Metody i techniki diagnostyki radiacyjnej. Nowoczesne metody diagnostyki radiologicznej pacjenta. Gdzie stosowana jest diagnostyka radiologiczna?

2.1. DIAGNOSTYKA RTG

(RADIOLOGIA)

Prawie wszystkie placówki medyczne powszechnie korzystają z urządzeń do badań rentgenowskich. Instalacje rentgenowskie są proste, niezawodne i ekonomiczne. To właśnie te systemy do dziś stanowią podstawę diagnostyki urazów układu kostnego, chorób płuc, nerek i przewodu pokarmowego. Ponadto metoda rentgenowska odgrywa ważną rolę w wykonywaniu różnych procedur interwencyjnych (zarówno diagnostycznych, jak i terapeutycznych).

2.1.1. krótki opis promieniowanie rentgenowskie

Promieniowanie rentgenowskie to fale elektromagnetyczne (przepływ kwantów, fotonów), których energia mieści się w skali energetycznej pomiędzy promieniowaniem ultrafioletowym a promieniowaniem gamma (ryc. 2-1). Fotony promieniowania rentgenowskiego mają energie od 100 eV do 250 keV, co odpowiada promieniowaniu o częstotliwości od 3×10 16 Hz do 6×10 19 Hz i długości fali 0,005-10 nm. Widma elektromagnetyczne promieni rentgenowskich i promieniowania gamma w dużym stopniu pokrywają się.

Ryż. 2-1.Skala promieniowania elektromagnetycznego

Główną różnicą między tymi dwoma rodzajami promieniowania jest sposób ich wytwarzania. Promienie X powstają przy udziale elektronów (np. gdy ich przepływ jest spowolniony), a promienie gamma powstają podczas rozpadu radioaktywnego jąder niektórych pierwiastków.

Promienie rentgenowskie mogą powstawać, gdy przyspieszony przepływ naładowanych cząstek zwalnia (tzw. bremsstrahlung) lub gdy w powłokach elektronowych atomów zachodzą przejścia wysokoenergetyczne (promieniowanie charakterystyczne). Urządzenia medyczne wykorzystują lampy rentgenowskie do generowania promieni rentgenowskich (ryc. 2-2). Ich głównymi elementami są katoda i masywna anoda. Elektrony emitowane w wyniku różnicy potencjałów elektrycznych między anodą i katodą są przyspieszane, docierają do anody i są zwalniane w przypadku zderzenia z materiałem. W rezultacie następuje bremsstrahlung promieniowania rentgenowskiego. Podczas zderzenia elektronów z anodą zachodzi również drugi proces - elektrony są wybijane z powłok elektronowych atomów anody. Ich miejsce zajmują elektrony z innych powłok atomu. Podczas tego procesu powstaje drugi rodzaj promieniowania rentgenowskiego – tzw. charakterystyczne promieniowanie rentgenowskie, którego widmo w dużej mierze zależy od materiału anody. Anody są najczęściej wykonane z molibdenu lub wolframu. Dostępne są specjalne urządzenia do ogniskowania i filtrowania promieni rentgenowskich w celu poprawy uzyskanych obrazów.

Ryż. 2-2.Schemat urządzenia z lampą rentgenowską:

1 - anoda; 2 - katoda; 3 - napięcie dostarczane do lampy; 4 - Promieniowanie rentgenowskie

Właściwości promieni rentgenowskich decydujące o ich zastosowaniu w medycynie to zdolność penetracji, działanie fluorescencyjne i fotochemiczne. Najważniejszymi właściwościami decydującymi o ich zastosowaniu w diagnostyce radiacyjnej jest zdolność penetracji promieni rentgenowskich oraz ich pochłanianie przez tkanki ciała ludzkiego i materiały sztuczne. Im krótsza długość fali, tym większa siła penetracji promieni rentgenowskich.

Wyróżnia się „miękkie” promieniowanie rentgenowskie o niskiej energii i częstotliwości promieniowania (według najdłuższej długości fali) oraz „twarde” promieniowanie rentgenowskie o wysokiej energii fotonów i częstotliwości promieniowania oraz o krótkiej długości fali. Długość fali promieniowania rentgenowskiego (a co za tym idzie, jego „twardość” i zdolność penetracji) zależy od napięcia przyłożonego do lampy rentgenowskiej. Im wyższe napięcie na rurze, tym większa prędkość i energia przepływu elektronów oraz krótsza długość fali promieni rentgenowskich.

Kiedy promieniowanie rentgenowskie przenikające przez substancję oddziałuje, zachodzą w niej zmiany jakościowe i ilościowe. Stopień absorpcji promieni rentgenowskich przez tkanki jest zmienny i zależy od gęstości i masy atomowej pierwiastków tworzących obiekt. Im większa jest gęstość i masa atomowa substancji tworzącej badany obiekt (narząd), tym więcej promieni rentgenowskich jest pochłanianych. Ciało ludzkie składa się z tkanek i narządów o różnej gęstości (płuca, kości, tkanki miękkie itp.), co wyjaśnia różną absorpcję promieni rentgenowskich. Wizualizacja opiera się na sztucznych lub naturalnych różnicach w absorpcji promieni rentgenowskich przez różne narządy i tkanki narządy wewnętrzne i struktury.

Do rejestracji promieniowania przechodzącego przez ciało wykorzystuje się jego zdolność do wywoływania fluorescencji określonych związków oraz oddziaływania fotochemicznego na błonę. W tym celu stosuje się specjalne ekrany do fluoroskopii i klisze fotograficzne do radiografii. W nowoczesnych aparatach rentgenowskich do rejestracji promieniowania osłabionego wykorzystywane są specjalne układy cyfrowych detektorów elektronicznych – cyfrowych paneli elektronicznych. W tym przypadku metody rentgenowskie nazywane są cyfrowymi.

Ze względu na biologiczne działanie promieni rentgenowskich konieczne jest zabezpieczenie pacjenta w trakcie badania. To zostaje osiągnięte

możliwie najkrótszy czas ekspozycji, zastąpienie fluoroskopii radiografią, ściśle uzasadnione stosowanie metod jonizujących, ochrona poprzez osłonę pacjenta i personelu przed narażeniem na promieniowanie.

2.1.2. Radiografia i fluoroskopia

Fluoroskopia i radiografia to główne metody badania rentgenowskiego. Na naukę różne narządy i tkanek stworzono szereg specjalnych urządzeń i metod (ryc. 2-3). Radiografia jest nadal bardzo szeroko stosowana w praktyce klinicznej. Fluoroskopię stosuje się rzadziej ze względu na stosunkowo dużą dawkę promieniowania. Zmuszeni są uciekać się do fluoroskopii tam, gdzie radiografia lub niejonizujące metody uzyskiwania informacji są niewystarczające. W związku z rozwojem tomografii komputerowej spadła rola klasycznej tomografii warstwowej. Technikę tomografii warstwowej stosuje się do badania płuc, nerek i kości tam, gdzie nie ma pracowni tomografii komputerowej.

Rentgen (grecki) zakreso- badać, obserwować) - badanie, w którym obraz rentgenowski jest rzutowany na ekran fluorescencyjny (lub system detektorów cyfrowych). Metoda pozwala na statyczne i dynamiczne badania czynnościowe narządów (np. fluoroskopia żołądka, wychylenie przepony) oraz monitorowanie zabiegów interwencyjnych (np. angiografia, stentowanie). Obecnie przy wykorzystaniu systemów cyfrowych obrazy uzyskiwane są na monitorach komputerów.

Do głównych wad fluoroskopii można zaliczyć stosunkowo dużą dawkę promieniowania oraz trudności w różnicowaniu „subtelnych” zmian.

Radiografia (grecki) greafo- napisz, zobrazuj) - badanie, w którym uzyskuje się obraz rentgenowski obiektu, utrwalony na kliszy (radiografia bezpośrednia) lub na specjalnych urządzeniach cyfrowych (radiografia cyfrowa).

Różne rodzaje radiografii (radiografia ankietowa, radiografia celowana, radiografia kontaktowa, radiografia kontrastowa, mammografia, urografia, przetoka, artrografia itp.) służą poprawie jakości i zwiększeniu ilości uzyskiwanej diagnostyki.

Ryż. 2-3.Nowoczesny aparat rentgenowski

informacje techniczne w każdej konkretnej sytuacji klinicznej. Na przykład radiografię kontaktową stosuje się do zdjęć zębów, a radiografię kontrastową do urografii wydalniczej.

Techniki rentgenowskie i fluoroskopowe można stosować w przypadku pionowej lub poziomej pozycji ciała pacjenta w warunkach szpitalnych lub oddziałowych.

Jedną z głównych i szeroko stosowanych technik badawczych pozostaje tradycyjna radiografia z wykorzystaniem błony rentgenowskiej lub radiografii cyfrowej. Wynika to z dużej wydajności, prostoty i zawartości informacyjnej uzyskanych obrazów diagnostycznych.

Fotografując obiekt z ekranu fluorescencyjnego na kliszę (zwykle małej wielkości - klisza fotograficzna specjalnego formatu) uzyskuje się obrazy rentgenowskie, zwykle używane do badań masowych. Technika ta nazywa się fluorografią. Obecnie stopniowo wychodzi z użycia w związku z zastąpieniem go radiografią cyfrową.

Wadą każdego rodzaju badania rentgenowskiego jest jego niska rozdzielczość podczas badania tkanek o niskim kontraście. Wykorzystywana wcześniej do tego celu tomografia klasyczna nie dała pożądanego rezultatu. Aby przezwyciężyć tę wadę, stworzono CT.

2.2. DIAGNOSTYKA ULTRADŹWIĘKOWA (SONOGRAFIA, USG)

Diagnostyka ultrasonograficzna (sonografia, ultradźwięki) jest metodą diagnostyki radiologicznej polegającą na uzyskiwaniu obrazów narządów wewnętrznych za pomocą fal ultradźwiękowych.

Ultradźwięki są szeroko stosowane w diagnostyce. W ciągu ostatnich 50 lat metoda ta stała się jedną z najbardziej rozpowszechnionych i najważniejszych, zapewniając szybką, dokładną i bezpieczną diagnostykę wielu chorób.

Nazywa się to ultradźwiękami fale dźwiękowe o częstotliwości ponad 20 000 Hz. Jest to forma energii mechanicznej o charakterze falowym. Fale ultradźwiękowe rozchodzą się w ośrodkach biologicznych. Prędkość propagacji fali ultradźwiękowej w tkankach jest stała i wynosi 1540 m/s. Obraz uzyskuje się analizując sygnał (echo) odbity od granicy dwóch ośrodków. W medycynie najczęściej stosowane są częstotliwości z zakresu 2-10 MHz.

Ultradźwięki generowane są przez specjalny czujnik z kryształem piezoelektrycznym. Krótkie impulsy elektryczne powodują drgania mechaniczne w krysztale, w wyniku czego generowane jest promieniowanie ultradźwiękowe. Częstotliwość ultradźwięków jest określona przez częstotliwość rezonansową kryształu. Odbite sygnały są rejestrowane, analizowane i wyświetlane wizualnie na ekranie instrumentu, tworząc obrazy badanych struktur. Dzięki temu czujnik działa kolejno jako emiter, a następnie jako odbiornik fal ultradźwiękowych. Zasadę działania układu ultradźwiękowego pokazano na rys. 2-4.

Ryż. 2-4.Zasada działania układu ultradźwiękowego

Im większy opór akustyczny, tym większe odbicie ultradźwięków. Powietrze nie przewodzi fal dźwiękowych, dlatego aby poprawić penetrację sygnału na styku powietrze/skóra, na czujnik nakładany jest specjalny żel ultradźwiękowy. Eliminuje to szczelinę powietrzną pomiędzy skórą pacjenta a czujnikiem. Poważne artefakty podczas badania mogą wynikać ze struktur zawierających powietrze lub wapń (pola płucne, pętle jelitowe, kości i zwapnienia). Na przykład podczas badania serca to ostatnie może być prawie całkowicie pokryte tkankami, które odbijają ultradźwięki lub nie przewodzą ultradźwięków (płuca, kości). W takim przypadku badanie narządu jest możliwe tylko przez małe obszary

powierzchnia ciała, na której badany narząd styka się z tkankami miękkimi. Obszar ten nazywany jest „oknem” ultradźwiękowym. Jeśli „okno” ultrasonograficzne jest słabe, badanie może być niemożliwe lub mało przydatne.

Nowoczesne aparaty USG to złożone urządzenia cyfrowe. Używają czujników czasu rzeczywistego. Obrazy są dynamiczne, można na nich obserwować tak szybkie procesy, jak oddychanie, skurcze serca, pulsację naczyń krwionośnych, ruch zastawek, perystaltykę i ruchy płodu. Położenie czujnika połączonego z urządzeniem ultradźwiękowym za pomocą giętkiego kabla można zmieniać w dowolnej płaszczyźnie i pod dowolnym kątem. Analogowy sygnał elektryczny generowany w czujniku jest digitalizowany i tworzony jest obraz cyfrowy.

Technika Dopplera jest bardzo ważna w badaniu USG. Doppler opisał efekt fizyczny, zgodnie z którym częstotliwość dźwięku generowanego przez poruszający się obiekt zmienia się w momencie jego odbioru przez nieruchomy odbiornik, w zależności od prędkości, kierunku i charakteru ruchu. Metoda Dopplera służy do pomiaru i wizualizacji prędkości, kierunku i charakteru ruchu krwi w naczyniach i komorach serca, a także ruchu wszelkich innych płynów.

Podczas badania dopplerowskiego naczyń krwionośnych przez badany obszar przechodzi promieniowanie ultradźwiękowe o fali ciągłej lub pulsacyjnej. Kiedy wiązka ultradźwiękowa przechodzi przez naczynie lub komorę serca, ultradźwięki są częściowo odbijane przez czerwone krwinki. Na przykład częstotliwość odbitego sygnału echa od krwi zbliżającej się do czujnika będzie wyższa niż pierwotna częstotliwość fal emitowanych przez czujnik. I odwrotnie, częstotliwość odbitego echa od krwi oddalającej się od przetwornika będzie niższa. Różnica pomiędzy częstotliwością odbieranego sygnału echa a częstotliwością ultradźwięków generowanych przez przetwornik nazywana jest przesunięciem Dopplera. To przesunięcie częstotliwości jest proporcjonalne do prędkości przepływu krwi. Urządzenie ultradźwiękowe automatycznie przekształca przesunięcie Dopplera na względną prędkość przepływu krwi.

Badania łączące dwuwymiarowe USG w czasie rzeczywistym i pulsacyjne USG Dopplera nazywane są duplex. W badaniu dupleksowym kierunek wiązki Dopplera nakłada się na dwuwymiarowy obraz w trybie B.

Współczesny rozwój technologii badań duplex doprowadził do pojawienia się kolorowego dopplerowskiego mapowania przepływu krwi. W obrębie objętości kontrolnej kolorowy przepływ krwi nakłada się na obraz 2D. W tym przypadku krew jest wyświetlana w kolorze, a nieruchoma tkanka w skali szarości. Kiedy krew zbliża się do czujnika, stosowane są kolory czerwono-żółte, podczas oddalania się od czujnika stosowane są kolory niebiesko-cyjanowe. Ten kolorowy obraz nie zawiera dodatkowych informacji, ale daje dobre wizualne wyobrażenie o naturze ruchu krwi.

W większości przypadków do badania USG wystarczy zastosowanie sond przezskórnych. Jednak w niektórych przypadkach konieczne jest zbliżenie czujnika do obiektu. Przykładowo u dużych pacjentów do badania serca wykorzystuje się sondy umieszczane w przełyku (echokardiografia przezprzełykowa), w pozostałych przypadkach w celu uzyskania wysokiej jakości obrazów wykorzystuje się sondy doodbytnicze lub dopochwowe. Podczas operacji uciekają się do stosowania czujników chirurgicznych.

W ostatnich latach coraz częściej wykorzystuje się ultrasonografię trójwymiarową. Oferta systemów ultradźwiękowych jest bardzo szeroka – znajdują się w niej urządzenia przenośne, urządzenia do ultrasonografii śródoperacyjnej oraz systemy ultrasonograficzne klasy eksperckiej (ryc. 2-5).

We współczesnej praktyce klinicznej metoda badania ultrasonograficznego (sonografia) jest niezwykle rozpowszechniona. Wyjaśnia to fakt, że przy stosowaniu tej metody nie ma promieniowanie jonizujące możliwe jest przeprowadzenie testów funkcjonalnych i obciążeniowych, metoda ma charakter informacyjny i jest stosunkowo niedroga, urządzenia są kompaktowe i łatwe w obsłudze.

Ryż. 2-5.Nowoczesny aparat USG

Metoda ultrasonograficzna ma jednak swoje ograniczenia. Należą do nich: duża częstotliwość artefaktów w obrazie, mała głębokość wnikania sygnału, małe pole widzenia oraz duża zależność interpretacji wyników od operatora.

Wraz z rozwojem sprzętu ultradźwiękowego wzrasta zawartość informacyjna tej metody.

2.3. TOMOGRAFIA KOMPUTEROWA (CT)

Metoda tomografii komputerowej badanie rentgenowskie, polegającą na uzyskiwaniu obrazów warstwa po warstwie w płaszczyźnie poprzecznej i ich komputerowej rekonstrukcji.

Stworzenie tomografów komputerowych to kolejny rewolucyjny krok w uzyskiwaniu obrazów diagnostycznych po odkryciu promieni rentgenowskich. Wynika to nie tylko z uniwersalności i niezrównanej rozdzielczości metody przy badaniu całego ciała, ale także z nowych algorytmów obrazowania. Obecnie wszystkie urządzenia do obrazowania wykorzystują w takim czy innym stopniu techniki i metody matematyczne, które stanowiły podstawę CT.

Tomografia komputerowa nie ma bezwzględnych przeciwwskazań do jej stosowania (poza ograniczeniami związanymi z promieniowaniem jonizującym) i może być stosowana w diagnostyce doraźnej, przesiewowej, a także jako metoda doprecyzowująca diagnostykę.

Główny wkład w powstanie tomografii komputerowej wniósł pod koniec lat 60. brytyjski naukowiec Godfrey Hounsfield. XX wiek.

Początkowo tomografy komputerowe podzielono na generacje w zależności od konstrukcji systemu detektora lampy rentgenowskiej. Pomimo licznych różnic w budowie, wszystkie nazywano tomografami „krokowymi”. Wynikało to z faktu, że po każdym przekroju tomograf zatrzymywał się, stół z pacjentem robił „krok” kilkumilimetrowy, po czym wykonywano kolejny przekrój.

W 1989 roku pojawiła się spiralna tomografia komputerowa (SCT). W przypadku SCT lampa rentgenowska z detektorami stale obraca się wokół poruszającego się stołu z pacjentem

tom. Pozwala to nie tylko skrócić czas badania, ale także uniknąć ograniczeń techniki „krok po kroku” – pomijania fragmentów w trakcie badania ze względu na różną głębokość wstrzymywania oddechu przez pacjenta. Nowe oprogramowanie umożliwiło dodatkowo zmianę szerokości przekrojów i algorytmu przywracania obrazu po zakończeniu badania. Umożliwiło to uzyskanie nowych informacji diagnostycznych bez konieczności powtarzania badań.

Od tego momentu CT stała się ujednolicona i uniwersalna. Udało się zsynchronizować wprowadzenie środka kontrastowego z początkiem ruchu stołu podczas SCT, co doprowadziło do powstania angiografii CT.

W 1998 roku pojawiła się wielorzędowa tomografia komputerowa (MSCT). Stworzono systemy nie z jednym (jak w przypadku SCT), ale z 4 rzędami detektorów cyfrowych. Od 2002 roku zaczęto stosować tomografy z 16 rzędami elementów cyfrowych w detektorze, a od 2003 roku liczba rzędów elementów osiągnęła 64. W 2007 roku pojawiły się tomografy MSCT z 256 i 320 rzędami elementów detektora.

Dzięki takim tomografom możliwe jest uzyskanie w ciągu zaledwie kilku sekund setek i tysięcy tomogramów o grubości każdego plasterka 0,5-0,6 mm. To udoskonalenie techniczne umożliwiło przeprowadzenie badania nawet na pacjentach podłączonych do urządzenia. sztuczne oddychanie. Oprócz przyspieszenia badania i poprawy jego jakości, rozwiązano tak złożony problem, jak wizualizacja naczyń wieńcowych i jam serca za pomocą tomografii komputerowej. Stało się możliwe badanie naczyń wieńcowych, objętości jam i czynności serca oraz perfuzji mięśnia sercowego w jednym badaniu trwającym 5–20 sekund.

Schemat ideowy urządzenia CT pokazano na ryc. 2-6, a wygląd jest na ryc. 2-7.

Do głównych zalet nowoczesnej tomografii komputerowej zalicza się: szybkość uzyskiwania obrazów, warstwowy (tomograficzny) charakter obrazów, możliwość uzyskania przekrojów o dowolnej orientacji, wysoką rozdzielczość przestrzenną i czasową.

Wadami tomografii komputerowej są stosunkowo wysoka (w porównaniu do radiografii) dawka promieniowania, możliwość pojawienia się artefaktów z gęstych struktur, ruchów i stosunkowo niska rozdzielczość kontrastu tkanek miękkich.

Ryż. 2-6.Schemat urządzenia MSCT

Ryż. 2-7.Nowoczesny 64-spiralny tomograf komputerowy

2.4. REZONANS MAGNETYCZNY

TOMOGRAFIA (MRI)

Rezonans magnetyczny (MRI) to metoda diagnostyki radiacyjnej polegająca na uzyskiwaniu warstwowych i wolumetrycznych obrazów narządów i tkanek o dowolnej orientacji z wykorzystaniem zjawiska jądrowego rezonansu magnetycznego (NMR). Pierwsze prace dotyczące obrazowania za pomocą NMR pojawiły się w latach 70-tych. ostatni wiek. Do chwili obecnej ta metoda obrazowania medycznego zmieniła się nie do poznania i nadal ewoluuje. Udoskonalany jest sprzęt i oprogramowanie oraz udoskonalane są techniki pozyskiwania obrazów. Wcześniej zastosowanie MRI ograniczało się do badania ośrodkowego układu nerwowego. Obecnie metoda ta jest z powodzeniem stosowana w innych dziedzinach medycyny, m.in. w badaniach naczyń krwionośnych i serca.

Po włączeniu NMR do metod diagnostyki radiacyjnej zaprzestano używania przymiotnika „jądrowy”, aby nie budzić u pacjentów skojarzeń z bronią nuklearną lub energią jądrową. Dlatego dziś oficjalnie używa się terminu „rezonans magnetyczny” (MRI).

NMR to zjawisko fizyczne oparte na właściwościach pewnych substancji jądra atomowe umieszczone w polu magnetycznym pochłaniają energię zewnętrzną w zakresie częstotliwości radiowych (RF) i emitują ją po zakończeniu impulsu RF. Ciągłe napięcie pole magnetyczne i częstotliwość impulsu częstotliwości radiowej ściśle sobie odpowiadają.

Ważnymi jądrami stosowanymi w obrazowaniu metodą rezonansu magnetycznego są 1H, 13C, 19F, 23Na i 31P. Wszystkie mają właściwości magnetyczne, co odróżnia je od izotopów niemagnetycznych. W organizmie występuje najwięcej protonów wodoru (1H). Dlatego w przypadku rezonansu magnetycznego wykorzystywany jest sygnał z jąder wodoru (protonów).

Jądra wodoru można traktować jako małe magnesy (dipole) posiadające dwa bieguny. Każdy proton obraca się wokół własnej osi i ma mały moment magnetyczny (wektor magnesowania). Obracające się momenty magnetyczne jąder nazywane są spinami. Kiedy takie jądra zostaną umieszczone w zewnętrznym polu magnetycznym, mogą absorbować fale elektromagnetyczne o określonych częstotliwościach. Zjawisko to zależy od rodzaju jąder, siły pola magnetycznego oraz środowiska fizycznego i chemicznego jąder. Z tym zachowaniem

Ruch jądra można porównać do obracającego się wierzchołka. Pod wpływem pola magnetycznego wirujący rdzeń podlega złożonemu ruchowi. Rdzeń obraca się wokół własnej osi, a sama oś obrotu wykonuje ruchy okrężne w kształcie stożka (precesy), odchylające się od kierunku pionowego.

W zewnętrznym polu magnetycznym jądra mogą znajdować się w stabilnym stanie energetycznym lub w stanie wzbudzonym. Różnica energii między tymi dwoma stanami jest tak mała, że ​​liczba jąder na każdym z tych poziomów jest prawie identyczna. Dlatego powstały sygnał NMR, który zależy właśnie od różnicy w obsadzeniu tych dwóch poziomów protonami, będzie bardzo słaby. Aby wykryć to makroskopowe namagnesowanie, konieczne jest odchylenie jego wektora od osi stałego pola magnetycznego. Osiąga się to za pomocą impulsu zewnętrznego promieniowania o częstotliwości radiowej (elektromagnetycznej). Kiedy układ powraca do stanu równowagi, emitowana jest pochłonięta energia (sygnał MR). Sygnał ten jest rejestrowany i wykorzystywany do konstruowania obrazów MR.

Specjalne (gradientowe) cewki umieszczone wewnątrz głównego magnesu wytwarzają niewielkie dodatkowe pola magnetyczne, dzięki czemu natężenie pola wzrasta liniowo w jednym kierunku. Przesyłając impulsy o częstotliwości radiowej o zadanym wąskim zakresie częstotliwości, możliwe jest uzyskanie sygnałów MR jedynie z wybranej warstwy tkanki. Orientację gradientów pola magnetycznego i odpowiednio kierunek nacięć można łatwo określić w dowolnym kierunku. Sygnały odbierane z każdego elementu obrazu wolumetrycznego (woksela) mają swój własny, unikalny i rozpoznawalny kod. Ten kod to częstotliwość i faza sygnału. Na podstawie tych danych można konstruować obrazy dwu- lub trójwymiarowe.

Aby uzyskać sygnał rezonansu magnetycznego, stosuje się kombinacje impulsów o częstotliwości radiowej o różnym czasie trwania i kształcie. Łącząc różne impulsy, powstają tzw. sekwencje impulsów, które służą do uzyskania obrazów. Specjalne sekwencje impulsów obejmują hydrografię MR, mielografię MR, cholangiografię MR i angiografię MR.

Tkanki o dużych całkowitych wektorach magnetycznych będą indukować silny sygnał (wyglądają jasno), a tkanki o małych

z wektorami magnetycznymi - słaby sygnał (wyglądają na ciemne). Obszary anatomiczne o małej liczbie protonów (np. powietrze lub zwarta kość) indukują bardzo słaby sygnał MR i dlatego na obrazie zawsze wydają się ciemne. Woda i inne ciecze mają silny sygnał i wydają się jasne na obrazie, z różną intensywnością. Obrazy tkanek miękkich mają również różną intensywność sygnału. Wynika to z faktu, że oprócz gęstości protonów o charakterze natężenia sygnału w MRI decydują inne parametry. Należą do nich: czas relaksacji spinowo-sieciowej (podłużnej) (T1), relaksacja spinowo-spinowa (poprzeczna) (T2), ruch lub dyfuzja badanego ośrodka.

Czasy relaksacji tkanki – T1 i T2 – są stałe. W MRI terminy „obraz T1-zależny”, „obraz T2-zależny”, „obraz ważony protonowo” są używane w celu wskazania, że ​​różnice między obrazami tkanek wynikają przede wszystkim z dominującego działania jednego z tych czynników.

Dostosowując parametry sekwencji impulsów, radiolog lub lekarz może wpływać na kontrast obrazów bez uciekania się do stosowania środków kontrastowych. Dlatego w obrazowaniu MR istnieje znacznie więcej możliwości zmiany kontrastu obrazów niż w radiografii, tomografii komputerowej czy USG. Jednakże wprowadzenie specjalnych środków kontrastowych może jeszcze bardziej zmienić kontrast między tkankami prawidłowymi i patologicznymi oraz poprawić jakość obrazowania.

Schemat ideowy układu MR oraz wygląd urządzenia pokazano na ryc. 2-8

i 2-9.

Zazwyczaj skanery MRI są klasyfikowane na podstawie siły pola magnetycznego. Natężenie pola magnetycznego mierzy się w teslach (T) lub gausach (1T = 10 000 gausów). Siła pola magnetycznego Ziemi waha się od 0,7 gausa na biegunach do 0,3 gausa na równiku. Dla klienta

Ryż. 2-8.Schemat urządzenia MRI

Ryż. 2-9.Nowoczesny system MRI o polu 1,5 Tesli

W badaniu MRI wykorzystywane są magnesy o polu od 0,2 do 3 Tesli. Obecnie w diagnostyce najczęściej wykorzystuje się systemy MR o polach 1,5 i 3 Tesli. Systemy takie stanowią aż 70% światowej floty sprzętowej. Nie ma liniowej zależności pomiędzy natężeniem pola a jakością obrazu. Urządzenia o takim natężeniu pola zapewniają jednak lepszą jakość obrazu i posiadają większą liczbę programów stosowanych w praktyce klinicznej.

Głównym obszarem zastosowania MRI stał się mózg, a następnie rdzeń kręgowy. Tomogramy mózgu zapewniają doskonałe obrazy wszystkich struktur mózgu bez potrzeby stosowania dodatkowego kontrastu. Dzięki technicznym możliwościom metody uzyskiwania obrazów we wszystkich płaszczyznach, MRI zrewolucjonizowało badanie rdzenia kręgowego i krążków międzykręgowych.

Obecnie MRI jest coraz częściej wykorzystywane do badania stawów, narządów miednicy, gruczołów sutkowych, serca i naczyń krwionośnych. W tym celu opracowano dodatkowe specjalne cewki i matematyczne metody konstruowania obrazów.

Specjalna technika pozwala na rejestrację obrazów serca w różnych fazach cyklu pracy serca. Jeżeli badanie odbywa się w godz

synchronizacji z EKG, można uzyskać obrazy funkcjonującego serca. Badanie to nazywa się cine MRI.

Spektroskopia rezonansu magnetycznego (MRS) jest nieinwazyjną metodą diagnostyczną, która pozwala jakościowo i ilościowo określić skład chemiczny narządów i tkanek za pomocą jądrowego rezonansu magnetycznego i zjawiska przesunięcia chemicznego.

Spektroskopię MR najczęściej wykonuje się w celu uzyskania sygnałów z jąder fosforu i wodoru (protonów). Jednak ze względu na trudności techniczne i czasochłonność procedury jest ona nadal rzadko stosowana w praktyce klinicznej. Nie należy zapominać, że coraz częstsze stosowanie rezonansu magnetycznego wymaga szczególnej uwagi kwestii bezpieczeństwa pacjenta. Podczas badania za pomocą spektroskopii MR pacjent nie jest narażony na promieniowanie jonizujące, ale na promieniowanie elektromagnetyczne i o częstotliwości radiowej. Przedmioty metalowe znajdujące się w ciele osoby badanej (kule, odłamki, duże implanty) oraz wszelkie urządzenia elektroniczne i mechaniczne (np. tętno) może spowodować obrażenia pacjenta w wyniku przemieszczenia lub zakłócenia (zaprzestania) normalnej pracy.

Wielu pacjentów odczuwa strach przed zamkniętymi przestrzeniami – klaustrofobię, co prowadzi do niemożności zaliczenia badania. Tym samym należy poinformować wszystkich pacjentów o ewentualnych niepożądanych konsekwencjach badania i charakterze zabiegu, a lekarze prowadzący i radiologowie mają obowiązek przed badaniem zadać pacjentowi pytania dotyczące obecności ww. przedmiotów, urazów i operacji. Przed badaniem pacjent musi całkowicie przebrać się w specjalny kombinezon, aby metalowe przedmioty nie przedostawały się do kanału magnesu z kieszeni odzieży.

Ważne jest, aby znać przeciwwskazania względne i bezwzględne do badania.

Do bezwzględnych przeciwwskazań do badania zalicza się stany, w których jego prowadzenie stwarza sytuację zagrożenia życia pacjenta. Do tej kategorii zaliczają się wszyscy pacjenci, u których w organizmie występują urządzenia elektroniczno-mechaniczne (rozruszniki serca) oraz pacjenci, u których występują metalowe zaciski na tętnicach mózgu. Względne przeciwwskazania do badania obejmują stany, które mogą stwarzać pewne zagrożenia i trudności podczas wykonywania MRI, ale w większości przypadków jest to nadal możliwe. Takie przeciwwskazania są

obecność hemostatycznych zszywek, zacisków i klipsów o innej lokalizacji, dekompensacja niewydolności serca, pierwszy trymestr ciąży, klaustrofobia i konieczność monitorowania fizjologicznego. W takich przypadkach decyzję o możliwości wykonania rezonansu magnetycznego podejmuje się indywidualnie w każdym przypadku na podstawie stosunku wielkości możliwego ryzyka do oczekiwanej korzyści z badania.

Większość małych metalowych przedmiotów ( sztuczne zęby, materiał szwów chirurgicznych, niektóre typy sztucznych zastawek serca, stenty) nie stanowią przeciwwskazania do badania. Klaustrofobia jest przeszkodą w badaniach w 1-4% przypadków.

Podobnie jak inne techniki diagnostyki radiacyjnej, MRI nie jest pozbawiony wad.

Do istotnych wad MRI zalicza się stosunkowo długi czas badania, niemożność dokładnego wykrycia małych kamieni i zwapnień, złożoność sprzętu i jego działania oraz specjalne wymagania dotyczące instalacji urządzeń (ochrona przed zakłóceniami). Badanie MRI jest trudne do oceny pacjentów wymagających sprzętu podtrzymującego życie.

2.5. DIAGNOSTYKA RADIONUKLIDÓW

Diagnostyka radionuklidowa, czyli medycyna nuklearna, to metoda diagnostyki radiacyjnej polegająca na rejestracji promieniowania pochodzącego od sztucznych substancji promieniotwórczych wprowadzonych do organizmu.

Do diagnostyki radionuklidów wykorzystuje się szeroką gamę znakowanych związków (radiofarmaceutyków (RP)) oraz metod ich rejestracji za pomocą specjalnych czujników scyntylacyjnych. Energia zaabsorbowanego promieniowania jonizującego wzbudza błyski światła widzialnego w krysztale czujnika, z których każdy jest wzmacniany przez fotopowielacze i przekształcany na impuls prądowy.

Analiza mocy sygnału pozwala określić intensywność i położenie przestrzenne każdej scyntylacji. Dane te służą do rekonstrukcji dwuwymiarowego obrazu propagacji radiofarmaceutyku. Obraz może być prezentowany bezpośrednio na ekranie monitora, na fotografii, kliszy wieloformatowej lub zarejestrowany na nośniku komputerowym.

W zależności od sposobu i rodzaju rejestracji promieniowania wyróżnia się kilka grup urządzeń radiodiagnostycznych:

Radiometry to przyrządy do pomiaru radioaktywności w całym organizmie;

Radiogramy są instrumentami służącymi do rejestracji dynamiki zmian radioaktywności;

Skanery - systemy rejestracji przestrzennego rozmieszczenia radiofarmaceutyków;

Kamery gamma są urządzeniami do statycznej i dynamicznej rejestracji rozkładu objętościowego znacznika radioaktywnego.

We współczesnych klinikach większość urządzeń do diagnostyki radionuklidów stanowią różnego typu kamery gamma.

Nowoczesne kamery gamma to kompleks składający się z 1-2 systemów detektorów o dużej średnicy, stołu do pozycjonowania pacjenta oraz komputerowego systemu przechowywania i przetwarzania obrazów (ryc. 2-10).

Kolejnym krokiem w rozwoju diagnostyki radionuklidów było stworzenie rotacyjnej kamery gamma. Za pomocą tych urządzeń możliwe było zastosowanie techniki warstwa po warstwie do badania rozkładu izotopów w organizmie – emisyjnej tomografii komputerowej pojedynczego fotonu (SPECT).

Ryż. 2-10.Schemat urządzenia kamery gamma

SPECT wykorzystuje obrotowe kamery gamma z jednym, dwoma lub trzema detektorami. Systemy tomografii mechanicznej umożliwiają obracanie detektorów wokół ciała pacjenta po różnych orbitach.

Rozdzielczość przestrzenna współczesnego SPECT wynosi około 5-8 mm. Drugim warunkiem wykonania badania radioizotopowego, oprócz dostępności specjalistycznego sprzętu, jest zastosowanie specjalnych znaczników radioaktywnych – radiofarmaceutyków (RP), które wprowadza się do organizmu pacjenta.

Radiofarmaceutyk to radioaktywny związek chemiczny o znanych właściwościach farmakologicznych i farmakokinetycznych. Radiofarmaceutyki stosowane w diagnostyce medycznej podlegają dość rygorystycznym wymaganiom: powinowactwo do narządów i tkanek, łatwość przygotowania, krótki okres półtrwania, optymalna energia promieniowania gamma (100-300 keV) oraz niska radiotoksyczność przy stosunkowo wysokich dopuszczalnych dawkach. Idealny radiofarmaceutyk powinien być podawany wyłącznie do narządów lub ognisk patologicznych przeznaczonych do badań.

Zrozumienie mechanizmów lokalizacji radiofarmaceutyków stanowi podstawę właściwej interpretacji badań radionuklidów.

Zastosowanie nowoczesnych izotopy radioaktywne bezpieczne i nieszkodliwe w praktyce diagnostyki medycznej. Ilość substancji czynnej (izotopu) jest na tyle mała, że ​​wprowadzona do organizmu nie powoduje skutków fizjologicznych reakcje alergiczne. W medycynie nuklearnej wykorzystuje się radiofarmaceutyki emitujące promienie gamma. Źródła cząstek alfa (jądra helu) i beta (elektrony) nie są obecnie wykorzystywane w diagnostyce ze względu na wysoki stopień absorpcji tkankowej i duże narażenie na promieniowanie.

Najczęściej stosowanym izotopem w praktyce klinicznej jest technet-99t (okres półtrwania - 6 godzin). Ten sztuczny radionuklid uzyskuje się bezpośrednio przed badaniem ze specjalnych urządzeń (generatorów).

Obraz radiodiagnostyczny, niezależnie od jego rodzaju (statyczny czy dynamiczny, planarny czy tomograficzny), zawsze odzwierciedla konkretną funkcję badanego narządu. Zasadniczo jest to reprezentacja funkcjonującej tkanki. Dokładnie o godz aspekt funkcjonalny Jest to podstawowa cecha wyróżniająca diagnostykę radionuklidową od innych metod obrazowania.

Radiofarmaceutyki podaje się zwykle dożylnie. W badaniach dotyczących wentylacji płuc lek podaje się wziewnie.

Jedną z nowych tomograficznych technik radioizotopowych w medycynie nuklearnej jest pozytronowa tomografia emisyjna (PET).

Metoda PET opiera się na właściwości niektórych krótkotrwałych radionuklidów polegającej na emitowaniu pozytonów podczas rozpadu. Pozyton to cząstka o masie równej elektronowi, ale posiadająca ładunek dodatni. Pozyton po przebyciu 1-3 mm w materii i utracie energii kinetycznej otrzymanej w momencie powstania w zderzeniach z atomami, anihiluje tworząc dwa kwanty gamma (fotony) o energii 511 keV. Kwanty te rozpraszają się w przeciwnych kierunkach. Zatem punkt rozpadu leży na linii prostej - trajektorii dwóch anihilowanych fotonów. Dwa detektory umieszczone naprzeciw siebie rejestrują połączone fotony anihilacji (Rys. 2-11).

PET pozwala ujęcie ilościowe stężenia radionuklidów i ma większe możliwości badania procesów metabolicznych niż scyntygrafia wykonywana za pomocą kamer gamma.

W przypadku PET stosuje się izotopy pierwiastków takich jak węgiel, tlen, azot i fluor. Radiofarmaceutyki znakowane tymi pierwiastkami są naturalnymi metabolitami organizmu i biorą udział w metabolizmie

Ryż. 2-11.Schemat urządzenia PET

Substancje. Dzięki temu możliwe jest badanie procesów zachodzących na poziomie komórkowym. Z tego punktu widzenia PET jest jedyną (obok spektroskopii MR) techniką oceny procesów metabolicznych i biochemicznych in vivo.

Wszystkie radionuklidy pozytonowe stosowane w medycynie są ultrakrótkie - ich okres półtrwania mierzony jest w minutach lub sekundach. Wyjątkami są fluor-18 i rubid-82. W tym względzie najczęściej stosuje się deoksyglukozę znakowaną fluorem-18 (fluorodeoksyglukoza – FDG).

Pomimo tego, że pierwsze systemy PET pojawiły się w połowie XX wieku, ich zastosowanie kliniczne utrudniają pewne ograniczenia. Są to trudności techniczne, które pojawiają się przy ustawianiu w klinikach akceleratorów do produkcji izotopów krótkotrwałych, ich wysoki koszt i trudność w interpretacji wyników. Jedno z ograniczeń – słaba rozdzielczość przestrzenna – zostało przezwyciężone poprzez połączenie systemu PET z MSCT, co jednak dodatkowo zwiększa koszt systemu (ryc. 2-12). W tym zakresie badania PET przeprowadza się według ścisłych wskazań, gdy inne metody są nieskuteczne.

Głównymi zaletami metody radionuklidowej jest jej wysoka czułość na różnego rodzaju procesy patologiczne, możliwość oceny metabolizmu i żywotności tkanek.

Do ogólnych wad metod radioizotopowych należy niska rozdzielczość przestrzenna. Stosowanie leków radioaktywnych w praktyce medycznej wiąże się z trudnościami w ich transporcie, przechowywaniu, pakowaniu i podawaniu pacjentom.

Ryż. 2-12.Nowoczesny system PET-CT

Budowa laboratoriów radioizotopowych (szczególnie PET) wymaga specjalnych pomieszczeń, zabezpieczeń, alarmów i innych środków ostrożności.

2.6. ANGIOGRAFIA

Angiografia to metoda badania rentgenowskiego polegająca na bezpośrednim wprowadzeniu środka kontrastowego do naczyń w celu ich zbadania.

Angiografię dzieli się na arteriografię, flebografię i limfografię. Ta ostatnia, ze względu na rozwój metod USG, CT i MRI, obecnie praktycznie nie jest stosowana.

Angiografię wykonuje się w wyspecjalizowanych pracowniach rentgenowskich. Pomieszczenia te spełniają wszystkie wymagania stawiane salom operacyjnym. Do angiografii wykorzystuje się specjalistyczne aparaty rentgenowskie (jednostki angiograficzne) (ryc. 2-13).

Podanie środka kontrastowego do łożyska naczyniowego odbywa się poprzez wstrzyknięcie strzykawką lub (częściej) specjalnym automatycznym iniektorem po nakłuciu naczyń.

Ryż. 2-13.Nowoczesna pracownia angiografii

Główną metodą cewnikowania naczyń jest technika cewnikowania naczyń Seldingera. Aby wykonać angiografię, do naczynia przez cewnik wstrzykuje się pewną ilość środka kontrastowego i rejestruje się przejście leku przez naczynia.

Odmianą angiografii jest angiografia wieńcowa (CAG) - technika badania naczyń wieńcowych i komór serca. Jest to złożona technika badawcza, wymagająca specjalnego przeszkolenia radiologa i zaawansowanego sprzętu.

Obecnie angiografia diagnostyczna naczyń obwodowych (np. aortografia, angiopulmonografia) jest stosowana coraz rzadziej. Wraz z dostępnością w klinikach nowoczesnych aparatów USG, diagnostykę CT i MRI procesów patologicznych w naczyniach krwionośnych coraz częściej przeprowadza się z wykorzystaniem technik małoinwazyjnych (angiografia CT) lub nieinwazyjnych (USG i MRI). Z kolei w przypadku angiografii coraz częściej wykonuje się małoinwazyjne zabiegi chirurgiczne (rekanalizacja łożyska naczyniowego, angioplastyka balonowa, stentowanie). Tym samym rozwój angiografii doprowadził do narodzin radiologii interwencyjnej.

2.7 RADIOLOGIA INTERWENCJONALNA

Radiologia interwencyjna to dziedzina medycyny, która opiera się na wykorzystaniu metod diagnostyki radiacyjnej oraz specjalnych przyrządów do wykonywania zabiegów małoinwazyjnych w celu diagnozowania i leczenia chorób.

Interwencje interwencyjne stały się powszechne w wielu dziedzinach medycyny, ponieważ często mogą zastąpić poważne interwencje chirurgiczne.

Pierwsze przezskórne leczenie zwężenia tętnic obwodowych przeprowadził amerykański lekarz Charles Dotter w 1964 r. W 1977 r. szwajcarski lekarz Andreas Grünzig zaprojektował cewnik balonowy i przeprowadził zabieg rozszerzenia zwężonej tętnicy wieńcowej. Metoda ta stała się znana jako angioplastyka balonowa.

Angioplastyka balonowa tętnic wieńcowych i obwodowych jest obecnie jedną z głównych metod leczenia zwężeń i niedrożności tętnic. W przypadku nawrotu zwężeń zabieg ten można powtarzać wielokrotnie. Aby zapobiec powtarzającym się zwężeniom, pod koniec ubiegłego wieku zaczęto stosować endo-

protezy naczyniowe – stenty. Stent to metalowa konstrukcja rurowa, którą instaluje się w zwężonym obszarze po rozszerzeniu balonem. Przedłużony stent zapobiega ponownemu zwężeniu.

Umieszczenie stentu przeprowadza się po diagnostyce angiograficznej i określeniu lokalizacji krytycznego zwężenia. Stent dobiera się na podstawie jego długości i rozmiaru (ryc. 2-14). Dzięki tej technice możliwe jest zamykanie ubytków przegród międzyprzedsionkowych i międzykomorowych bez większych operacji lub wykonanie plastyki balonowej zwężeń zastawek aorty, mitralnej i trójdzielnej.

Szczególnego znaczenia nabrała technika instalowania specjalnych filtrów w żyle głównej dolnej (filtrów głównych). Jest to konieczne, aby zapobiec przedostawaniu się zatorów do naczyń płucnych podczas zakrzepicy żył kończyn dolnych. Filtr żyły głównej dolnej jest strukturą siatkową, która otwierając się w świetle żyły głównej dolnej, zatrzymuje wznoszące się skrzepy krwi.

Inną interwencją wewnątrznaczyniową, poszukiwaną w praktyce klinicznej, jest embolizacja (zablokowanie) naczyń krwionośnych. Embolizację stosuje się w celu tamowania krwawień wewnętrznych, leczenia patologicznych zespoleń naczyniowych, tętniaków czy zamykania naczyń zasilających nowotwór złośliwy. Obecnie do embolizacji wykorzystuje się skuteczne materiały sztuczne, wyjmowane balony i mikroskopijne cewki stalowe. Embolizację przeprowadza się zazwyczaj selektywnie, tak aby nie spowodować niedokrwienia otaczających tkanek.

Ryż. 2-14.Schemat angioplastyki balonowej i stentowania

Radiologia interwencyjna obejmuje również drenaż ropni i torbieli, kontrastowanie patologicznych jam przez drogi przetok, przywracanie drożności dróg moczowych przy schorzeniach układu moczowego, plastyka bougienage i balonowa przy zwężeniach (zwężeniach) przełyku i dróg żółciowych, przezskórna termiczna lub kriodestrukcja nowotworów złośliwych i inne interwencje.

Po zidentyfikowaniu proces patologiczny Często konieczne jest skorzystanie z takiej opcji radiologii interwencyjnej, jak biopsja nakłucia. Znajomość budowy morfologicznej formacji pozwala wybrać odpowiednią taktykę leczenia. Biopsję punkcyjną wykonuje się pod kontrolą RTG, USG lub tomografii komputerowej.

Obecnie radiologia interwencyjna aktywnie się rozwija i w wielu przypadkach pozwala uniknąć poważnych interwencji chirurgicznych.

2.8 ŚRODKI KONTRASTOWE DO DIAGNOSTYKI PROMIENIOWANIA

Niski kontrast pomiędzy sąsiadującymi obiektami lub podobna gęstość sąsiadujących tkanek (np. krwi, ściany naczyń i skrzepliny) utrudnia interpretację obrazu. W takich przypadkach diagnostyka radiologiczna często ucieka się do sztucznego kontrastu.

Przykładem wzmocnienia kontrastu obrazów badanych narządów jest zastosowanie siarczanu baru do badania narządów przewodu pokarmowego. Takie kontrastowanie po raz pierwszy przeprowadzono w 1909 roku.

Trudniej było stworzyć środki kontrastowe do podawania wewnątrznaczyniowego. W tym celu, po wielu eksperymentach z rtęcią i ołowiem, zaczęto stosować rozpuszczalne związki jodu. Pierwsze generacje środków kontrastowych były niedoskonałe. Ich stosowanie powodowało częste i poważne (nawet śmiertelne) powikłania. Ale już w latach 20-30. XX wiek Opracowano szereg bezpieczniejszych, rozpuszczalnych w wodzie leków zawierających jod do podawania dożylnego. Powszechne stosowanie leków z tej grupy rozpoczęło się w 1953 roku, kiedy to zsyntetyzowano lek, którego cząsteczka składała się z trzech atomów jodu (diatrizoat).

W 1968 roku opracowano substancje charakteryzujące się niską osmolarnością (nie dysocjowały w roztworze na anion i kation) – niejonowe środki kontrastowe.

Nowoczesne środki kontrastowe to związki podstawione trijodem, zawierające trzy lub sześć atomów jodu.

Istnieją leki do podawania donaczyniowego, dojamowego i podpajęczynówkowego. Można również wstrzyknąć środek kontrastowy do jam stawów, narządów jamistych i pod błony rdzeń kręgowy. Przykładowo wprowadzenie kontrastu przez jamę trzonu macicy do jajowodów (histerosalpingografia) pozwala na ocenę wewnętrznej powierzchni jamy macicy i drożności jajowodów. W praktyce neurologicznej, przy braku MRI, stosuje się technikę mielografii - wprowadzenie rozpuszczalnego w wodzie środka kontrastowego pod błony rdzenia kręgowego. Dzięki temu możemy ocenić drożność przestrzeni podpajęczynówkowych. Inne techniki sztucznego kontrastu obejmują angiografię, urografię, przetokę, herniografię, sialografię i artrografię.

Po szybkim (bolusowym) dożylnym wstrzyknięciu środka kontrastowego dociera on do prawej strony serca, następnie bolus przechodzi przez łożysko naczyniowe płuc i dociera do lewej strony serca, następnie aorty i jej odgałęzień. Następuje szybka dyfuzja środka kontrastowego z krwi do tkanki. W ciągu pierwszej minuty po szybkim wstrzyknięciu w krwi i naczyniach krwionośnych utrzymuje się wysokie stężenie środka kontrastowego.

Donaczyniowe i dojamowe podanie środków kontrastowych zawierających w cząsteczce jod w rzadkich przypadkach może mieć niekorzystny wpływ na organizm. Jeżeli takie zmiany objawiają się objawami klinicznymi lub zmieniają wyniki badań laboratoryjnych pacjenta, nazywa się je działaniami niepożądanymi. Przed badaniem pacjenta stosującego środki kontrastowe należy sprawdzić, czy ma on reakcje alergiczne na jod, przewlekłą niewydolność nerek, astmę oskrzelową i inne choroby. Należy ostrzec pacjenta możliwa reakcja i korzyści z takich badań.

W przypadku wystąpienia reakcji na podanie środka kontrastowego personel gabinetu ma obowiązek postępować zgodnie ze specjalną instrukcją postępowania w zakresie zwalczania wstrząsu anafilaktycznego, aby zapobiec poważnym powikłaniom.

W badaniu MRI stosuje się także środki kontrastowe. Ich stosowanie zaczęto stosować w ostatnich dziesięcioleciach, po intensywnym wprowadzeniu metody do kliniki.

Zastosowanie środków kontrastowych w MRI ma na celu zmianę właściwości magnetycznych tkanek. Na tym polega ich znacząca różnica w porównaniu ze środkami kontrastowymi zawierającymi jod. Podczas gdy rentgenowskie środki kontrastowe znacznie osłabiają promieniowanie przenikające, leki MRI prowadzą do zmian w charakterystyce otaczającej tkanki. Nie są one wizualizowane na tomogramach, jak rentgenowskie środki kontrastowe, ale umożliwiają identyfikację ukrytych procesów patologicznych na skutek zmian wskaźników magnetycznych.

Mechanizm działania tych środków opiera się na zmianach czasu relaksacji obszaru tkanki. Większość tych leków jest na bazie gadolinu. Znacznie rzadziej stosuje się środki kontrastowe na bazie tlenku żelaza. Substancje te mają różny wpływ na intensywność sygnału.

Dodatnie (skracające czas relaksacji T1) zwykle bazują na gadolinu (Gd), a ujemne (skracające czas T2) na bazie tlenku żelaza. Środki kontrastowe na bazie gadolinu są uważane za bezpieczniejsze niż środki zawierające jod. Istnieją jedynie pojedyncze doniesienia o poważnych reakcjach anafilaktycznych na te substancje. Mimo to konieczne jest uważne monitorowanie pacjenta po wstrzyknięciu i dostępność dostępnego sprzętu do resuscytacji. Paramagnetyczne środki kontrastowe rozprowadzane są w przestrzeni wewnątrznaczyniowej i zewnątrzkomórkowej organizmu i nie przenikają przez barierę krew-mózg (BBB). Dlatego w ośrodkowym układzie nerwowym zwykle kontrastowane są tylko obszary pozbawione tej bariery, na przykład przysadka mózgowa, lejek przysadki mózgowej, zatoki jamiste, opona twarda oraz błony śluzowe nosa i zatok przynosowych. Uszkodzenie i zniszczenie BBB prowadzi do przenikania paramagnetycznych środków kontrastowych do przestrzeni międzykomórkowej i lokalnej zmiany relaksacji T1. Obserwuje się to w szeregu procesów patologicznych w ośrodkowym układzie nerwowym, takich jak nowotwory, przerzuty, zaburzenia krążenie mózgowe, infekcje.

Oprócz badań MRI ośrodkowego układu nerwowego kontrast służy do diagnostyki chorób układu mięśniowo-szkieletowego, serca, wątroby, trzustki, nerek, nadnerczy, narządów miednicy i gruczołów sutkowych. Badania te są prowadzone znacząco

znacznie rzadziej niż w przypadku patologii OUN. Aby wykonać angiografię MR i zbadać perfuzję narządów, konieczne jest podanie środka kontrastowego za pomocą specjalnego, niemagnetycznego iniektora.

W ostatnich latach badano możliwość stosowania środków kontrastowych w badaniach ultrasonograficznych.

Aby zwiększyć echogeniczność łożyska naczyniowego lub narządu miąższowego, podaje się dożylnie ultradźwiękowy środek kontrastowy. Mogą to być zawiesiny cząstek stałych, emulsje kropelek cieczy, a najczęściej umieszczone w nich mikropęcherzyki gazu różne skorupy. Podobnie jak inne środki kontrastowe, ultradźwiękowe środki kontrastowe powinny charakteryzować się niską toksycznością i być szybko eliminowane z organizmu. Leki pierwszej generacji nie przeszły przez łożysko włośniczkowe płuc i uległy w nim zniszczeniu.

Obecnie stosowane środki kontrastowe zaliczają się do duże koło krążenie krwi, co pozwala na ich wykorzystanie do poprawy jakości obrazów narządów wewnętrznych, wzmocnienia sygnału Dopplera i badania perfuzji. Obecnie nie ma ostatecznej opinii na temat celowości stosowania ultrasonograficznych środków kontrastowych.

Działania niepożądane podczas podawania środka kontrastowego występują w 1-5% przypadków. Zdecydowana większość działań niepożądanych ma charakter łagodny i nie wymaga specjalnego leczenia.

Należy podać Specjalna uwaga zapobieganie i leczenie ciężkich powikłań. Częstość występowania takich powikłań jest mniejsza niż 0,1%. Największym niebezpieczeństwem jest rozwój reakcji anafilaktycznych (idiosynkrazji) po podaniu substancji zawierających jod i ostrej niewydolności nerek.

Reakcje na podanie środków kontrastowych można podzielić na łagodne, umiarkowane i ciężkie.

W przypadku łagodnych reakcji pacjent odczuwa uczucie gorąca lub dreszczy i lekkie nudności. Potrzeba środki terapeutyczne NIE.

Przy umiarkowanych reakcjach powyższym objawom może towarzyszyć również spadek ciśnienia krwi, wystąpienie tachykardii, wymiotów i pokrzywki. Konieczne jest zapewnienie objawowej opieki lekarskiej (najczęściej podanie leków przeciwhistaminowych, przeciwwymiotnych, sympatykomimetycznych).

W przypadku ciężkich reakcji może wystąpić wstrząs anafilaktyczny. Konieczne są pilne działania reanimacyjne

więzy mające na celu utrzymanie aktywności ważnych narządów.

Do grupy zwiększone ryzyko Następujące kategorie pacjentów obejmują: Oto pacjenci:

Z ciężką dysfunkcją nerek i wątroby;

Z ciężarem historia alergii, szczególnie u tych, u których wcześniej występowały niepożądane reakcje na środki kontrastowe;

Z ciężką niewydolnością serca lub nadciśnieniem płucnym;

Z ciężką dysfunkcją tarczycy;

Z ciężką cukrzycą, guzem chromochłonnym, szpiczakiem.

Uważa się, że w grupie ryzyka wystąpienia działań niepożądanych znajdują się także małe dzieci i osoby w podeszłym wieku.

Lekarz zlecający badanie musi dokładnie ocenić stosunek ryzyka do korzyści podczas wykonywania badań z kontrastem i podjąć niezbędne środki ostrożności. Radiolog wykonujący badanie u pacjenta z wysokim ryzykiem wystąpienia działań niepożądanych po zastosowaniu środka kontrastowego ma obowiązek uprzedzić pacjenta i lekarza prowadzącego o niebezpieczeństwach związanych ze stosowaniem środków kontrastowych i w razie potrzeby zastąpić badanie innym, niewymagającym kontrast.

Gabinet rentgenowski musi być wyposażony we wszystko, co niezbędne do prowadzenia działań reanimacyjnych i zwalczania wstrząsu anafilaktycznego.

diagnostyka radiacyjna, radioterapia to dwa elementy radiologii. We współczesnej praktyce lekarskiej stosuje się je coraz częściej. Można to wytłumaczyć ich doskonałą zawartością informacyjną.

Diagnostyka radiologiczna to dyscyplina praktyczna zajmująca się badaniem zastosowania różnych rodzajów promieniowania do wykrywania i rozpoznawania dużej liczby chorób. Pomaga w badaniu morfologii i funkcji normalnych i chorych narządów i układów ludzkiego ciała. Istnieje kilka rodzajów diagnostyki radiacyjnej, a każda z nich jest na swój sposób wyjątkowa i pozwala wykryć choroby w różnych obszarach ciała.

Diagnostyka radiacyjna: rodzaje

Obecnie istnieje kilka metod diagnostyki radiacyjnej. Każdy z nich jest dobry na swój sposób, ponieważ pozwala na prowadzenie badań w określonym obszarze ludzkiego ciała. Rodzaje diagnostyki radiacyjnej:

• Diagnostyka rentgenowska.
• Badania radionuklidów.
• Tomografia komputerowa.
• Termografia.

Te rentgenowskie metody diagnostyki mogą dostarczyć danych o stanie zdrowia pacjenta jedynie w badanym obszarze. Istnieją jednak bardziej zaawansowane metody, które zapewniają bardziej szczegółowe i obszerne wyniki.

Nowoczesna metoda diagnostyczna

Nowoczesna diagnostyka radiacyjna jest jedną z dynamicznie rozwijających się specjalności medycznych. Jest to bezpośrednio związane z ogólnym postępem fizyki, matematyki, informatyki i informatyki.

Diagnostyka radiacyjna to nauka, która wykorzystuje promieniowanie do badania struktury i funkcjonowania normalnych i uszkodzonych przez choroby narządów i układów organizmu ludzkiego w celu zapobiegania chorobom i ich rozpoznawania. Ta metoda diagnostyczna odgrywa ważną rolę zarówno w badaniu pacjentów, jak i w procedurach leczenia radiologicznego, które zależą od informacji uzyskanych w trakcie badań.

Nowoczesne metody Diagnostyka rentgenowska umożliwia identyfikację patologii w konkretnym narządzie z maksymalną dokładnością i pomaga znaleźć Najlepszym sposobem na jej leczenie.

Rodzaje diagnostyki

Innowacyjne metody diagnostyczne obejmują dużą liczbę wizualizacji diagnostycznych i różnią się od siebie fizycznymi zasadami pozyskiwania danych. Jednak wspólna istota wszystkich technik leży w informacji uzyskiwanej w wyniku przetwarzania przesłanego, wyemitowanego lub odbitego promieniowania elektromagnetycznego lub wibracji mechanicznych. W zależności od tego, które ze zjawisk stanowi podstawę powstałego obrazu, diagnostykę radiologiczną dzieli się na następujące rodzaje badań:

• Diagnostyka rentgenowska opiera się na zdolności do pochłaniania promieni rentgenowskich przez tkanki.
• Polega na odbiciu wiązki skierowanych fal ultradźwiękowych w tkankach w kierunku czujnika.
• Radionuklid - charakteryzuje się emisją izotopów, które gromadzą się w tkankach.
• Metoda rezonansu magnetycznego opiera się na emisji promieniowania o częstotliwości radiowej, która zachodzi podczas wzbudzenia niesparowanych jąder atomowych w polu magnetycznym.
• Badania promieni podczerwonych to spontaniczna emisja promieniowania podczerwonego przez tkanki.

Każda z tych metod pozwala na dokładne rozpoznanie patologii w narządach człowieka i daje większą szansę na pozytywny wynik leczenia. W jaki sposób diagnostyka radiologiczna ujawnia patologię w płucach i co można wykryć za jej pomocą?

Badanie płuc

Rozproszone uszkodzenie płuc to zmiany w obu narządach, reprezentujące rozproszone ogniska, wzrost objętości tkanki, a w niektórych przypadkach kombinację tych dwóch stanów. Dzięki rentgenografii i badaniom komputerowym możliwa jest identyfikacja chorób płuc.

Tylko nowoczesne metody badawcze pozwalają szybko i trafnie postawić diagnozę i rozpocząć leczenie chirurgiczne w warunkach szpitalnych. W dobie nowoczesnej technologii diagnostyka radiologiczna płuc ma ogromne znaczenie. W większości przypadków postawienie diagnozy na podstawie obrazu klinicznego jest bardzo trudne. Wyjaśnia to fakt, że patologiom płuc towarzyszy silny ból, ostra niewydolność oddechowa i krwotok.

Ale nawet w najcięższych przypadkach diagnostyka radiacyjna w nagłych wypadkach przychodzi z pomocą lekarzom i pacjentom.

W jakich przypadkach wskazane są badania?

Rentgenowska metoda diagnostyki pozwala szybko zidentyfikować problem w przypadku wystąpienia sytuacji zagrażającej życiu pacjenta wymagającej pilnej interwencji. W wielu przypadkach przydatna może być pilna diagnostyka rentgenowska. Najczęściej stosuje się go przy uszkodzeniach kości i stawów, narządów wewnętrznych i tkanek miękkich. Urazy głowy i szyi, brzucha i jamy brzusznej są bardzo niebezpieczne dla człowieka, klatka piersiowa, kręgosłupa, bioder i długich rurkowatych kości.

Metoda badania rentgenowskiego jest przepisywana pacjentowi natychmiast po przeprowadzeniu terapii przeciwwstrząsowej. Można ją przeprowadzić bezpośrednio na oddziale ratunkowym, za pomocą urządzenia mobilnego lub zabrać pacjenta na pracownię RTG.

W przypadku urazów szyi i głowy wykonuje się badanie rentgenowskie, a jeśli to konieczne, dodaje się specjalne zdjęcia poszczególne części czaszki W wyspecjalizowanych placówkach można wykonać szybką angiografię naczyń mózgowych.

W przypadku urazu klatki piersiowej diagnoza rozpoczyna się od przeglądu i odbywa się w widoku bezpośrednim i bocznym. W przypadku urazów brzucha i miednicy konieczne jest przeprowadzenie badania z użyciem kontrastu.

Pilna opieka jest również prowadzona w przypadku innych patologii: ostrego bólu brzucha, odkrztuszania krwi i krwawienia z przewód pokarmowy. Jeśli dane nie wystarczą do ustalenia dokładnej diagnozy, zaleca się wykonanie tomografii komputerowej.

W przypadku podejrzenia obecności rzadko stosuje się diagnostykę rentgenowską ciała obce w drogach oddechowych lub przewodzie pokarmowym.

W przypadku każdego rodzaju urazów oraz w skomplikowanych przypadkach konieczne może okazać się wykonanie nie tylko tomografii komputerowej, ale również rezonansu magnetycznego. Tylko lekarz prowadzący może przepisać ten lub inny test.

Zalety radiodiagnostyki

Ta metoda badawcza jest uważana za jedną z najskuteczniejszych, dlatego biorąc pod uwagę jej zalety, chciałbym podkreślić następujące:

• Pod wpływem promieni guzy nowotworowe kurczą się, część komórek nowotworowych obumiera, a pozostałe przestają się dzielić.
• Wiele naczyń, z których dostarczana jest żywność, zarasta.
• Największe korzyści przynosi leczenie niektórych typów nowotworów: płuc, jajnika i grasicy.

Ale ta metoda ma nie tylko pozytywne aspekty, ale są też negatywne.

Wady diagnostyki radiacyjnej

Większość lekarzy uważa, że ​​niezależnie od tego, jak niesamowita jest ta metoda badawcza, ma ona również swoje negatywne strony. Obejmują one:

• Skutki uboczne występujące w trakcie terapii.
• Niska wrażliwość na promieniowanie radioaktywne narządów, takich jak chrząstki, kości, nerki i mózg.
• Maksymalna wrażliwość nabłonka jelitowego na to promieniowanie.

Diagnostyka radiologiczna wykazała dobre wyniki w identyfikacji patologii, ale nie jest odpowiednia dla każdego pacjenta.

Przeciwwskazania

Ta metoda badawcza nie jest odpowiednia dla wszystkich pacjentów chorych na raka. Jest przepisywany tylko w niektórych przypadkach:

• Obecność dużej liczby przerzutów.
• Choroba popromienna.
• Wrastanie korzeni nowotworowych do największych naczyń i narządów układu rozrodczego.
• Gorączka.
• Ciężki stan pacjenta z ciężkim zatruciem.
• Rozległa zmiana nowotworowa.
• Niedokrwistość, leukopenia i trombocytopenia.
• Rozpad guzów nowotworowych z krwawieniem.

Wniosek

Diagnostyka radiologiczna stosowana jest od kilku lat i daje bardzo dobre rezultaty w szybkim postawieniu diagnozy, szczególnie w skomplikowanych przypadkach. Dzięki jego zastosowaniu możliwe było postawienie diagnozy dla bardzo ciężko chorych pacjentów. Pomimo jego niedociągnięć, nie ma innych badań, które dałyby takie wyniki. Dlatego możemy z całą pewnością stwierdzić, że diagnostyka radiacyjna jest obecnie na pierwszym miejscu.

Diagnostyka radiacyjna to nauka o wykorzystaniu promieniowania do badania struktury i funkcji normalnych i patologicznie zmienionych narządów i układów człowieka w celu zapobiegania chorobom i diagnozowania ich.

Rola diagnostyki radiacyjnej

w kształceniu lekarzy i ogólnie w praktyce lekarskiej stale rośnie. Jest to związane ze stworzeniem centra diagnostyczne oraz pracownie diagnostyczne wyposażone w komputer i skanery rezonansu magnetycznego.

Wiadomo, że większość(ok. 80%) choroby diagnozuje się za pomocą urządzeń do diagnostyki radiacyjnej: USG, RTG, termografii, tomografii komputerowej i rezonansu magnetycznego. Lwią część tego zestawienia stanowią aparaty rentgenowskie, które występują w wielu odmianach: podstawowe, uniwersalne, fluorografy, mammografy, stomatologiczne, mobilne itp. W związku z pogłębiającym się problemem gruźlicy, w ostatnim czasie szczególnie wzrosła rola profilaktycznych badań fluorograficznych w celu zdiagnozowania tej choroby we wczesnym stadium.

Jest jeszcze jeden powód, który sprawił, że problematyka diagnostyki rentgenowskiej stała się istotna. Udział tych ostatnich w kształtowaniu zbiorczej dawki promieniowania ludności Ukrainy na skutek sztucznych źródeł promieniowania jonizującego wynosi około 75%. Aby zmniejszyć dawkę promieniowania pacjenta, nowoczesne aparaty rentgenowskie zawierają wzmacniacze obrazu rentgenowskiego, ale obecnie na Ukrainie jest ich mniej niż 10% istniejącej floty. I to robi wrażenie: w placówkach medycznych Ukrainy w styczniu 1998 r. działało ponad 2460 oddziałów i sal rentgenowskich, w których rocznie wykonywano 15 milionów badań rentgenowskich i 15 milionów badań fluorograficznych pacjentów. Nie bez powodu można twierdzić, że o stanie tej gałęzi medycyny decyduje zdrowie całego narodu.

Historia rozwoju diagnostyki radiologicznej

W ciągu ostatniego stulecia diagnostyka radiologiczna przeszła szybki rozwój, transformację metod i sprzętu, zyskała silną pozycję w diagnostyce i nadal zadziwia swoimi naprawdę niewyczerpanymi możliwościami.
Przodek diagnostyki radiacyjnej, metoda rentgenowska, pojawiła się po odkryciu promieniowania rentgenowskiego w 1895 roku, co dało początek rozwojowi nowej nauki medycznej – radiologii.
Pierwszym obiektem badań były układ szkieletowy i narządy oddechowe.
W 1921 roku opracowano technikę radiografii na danej głębokości – warstwa po warstwie – a tomografia weszła do powszechnej praktyki, znacznie wzbogacając diagnostykę.

Na oczach jednego pokolenia w ciągu 20-30 lat radiologia wyprowadziła się z ciemnych pomieszczeń, obraz z ekranów przeniósł się na monitory telewizyjne, a następnie przekształcił się w cyfrowy na monitorze komputera.
W latach 70-80 XX wieku nastąpiły rewolucyjne przemiany w diagnostyce radiologicznej. W praktyce wprowadzane są nowe metody akwizycji obrazu.

Etap ten charakteryzuje się następującymi cechami:

1. Przejście z jednego rodzaju promieniowania (rentgenowskiego) wykorzystywanego do uzyskania obrazu na inny:

• promieniowanie ultradźwiękowe
• Długa fala promieniowanie elektromagnetyczne zakres podczerwieni (termografia)
• promieniowanie o częstotliwości radiowej (NMR – jądrowy rezonans magnetyczny)

1. Wykorzystanie komputera do przetwarzania sygnałów i konstrukcji obrazu.
2. Przejście od pojedynczego obrazu do skanowania (sekwencyjna rejestracja sygnałów z różnych punktów).

Ultrasonograficzna metoda badań pojawiła się w medycynie znacznie później niż metoda rentgenowska, ale rozwinęła się jeszcze szybciej i stała się niezbędna ze względu na swoją prostotę, brak przeciwwskazań ze względu na jej nieszkodliwość dla pacjenta i wysoką zawartość informacyjną. W krótkim czasie przeszliśmy od skanowania w skali szarości do technik z obrazami kolorowymi i możliwością badania łożyska naczyniowego – Dopplerografii.

W ostatnim czasie upowszechniła się także jedna z metod, diagnostyka radionuklidowa, ze względu na niską ekspozycję na promieniowanie, atraumatyczność, brak alergii, szeroki zakres badanych zjawisk oraz możliwość łączenia technik statycznych i dynamicznych.

Jedna z aktywnie rozwijających się gałęzi przemysłu nowoczesnego Medycyna kliniczna jest diagnostyka radiologiczna. Sprzyja temu stały postęp w dziedzinie technologii komputerowej i fizyki. Dzięki wysoce informatywnym, nieinwazyjnym metodom badań, które pozwalają na szczegółową wizualizację narządów wewnętrznych, lekarze są w stanie rozpoznać choroby różne etapy ich rozwój, w tym przed pojawieniem się wyraźnych objawów.

Istota diagnostyki radiacyjnej

Diagnostyka radiacyjna nazywana jest potocznie dziedziną medycyny związaną z wykorzystaniem promieniowania jonizującego i niejonizującego do wykrywania zmian anatomicznych i funkcjonalnych w organizmie oraz rozpoznawania chorób wrodzonych i nabytych. Wyróżnia się następujące rodzaje diagnostyki radiacyjnej:

• Rentgen, który polega na wykorzystaniu promieni rentgenowskich: fluoroskopii, radiografii, tomografii komputerowej (CT), fluorografii, angiografii;
• USG, związane z wykorzystaniem fal ultradźwiękowych: badanie ultrasonograficzne (USG) narządów wewnętrznych w formatach 2D, 3D, 4D, Dopplerografia;
• rezonans magnetyczny, oparty na zjawisku jądrowego rezonansu magnetycznego - zdolność substancji zawierającej jądra o niezerowym spinie i umieszczonej w polu magnetycznym do pochłaniania i emitowania energii elektromagnetycznej: obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego (MRI), spektroskopia rezonansu magnetycznego (MRS) ;
• radioizotop, który polega na rejestracji promieniowania pochodzącego z radiofarmaceutyków wprowadzonych do organizmu pacjenta lub do płynu biologicznego zawartego w probówce: scyntygrafia, skanowanie, pozytonowa tomografia emisyjna (PET), jednofotonowa tomografia emisyjna (SPECT), radiometria, radiografia;
• termiczne, związane z wykorzystaniem promieniowania podczerwonego: termografia, tomografia termiczna.

Nowoczesne metody diagnostyki radiacyjnej umożliwiają uzyskanie płaskich i trójwymiarowych obrazów narządów wewnętrznych człowieka, dlatego nazywane są intraskopowymi („intra” - „wewnątrz czegoś”). Dostarczają lekarzom około 90% informacji potrzebnych do postawienia diagnozy.

W jakich przypadkach diagnostyka radiologiczna jest przeciwwskazana?

Badania tego typu nie są zalecane u pacjentów znajdujących się w śpiączce i ciężkim stanie, połączonym z gorączką (podwyższona temperatura ciała do 40-41°C i dreszczami), cierpiącymi na ostrą niewydolność wątroby i nerek (utrata zdolności narządów do na całego wykonywać swoje funkcje) choroba umysłowa, rozległe krwawienie wewnętrzne, otwarta odma opłucnowa (gdy powietrze podczas oddychania swobodnie przepływa pomiędzy płucami a środowiskiem zewnętrznym w wyniku uszkodzenia klatki piersiowej).

Czasami jednak tomografia komputerowa mózgu jest konieczna z pilnych powodów, na przykład u pacjenta w śpiączce w diagnostyce różnicowej udarów mózgu, podtwardówkowego (obszar pomiędzy oponą twardą a pajęczynówką) i podpajęczynówkowego (wnęka między oponą a pajęczynówką). pajęczynówki) krwotoki.

Rzecz w tym, że tomografię komputerową wykonuje się bardzo szybko i znacznie lepiej „widzi” objętość krwi w czaszce.

Pozwala to na podjęcie decyzji o konieczności pilnej interwencji neurochirurgicznej, a podczas wykonywania tomografii komputerowej pacjent może otrzymać pomoc w resuscytacji.

Rentgen i badania radioizotopowe towarzyszy pewien poziom narażenia organizmu pacjenta na promieniowanie. Ponieważ dawka promieniowania, choć niewielka, może negatywnie wpłynąć na rozwój płodu, promieniowanie rentgenowskie i radioizotopowe badanie radiacyjne Przeciwwskazane w czasie ciąży. W przypadku przepisania kobiecie w okresie laktacji jednego z tego rodzaju diagnostyki, zaleca się zaprzestanie karmienia piersią na 48 godzin po zabiegu.

Badania rezonansu magnetycznego nie wymagają naświetlania, dlatego są dozwolone u kobiet w ciąży, jednak należy je wykonywać z zachowaniem ostrożności: w trakcie zabiegu istnieje ryzyko nadmiernego podgrzania płynu owodniowego, co może zaszkodzić dziecku. To samo dotyczy diagnostyki w podczerwieni.

Bezwzględnym przeciwwskazaniem do wykonania rezonansu magnetycznego jest obecność u pacjenta metalowych implantów lub rozrusznika serca.

Diagnostyka USG nie ma przeciwwskazań, dlatego może być wykonywana zarówno u dzieci, jak i kobiet w ciąży. Nie zaleca się wykonywania USG przezodbytniczego (TRUS) jedynie u pacjentów, którzy mają uraz odbytnicy.

Gdzie stosuje się metody badania promieniowania?

Diagnostyka radiologiczna znajduje szerokie zastosowanie w neurologii, gastroenterologii, kardiologii, ortopedii, otolaryngologii, pediatrii i innych gałęziach medycyny. Cechy jego zastosowania, w szczególności wiodące instrumentalne metody badawcze przepisywane pacjentom w celu identyfikacji chorób różnych narządów i ich układów, zostaną omówione dalej.

Zastosowanie diagnostyki radiacyjnej w terapii

Diagnostyka i terapia radiacyjna to ściśle powiązane dziedziny medycyny. Statystyki pokazują, że do problemów, z którymi pacjenci najczęściej zwracają się do lekarzy pierwszego kontaktu, należą choroby układu oddechowego i moczowego.

Główną metodą pierwotnego badania narządów klatki piersiowej nadal jest radiografia.
Wynika to z faktu, że diagnostyka rentgenowska chorób układu oddechowego jest niedroga, szybka i dostarcza dużej ilości informacji.

Niezależnie od podejrzenia choroby, zdjęcia ankietowe są natychmiast wykonywane w dwóch projekcjach – czołowej i bocznej podczas głębokiego oddechu. Ocenia się charakter ciemnienia/przejaśnienia pól płucnych, zmiany w układzie naczyniowym i korzeniach płuc. Dodatkowo można wykonać obrazy skośne i wydechowe.

Aby określić szczegóły i charakter procesu patologicznego, często zaleca się badania rentgenowskie z kontrastem:

• bronchografia (kontrastowanie drzewa oskrzelowego);
• angiopulmonografia (badanie kontrastowe naczyń krążenia płucnego);
• pleurografia (kontrastowanie jamy opłucnej) i inne metody.

Diagnostyka radiologiczna zapalenia płuc, podejrzenia gromadzenia się płynu w jamie opłucnej lub choroby zakrzepowo-zatorowej (zablokowania) tętnicy płucnej, obecności nowotworów w śródpiersiu i podopłucnowej części płuc często przeprowadza się za pomocą ultradźwięków.

Jeśli wymienione powyżej metody nie wykryły znaczących zmian w tkance płucnej, ale u pacjenta występują niepokojące objawy (duszność, krwioplucie, obecność atypowych komórek w plwocinie), zaleca się wykonanie tomografii komputerowej płuc. Diagnostyka radiologiczna tego typu gruźlicy płuc pozwala uzyskać trójwymiarowe obrazy tkanek warstwa po warstwie i wykryć chorobę nawet na etapie jej powstania.

Jeśli konieczne jest zbadanie możliwości funkcjonalnych narządu (charakter wentylacji płuc), w tym po przeszczepieniu, należy je przeprowadzić diagnostyka różnicowa pomiędzy nowotworami łagodnymi i złośliwymi, należy sprawdzić płuca pod kątem obecności przerzutów nowotworowych do innego narządu, wykonuje się diagnostykę radioizotopową (stosuje się scyntygrafię, PET lub inne metody).

Do zadań służby radiologii, działającej w ramach lokalnych i regionalnych wydziałów zdrowia, należy monitorowanie przestrzegania przez personel medyczny standardów badawczych. Jest to konieczne, ponieważ zależy od kolejności i częstotliwości prowadzenia procedury diagnostyczne nadmierne narażenie może powodować oparzenia ciała i przyczyniać się do rozwoju nowotwory złośliwe i deformacje u dzieci w następnym pokoleniu.

Przy prawidłowym wykonaniu badań radioizotopowych i rentgenowskich, emitowane dawki promieniowania są znikome i nie mogą powodować zaburzeń w funkcjonowaniu organizmu osoby dorosłej. Innowacyjny sprzęt cyfrowy, który zastąpił stare aparaty rentgenowskie, pozwolił znacząco obniżyć poziom narażenia na promieniowanie. Na przykład dawka promieniowania dla mammografii waha się od 0,2 do 0,4 mSv (milisiwertów), dla prześwietlenia klatki piersiowej - od 0,5 do 1,5 mSv, dla CT mózgu - od 3 do 5 mSv.

Maksymalna dopuszczalna dawka promieniowania dla człowieka wynosi 150 mSv rocznie.

Stosowanie środków kontrastujących w radiologii pomaga chronić obszary ciała, które nie są badane przed promieniowaniem. W tym celu przed wykonaniem zdjęcia rentgenowskiego pacjentowi zakłada się ołowiany fartuch i krawat. Aby lek radiofarmaceutyczny wprowadzony do organizmu przed diagnostyką radioizotopową nie kumulował się i był szybciej wydalany z moczem, zaleca się pacjentowi picie dużej ilości wody.

Podsumowując

We współczesnej medycynie diagnostyka radiologiczna w warunki awaryjne, odgrywa wiodącą rolę w rozpoznawaniu ostrych i przewlekłych chorób narządów oraz wykrywaniu procesów nowotworowych. Dzięki intensywny rozwój Technologie komputerowe są w stanie stale udoskonalać techniki diagnostyczne, czyniąc je bezpieczniejszymi dla organizmu człowieka.

Literatura.

Pytania testowe.

Rezonans magnetyczny (MRI).

Rentgenowska tomografia komputerowa (CT).

USG(ultradźwięk).

Diagnostyka radionuklidów (RND).

Diagnostyka rentgenowska.

Część I. OGÓLNE ZAGADNIENIA DIAGNOSTYKI PROMIENIOWEJ.

Rozdział 1.

Metody diagnostyki radiacyjnej.

Diagnostyka radiacyjna zajmuje się aplikacją różne rodzaje promieniowanie przenikliwe, zarówno jonizacyjne, jak i niejonizacyjne, w celu wykrywania chorób narządów wewnętrznych.

Diagnostyka radiacyjna osiąga obecnie 100% zastosowania w klinicznych metodach badania pacjentów i składa się z następujących działów: diagnostyka rentgenowska (RDI), diagnostyka radionuklidowa (RND), diagnostyka ultrasonograficzna (USD), tomografia komputerowa (CT), rezonans magnetyczny (MRI) . Kolejność wymienionych metod wyznacza chronologiczną sekwencję wprowadzenia każdej z nich do praktyki lekarskiej. Udział metod diagnostyki radiacyjnej według danych WHO wynosi obecnie: 50% USG, 43% RTG (radiografia płuc, kości, piersi – 40%, Badanie rentgenowskie przewód pokarmowy – 3%), CT – 3%, MRI –2%, RND – 1-2%, DSA (cyfrowa arteriografia subtrakcyjna) – 0,3%.

1.1. Zasada diagnostyki rentgenowskiej polega na wizualizacji narządów wewnętrznych za pomocą promieniowania rentgenowskiego skierowanego na obiekt badań, które ma wysoką zdolność penetracji, z późniejszą jego rejestracją po opuszczeniu obiektu przez jakiś odbiornik rentgenowski, za pomocą którego powstaje obraz cienia narządu objęte badaniem jest uzyskiwane bezpośrednio lub pośrednio.

1.2. Promienie rentgenowskie to rodzaj fal elektromagnetycznych (zalicza się do nich fale radiowe, promienie podczerwone, światło widzialne, promienie ultrafioletowe, promienie gamma itp.). W widmie fal elektromagnetycznych mieszczą się one pomiędzy promieniami ultrafioletowymi i gamma, o długości fali od 20 do 0,03 angstremów (2-0,003 nm, ryc. 1). Do diagnostyki rentgenowskiej wykorzystuje się promienie rentgenowskie o najkrótszej długości fali (tzw. promieniowanie twarde) o długości od 0,03 do 1,5 angstremów (0,003-0,15 nm). Posiada wszystkie właściwości drgań elektromagnetycznych - rozchodzących się z prędkością światła

(300 000 km/s), prostoliniowość propagacji, interferencja i dyfrakcja, działanie luminescencyjne i fotochemiczne, promieniowanie rentgenowskie ma również charakterystyczne właściwości, które doprowadziły do ​​ich zastosowania w praktyce medycznej: jest to zdolność penetracji - diagnostyka rentgenowska opiera się na ta właściwość, a działanie biologiczne stanowi istotę terapii promieniami rentgenowskimi. Zdolność penetracji, oprócz długości fali („twardości”), zależy od składu atomowego, ciężaru właściwego i grubości badanego obiektu (zależność odwrotna) .

1.3. Lampa rentgenowska(ryc. 2) to szklany cylinder próżniowy, w którym wbudowane są dwie elektrody: katoda w postaci spirali wolframowej i anoda w postaci dysku, który podczas pracy lampy obraca się z prędkością 3000 obr./min . Do katody przykładane jest napięcie do 15 V, podczas gdy spirala nagrzewa się i emituje elektrony, które wirują wokół niej, tworząc chmurę elektronów. Następnie na obie elektrody przykładane jest napięcie (od 40 do 120 kV), obwód zostaje zamknięty, a elektrony lecą do anody z prędkością dochodzącą do 30 000 km/s, bombardując ją. W tym przypadku energia kinetyczna latających elektronów zamieniana jest na dwa rodzaje nowej energii - energię promieni rentgenowskich (do 1,5%) i energię podczerwieni, promieni termicznych (98-99%).

Powstałe promieniowanie rentgenowskie składa się z dwóch frakcji: bremsstrahlung i charakterystycznej. Promienie Bremsstrahlunga powstają w wyniku zderzenia elektronów wylatujących z katody z elektronami z zewnętrznych orbit atomów anody, powodując ich przemieszczanie się na orbity wewnętrzne, co skutkuje wyzwoleniem energii w postaci kwantów bremsstrahlung Promieniowanie rentgenowskie o niskiej twardości. Frakcję charakterystyczną uzyskuje się w wyniku wnikania elektronów do jąder atomów anody, co skutkuje wybiciem charakterystycznych kwantów promieniowania.

To właśnie ta frakcja jest wykorzystywana głównie do celów diagnostycznych, ponieważ promienie tej frakcji są twardsze, to znaczy mają większą siłę przenikania. Udział tej frakcji zwiększa się poprzez przyłożenie wyższego napięcia do lampy rentgenowskiej.

1.4. Urządzenie do diagnostyki rentgenowskiej lub, jak się obecnie powszechnie określa, kompleks diagnostyki rentgenowskiej (RDC) składa się z następujących głównych bloków:

a) emiter promieni rentgenowskich,

b) urządzenie podające promieniowanie rentgenowskie,

c) urządzenia do wytwarzania promieni rentgenowskich,

d) statyw(y),

e) Odbiornik(i) promieni rentgenowskich.

Emiter promieniowania rentgenowskiego składa się z lampy rentgenowskiej i układu chłodzenia, który jest niezbędny do pochłaniania energii cieplnej powstałej w dużych ilościach podczas pracy lampy (w przeciwnym razie anoda szybko się zapadnie). Układy chłodzenia wykorzystują olej transformatorowy, chłodzenie powietrzem z wentylatorami lub kombinację obu.

Następnym blokiem RDK jest urządzenie do podawania promieni rentgenowskich, który obejmuje transformator niskiego napięcia (do ogrzania spirali katody wymagane jest napięcie 10-15 woltów), transformator wysokiego napięcia (dla samej lampy wymagane jest napięcie od 40 do 120 kV), prostowniki (dla wydajna praca lampy wymagają prądu stałego) i panel sterowania.

Urządzenia do kształtowania promieniowania składają się z filtra aluminiowego, który pochłania „miękką” część promieni rentgenowskich, dzięki czemu jest ona bardziej jednolita pod względem twardości; przepona, która tworzy wiązkę promieni rentgenowskich w zależności od wielkości usuwanego narządu; siatka ekranowa, która odcina rozproszone promienie powstające w ciele pacjenta w celu poprawy ostrości obrazu.

Statyw(y)) służą do pozycjonowania pacjenta, a w niektórych przypadkach także lampy RTG. Istnieją statywy przeznaczone wyłącznie do radiografii – radiograficzne i uniwersalne, na których można wykonywać zarówno radiografię, jak i fluoroskopię. różne ilości statywy – jeden, dwa, trzy, co ustala konfiguracja RDK w zależności od profilu placówki medycznej.

Odbiorniki rentgenowskie. Jako odbiorniki do transmisji wykorzystuje się ekran fluorescencyjny, kliszę rentgenowską (do radiografii), ekrany wzmacniające (film w kasecie znajduje się pomiędzy dwoma ekranami wzmacniającymi), ekrany magazynujące (do luminescencyjnej radiografii komputerowej), ekran rentgenowski wzmacniacz obrazu promieniowego - URI, detektory (przy zastosowaniu technologii cyfrowych).

1,5. Technologie obrazowania rentgenowskiego Obecnie istnieją trzy wersje:

bezpośredni analogowy,

pośredni analogowy,

cyfrowy (cyfrowy).

Z bezpośrednią technologią analogową(Ryc. 3) Promienie rentgenowskie wychodzące z lampy rentgenowskiej i przechodzące przez badany obszar ciała są nierównomiernie tłumione, ponieważ wzdłuż wiązki promieni rentgenowskich znajdują się tkanki i narządy o różnej budowie atomowej

i ciężar właściwy oraz różne grubości. Kiedy padają na najprostsze odbiorniki promieni rentgenowskich - kliszę rentgenowską lub ekran fluorescencyjny, tworzą sumaryczny obraz cieni wszystkich tkanek i narządów, które wpadają w strefę przejścia promieni. Obraz ten jest badany (interpretowany) bezpośrednio na ekranie fluorescencyjnym lub na kliszy rentgenowskiej po obróbce chemicznej. Klasyczne (tradycyjne) metody diagnostyki rentgenowskiej opierają się na tej technologii:

fluoroskopia (fluoroskopia za granicą), radiografia, tomografia liniowa, fluorografia.

Rentgen obecnie stosowany głównie w badaniach przewodu żołądkowo-jelitowego. Jego zaletami są: a) badanie cech funkcjonalnych badanego narządu w czasie rzeczywistym oraz b) pełne badanie jego cech topograficznych, ponieważ pacjenta można umieszczać w różnych projekcjach, obracając go za ekranem. Istotnymi wadami fluoroskopii są duże narażenie pacjenta na promieniowanie i niska rozdzielczość, dlatego zawsze łączy się ją z radiografią.

Radiografia jest główną, wiodącą metodą diagnostyki rentgenowskiej. Jego zaletami są: a) wysoka rozdzielczość obrazu rentgenowskiego (na zdjęciu rentgenowskim można wykryć ogniska patologiczne o wielkości 1-2 mm), b) minimalna ekspozycja na promieniowanie, ponieważ ekspozycje przy odbiorze obrazu wynoszą głównie dziesiąte i setnych sekundy, c ) obiektywność uzyskania informacji, ponieważ zdjęcie rentgenowskie może być analizowane przez innych, bardziej wykwalifikowanych specjalistów, d) możliwość badania dynamiki procesu patologicznego na podstawie zdjęć rentgenowskich wykonanych w różnych okresach choroby, e) zdjęcie rentgenowskie jest Legalny dokument. Wady prześwietlenia rentgenowskiego obejmują niepełną charakterystykę topograficzną i funkcjonalną badanego narządu.

Zazwyczaj w radiografii wykorzystuje się dwie projekcje, które nazywane są standardowymi: bezpośrednią (przód i tył) oraz boczną (prawą i lewą). Projekcja zależy od odległości kasety z filmem od powierzchni ciała. Na przykład, jeśli kaseta do prześwietlenia klatki piersiowej znajduje się na przedniej powierzchni ciała (w tym przypadku lampa rentgenowska będzie umieszczona z tyłu), wówczas taki rzut będzie nazywany bezpośrednim przednim; jeśli kaseta znajduje się wzdłuż powierzchnia tylna ciała, uzyskuje się bezpośrednią projekcję tylną. Oprócz projekcji standardowych istnieją projekcje dodatkowe (nietypowe), które stosuje się w przypadkach, gdy w projekcjach standardowych ze względu na cechy anatomiczne, topograficzne i skialologiczne nie można uzyskać pełnego obrazu cech anatomicznych badanego narządu. Są to rzuty ukośne (pośrednie między bezpośrednim i bocznym), osiowe (w tym przypadku wiązka promieni rentgenowskich jest kierowana wzdłuż osi badanego ciała lub narządu), styczne (w tym przypadku wiązka promieni rentgenowskich jest kierowana stycznie do powierzchni fotografowanego narządu). I tak w rzutach ukośnych ręce, stopy, stawy krzyżowo-biodrowe, brzuch, dwunastnica itp., osiowo – kości potylicznej, kości piętowej, gruczoł sutkowy, narządy miednicy itp., w stycznej - kości nosa, kość jarzmowa, zatoki czołowe itp.

Oprócz projekcji, podczas diagnostyki rentgenowskiej wykorzystuje się różne pozycje pacjenta, które zależą od techniki badania lub stanu pacjenta. Główną pozycją jest ortopozycja– pozycja pionowa pacjenta z poziomym kierunkiem promieni rentgenowskich (stosowana w radiografii i fluoroskopii płuc, żołądka i fluorografii). Inne stanowiska są trichopozycja– pozioma pozycja pacjenta z pionowym przebiegiem wiązki promieni rentgenowskich (stosowana w radiografii kości, jelit, nerek, przy badaniu pacjentów w ciężkim stanie) oraz pozycja późniejsza- pozioma pozycja pacjenta z poziomym kierunkiem promieni rentgenowskich (stosowana w specjalnych technikach badawczych).

Tomografia liniowa(radiografia warstwy narządu, od tomos - warstwa) służy do wyjaśnienia topografii, wielkości i struktury ogniska patologicznego. Dzięki tej metodzie (ryc. 4) podczas radiografii lampa rentgenowska przesuwa się po powierzchni badanego narządu pod kątem 30, 45 lub 60 stopni przez 2-3 sekundy, a jednocześnie kaseta filmu porusza się w przeciwnym kierunku. Środek ich obrotu stanowi wybrana warstwa narządu na określonej głębokości od jego powierzchni, głębokość wynosi