей на разной глубине с помощью микроволнового радиометра. Еслиизвестна температура кожи в данной области, то можно вычислитьтемпературу на любой глубине. Этого также можно добиться, регистрируятемпературу на двух разных длинах волн. Ценность метода подкрепляетсятем, что температура глубоко расположенных тканей, с одной стороны,постоянна, а с другой – почти моментально меняется под влияниемнекоторых лекарственных средств, в частности, сосудорасширяющихпрепаратов. Это дает возможность проводить функциональныеисследования, например, при решении вопроса об уровне ампутации приокклюзии сосудов конечностей.

В конструкции тепловизоров используются два методаполучения тепловых изображений. Приборы, создающие видимоеизображение тепловой картины объекта без сканирования, и сканирующиерадиометры. В устройствах без сканирования преобразование тепловогоизлучения в видимое осуществляется одновременно по всему полю зрения,тогда как при использовании сканирования преобразованиеосуществляется последовательно от точки к точке.

Итак, инфракрасная термография – способбесконтактной дистанционной регистрации изображения кожных покрововчеловека по его собственному спонтанному инфракрасному излучению,обусловленному процессами термогенеза и теплоотдачи тканей вдиапазоне электромагнитных волн от 0,76 мкм до 0,1 мм.

Наиболее широко в тепловизорах используетсяодноэлементный приемник из антимонида индия, который охлаждаетсяжидким азотом. Под действием падающего на приемник потока излученияизменяется его электропроводность (электрическое сопротивление),которое измеряется.

Термографическое исследование, как абсолютно безвредное,используют только на первом этапе диагностического алгоритма, а такжедля контроля эффективности лечения тех или иных заболеваний.

Проведение осмотров населения в кабинетахтермодиагностики должно быть ориентировано на выявление, в первуюочередь, следующих групп заболеваний:

Злокачественные новообразования: кожи и молочной железы, губы, полости рта и глотки, носа, уха, околоносовых пазух, гортани, мочеполовых органов.

Болезни системы кровообращения: флебит и тромбофлебит, облитерирующий атеросклероз.

Болезни органов пищеварения: язвенная болезнь желудка и 12 -перстной кишки, гастрит, панкреатит, холецистит.

Термография выявляет практически все случаи рецидивов иМТС в лимфатические узлы; МТС в позвоночный столб, ребра, кости тазавыявляются в 80% наблюдений обычно за 1-1,5 месяца до ихрентгенологического выявления.

Вредность при термографии отсутствует.

ЛИТЕРАТУРА

Волков В.Н. Основы ультразвуковой диагностики: учеб.- метод. пособие.– Гродно, 2005.

Общее руководство по радиологии /Под ред. Петерсона Х. Серия по мед. визуализации Института NICER т. 1. - 1995.

Михайлов А.Н. Руководство по медицинской визуализации. Мн.,1996.

Михайлов А.Н. Средства и методы современной рентгенографии: практ. рук. – Мн.: Бел. наука: 2000. -242 с.

Габуния Р.И., Колесникова Е.К. Компьютерная томография в клинической практике. М.,1995.

Технические средства медицинской интроскопии / Под ред. Б.И.Леонова. М., 1989.

Руководство по ядерной медицине: Учеб. пособие. Т.П.Сиваченко., Д.С.Мечев, В.А.Романенко и др. / Под ред. Т.П. Сиваченко. Киев, Вища шк., 1991.

Рекомендуем к просомтру

www.kievoncology.com благодарны автору и издательству, которые способствует образованию медицинских работников. При нарушении авторских прав, сообщите нам и мы незамедлительно удалим материалы.