Кто хорошо диагностирует – тот хорошо лечит
ПЛАН ЛЕКЦИИ 1. Понятие о лучевой диагностике. 2. Пять методов лучевой диагностики. 3. В.К. Рентген и его открытие. Первый рентгенснимок. 4. Особенности применения рентгенодиагностики. 5.Устройство рентгеновской трубки. 6. Характеристики рентгеновских лучей. 7. Устройство рентгенаппарата. Приемники рентгеновских лучей. Виды рентгенаппаратов. 8. Рентгеноскопия и рентгенография, виды, преимущества и недостатки. 9. Дополнительные и специальные виды рентгенисследований ( сущность, преимущества и недостатки): флюорография, обычная томография, компьютерная томография, рентгеноостеоденси-тометрия, электрорентгенография, функциональ-ная рентгенография, рентгенография с примене-нием рентгеноконтрастных веществ. 10.Интервенционная радиология.
Область медицины, предметом которой является диагностика по изображениям, называется- лучевая диагностика, синонимы: - диагностическая радиология, медицинская визуализация, - интраскопия Дата рождения: 8 ноября 1895 года Около 80% всех диагнозов выставляются с привлечением методов визуализации
Сущность лучевой диагностики заключа-ется в том, что с помощью различного рода лучей, проходящих сквозь тело человека или исходящих от него, получают прижизненное изображение тех или иных органов или систем. Используются ионизирующие или неиони-зирующие виды излучений. Различают: источник излучения, само излучение, объект исследования, приемник излучения (вос- принимающее устройство). Цели лучевой диагностики: -диагностика заболеваний или исключение таковых, иногда лечение заболеваний -научно-исследовательские работы -судебно-медицинская экспертиза
Виды лучевых исследований человека ( in vivo, то есть на живом ) 1 - рентгенологический метод, включая рентгеновскую компьютерную томографию (РКТ); 2- радионуклидный (радиоизотопный) метод; 3- ультразвуковой метод (УЗИ); 4- магнитно-резонансная томография (МРТ); 5- медицинская термография или тепловидение.
Рентгенологический метод – это способ изучения строения и функции различных органов и систем, основанный на количественном и качественном анализе пучка рентгеновского излучения, прошедшего сквозь тело человека.
Краткое описание открытия: см. в доп.материалах
Радиационная опасность при лучевой диагностике: рентгено- и радионуклидная диагностика, а также лучевая терапия обладают радиационной опасностью для персонала этих служб и пациентов. Кабинеты, в которых устанавливается рентгенорадиологическое оборудование, должны соответствовать определенным требованиям. В частности, обязательно соблюдение защиты. При работе в этих кабинетах должны соблюдаться правила радиационной безопасности.
Рентгеновское излучение –это поток искусственно создаваемых электромагнитных волн или колебаний. В электромагнитном поле не отклоняется. Распространение прямолинейное, расходящимся пучком. Скорость примерно равна скорости света.
Первое свойство – проникающая способность, способность проникать сквозь твердые и непрозрачные тела. Второе свойство – их поглощение в тканях и органах, которое зависит от удельного веса и объема тканей. Чем плотнее и объемнее ткань, тем большее поглощение лучей. Например, в костях будет наибольшее поглощение рентгеновского излучения, наименьшее в легочной ткани.
Третье свойство рентгеновых лучей – способность их вызывать свечение флюоресцирующих веществ (люминофоров), используемое при проведении просвечивания за экраном рентгенодиагностического аппарата. Также –для производства усиливающих экранов. Четвертое свойство – фотохимическое, вызывает разложение препаратов серебра. Благодаря этому на рентгеновской фотопленке получается изображение. Пятое свойство – ионизирующее действие. Шестое свойство – биологическое действие рентгеновых лучей на организм человека.
Некоторые понятия рентгенодиагностики: Источник рентгеновского излучения - рентгеновская трубка или излучатель. Объект исследования – человек, его органы и системы. Может быть животное, например, рентгенодиагностика часто применяется в ветеринарии. Может быть неживой объект - металлическая деталь, труба, сварной шов между трубами. Вот мы пропустили рентгеновские лучи через интересующий нас объект. Далее информацию о том, как изменился пучок рентгеновских лучей, нужно поймать, уловить на что– то, чтобы получилось изображение. То есть нужен приемник излучения.
Приемники излучения(четыре): 1)рентгеновская пленка ( на этом основана рентгенография и обычная томография) 2)флюороресцирующий экран ( соответственно рентгеноскопия и пленочная флюорография) 3)селеновая пластина (методика- электрорентгенография) 4)датчики ионизирующего излучения, преобразующие его в электрические сигналы (на этом -компьютерная томография, цифровая рентгенография, цифровая рентгеноскопия, цифровая флюорография, рентгеноостеоденситометрия).
Рентгенологические методы исследования выполняются с помощью рентгеновского аппарата, в устройство которого входят следующие основные части: 1.Рентгеновский излучатель (рентгеновская трубка с системой охлаждения); 2.Блок питания (трансформатор с выпрямителем электрического тока); 3.Штативное устройство и стол для укладки пациента; 4. Пульт управления. 5. Приемник излучения, мониторы (флюороресцирующий экран, кассеты с пленкой, датчики ионизирующего излучения, селеновая пластина)
Аппараты рентгенодиагностические (классические),ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ: Стационарные (универсальные, только рентгенографические, только рентгеноскопические); Передвижные; Переносные; Разборные; Перевозимые.
СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЕ: по методам исследования флюорографические; томографические; ангиографические СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЕ: по исследуемой области черепные; дентальные; маммографические; урологические. по возрасту пациентов педиатрические
Рентгенодиагностический комплекс «ОКО» фирмы «Электрон», с одной рентгеновской трубкой для рентгеноскопии и рентгенографии
Некоторые правила применения рентгенодиагностики: диагностические рентгенологические исследования необходимо проводить строго по клиническим показаниям; - перед исследованием необходимо обосновать показания и указать конкретную цель; - при неотложных состояниях рентгенологическое исследование осуществляют независимо от сроков предыдущего исследования; - окончательное решение о проведении исследования принимает врач-рентгенолог, или лучевой диагност, определяющий необходимый объем и методику исследования
- проведение профилактических рентгеноскопических исследований; - проведение флюорографических исследований детям(можно с 15 лет); - флюорография молочных желез; - проведение рентгеноскопических исследований беременным женщинам и кормящим матерям без строгих клинических показаний
Рентгенологические методики исследования Основные : рентгеноскопия, рентгенография; Дополнительные : флюорография; томография линейная; томография компьютерная (КТ). Рентгеноостеоденситометрия Интервенционная рентгенология. Специальные : с применением контрастных веществ Рентгенфункциональные.
Рентгеноскопия или рентгенпросвечивание: Прямая рентгеноскопия : метод получения медицинского диагностического изображения на флюоресцирующем экране с помощью рентгеновых лучей. Рентгенотелевизионное просвечивание : рентгеноскопия с помощью усилителя рентгеновского изображения (УРИ), в состав которого входят рентгеновский электронно-оптический преобразователь (ЭОП) и телевизионная система. Более современный и качественный вариант.
Рентгеноскопия прямая Рентгенотелеви-зионное просвечивание
Рентгенография- это получение медицинского диагностического изображения на рентгеновской пленке после прохождения рентгеновых лучей через снимаемый объект.
Понятия "негатив" и "позитив" Негативное изображение получается на рентгеновской пленке, позитивное – на рентгеноскопическом экране. То есть на рентгенпленке участок инфильтрации будет выглядеть светлым, потому что он задержит больше рентгеновских лучей. А мы будем называть –затемнение. На флюооресцирующем экране этот же участок инфильтрации будет темным.
Ренгенограмма-это негатив. Поэтому прибор для чтения рентгенограмм называется негатоскоп. Устройство: корпус, матовое стекло, за ним круговая лампа дневного света, есть зажимы, которые держат ренгенопленку, включател, выключатель(с регулировкой освещенности), шнур питания заземлен или занулен.
Рентгенограмму органов грудной клетки в прямой проекции принято размещать на негатоскопе так, как если бы пациент стоял к вам лицом. рентгенограмму органов грудной клетки в боковой поверхности принято размещать на негатоскопе так, как если бы пациент стоял к вам соответствующим боком.
Есть чисто рентгенологическое понятие - легочный рисунок. То есть на рентгенограмме или флюорограмме органов грудной клетки прямой проекции в прикорневых зонах видно, как веточки дихотомически делящиеся и убывающие к периферии. Это отображение кровеносных сосудов, идущих в толще легких.
Электрорентгенография –в историч. аспекте Метод получения рентгеновского изображения на селеновых пластинах, предварительно электростатически заряженных, с последующим переносом изображения на бумагу путем опыления темного сажевого порошка
Цифровая или, синонимы, дигитальная, вычислительная рентгенография. Характерным является представление рентгеновского изображения в цифровом варианте. Что Вам желательно усвоить? При всех способах цифровой рентгенографии рентгеновское изображение улавливается теми или иными датчиками или детекторами ионизирующего излучения. Потом идёт преобразование в электрический сигнал.
Различают следующие системы цифровой рентгенографии: Люминисцентная цифровая рентгенография. электронно-оптическая цифровая рентгенография и рентгеноскопия. Сканирующая цифровая рентгенография. Селеновая или силиконовая цифровая рентгенография.
Преимущества и недостатки цифровой рентгенографии Преимущества: Быстрое получение изображения Уменьшение числа бракованных снимков Лучшая видимость из-за незначительных перепадов контрастности Уменьшение лучевой нагрузки Возможность компьютерной обработки и архивирования изображения Возможность передачи изображения по внутренним и внешним сетям Возможность получения твердой копии только отобранных изображений Создание электронных систем обработки и передачи изображений
Недостатки – - метод не может считаться полностью объективным, так как допускается «редактирование» изображения в графических редакторах; качество отпечатков на бумаге значительно ниже, чем качество традиционных рентгенограмм. Еще один недостаток- как у всякого компьютера: сервер завис и всё зависло, вся работа остановилась.
Цифровая люминесцентная рентгенография (ЦЛР). Есть в ОКБ ХМАО. Применяемые в ЦЛР пластины ( запоминающие люминофоры) после их экспонирования рентгеновским излучением последовательно, точка за точкой сканируются специальным лазерным устройством с получением цифрового сигнала. Запоминающая пластина может быть использована в обычных кассетах, а затем изображение считывается лазерным лучом. Компьютерное устройство переводит эти данные в видимое изображение на мониторе или распечатываются лазерным принтером.
Рентгенологический метод исследования, заключающийся в фотографировании изображения с рентгеновского флюоресцентного экрана или экрана ЭОПа, на специальную высокочувствительную фотопленку(флюоропленку). Среднекадровая флюорография, размер кадра 70 х 70 мм, крупнокадровая 100 х100 мм. Большая пропускная способность, относительно небольшая лучевая нагрузка. Назначение: массовые профилактические исследования
Сущность послойного исследования заключается в том, что все элементы исследуемого объекта, располагающиеся на уровне оси движения системы, отображаются на томограмме, т.к. тени этих элементов на движущейся пленке остаются в одной и той же точки. Тени элементов, располагающиеся выше и ниже оси движения томографа, перемещаются по плоскости пленки и дают нечеткое изображение (размазываются).
РКТ – метод послойного рентгенологического исследования. Основанный на компьютерной обработке множественных рентгенологических изображений поперечного слоя, выполненных под разными углами. Идея принадлежит южноафриканскому физику Аллену Кормаку, который в 1963 году опубликовал статью о возможности компьютерной реконструкции изображения головного мозга. В 1970 году инженер Годфри Хаунсфилд с группой единомышленников взялзя за практическое воплощение. В 1972 году был создан первый действующий компьютерный томограф и выполнена КТ головного мозга. В 1979 году присвоена Нобелевская премия А. Кормаку и Г. Хаунсфилду Рентгеновская компьютерная томография
Экспериментальная установка А. Кормака 1962 - 63 г.
Экспериментальная установка Г. Хаунсфилда, сотрудника фирмы EMI ( Лондон) Конец 1960-х
Аллен Кормак Годфри Хаунсфилд Лауреаты Нобелевской премии 1979 г.
Рентгеновская компьютерная томография КТ обладает рядом преимуществ перед обычным рентгенологическим исследованием прежде всего большей чувствительностью. Она позволяет дифференцировать отдельные ткани друг от друга, отличающиеся по плотности в пределах 1 – 2% и даже в 0,5%. При рентгенографии этот показатель составляет 10 – 20%. То есть КТ чувствительнее рентгенографии в 100 раз. КТ дает точную количественную информацию о размерах плотности нормальных и патологических тканей.
За нулевую отметку принята плотность воды. Плотность кости составляет плюс 1000 (тысячу ) единиц Хаунсфилда. Плотность воздуха равна минус 1000 ( тысячу )единиц Хаунсфилда. Остальные ткани человеческого организма составляют по плотности от нуля до минус трехсот единиц.
Показаниями к КТ являются необходимость выявления или уточнения характера патологических изменений в любом органе путем получения послойного изображения и денситометрического анализа. Можно определить локализацию, величину, плотность, связь с соседними органами. Противопоказаний к КТ практически не существует. Относительное противопоказание – шоковое состояние, профузное кровотечение.
Диагностические и лечебные манипуляции под контролем лучевых методов Эндоваскулярные Эндобронхиальные Эндобилиарные Эндоуринарные Чрескожное дренирование кист и абсцессов Эндоэзофагеальные Аспирационная биопсия под лучевым контролем Чрезкожные операции на костях и суставах
При использовании контрастных веществ, методом так называемого внутривенного контрастного усиления повышается возможность более точного выявления патологических образований, проводить дифференциальную диагностику.
Первой идею спирального сканирования запатентовала фирма «Тошиба» в 1986 г. Первое клиническое исследование в 1989 ( T.Katakura). В 1990 г. фирма «Сименс», а затем и остальные фирмы производители – в 1991 г.
- Высокая скорость сканирования – до 0,5 сек на оборот трубки. - Получение срезов высокого разрешения – толщиной 1,0 и 0,5 мм. - Сбор данных из всего объема исследуемой области без пропуска мелких деталей - Возможность апостериорной реконструкции с изменением толщины и шага реконструируемых срезов - Построение трехмерных объемных изображений - Возможность в\в болюсного контрастирования Преимущества спиральной компьютерной томографии
Наличие нескольких параллельных рядов детекторов (1999 г.)
Мультиспиральный компьютерный томограф фирмы « Philips » (6-ти срезовый) ОКБ, 2005 год
Мультиспиральный компьютерный томограф фирмы « Philips » (6-ти срезовый), болюсное контрастирование, ОКБ, 200 6 год
BL S6 PULM. SINISTRA
Болюсное контрастирование (гемангиома печени)
Болюсное контрастирование (расслаивающая аневризма аорты)
Приоритетные области исследования: Головной мозг (травма, опухоли, ОНМК) Органы грудной полости Паренхиматозные органы живота Костно-суставной аппарат; Рентгеновская компьютерная томография
ЭЛТ одна из разновидностей КТ (кино-, сверхбыстрая КТ) 1984 год, фирма «Иматрон» (США) Особенности: источник излучения – небольшой линейный ускоритель, использование высоких напряжений – 130 Кв, отсутствие движущейся системы детектор-трубка, электронный луч описывает дугу в 210 гр. По вольфрамовым мишеням, время получения среза – 0,05-0.1 сек, возможна проспективная синхронизация с ЭКГ, низкая лучевая нагрузка – около 0,9 мЗв за 40 срезов, высокая стоимость аппарата
1-источник; 2-пучок эектр.; 3-фокусирующ. катушки; 4-ситема Сбора данных; 5-детекторы; 6-излучение; 7-стол; 8-дуги-мишени; 9-коллиматоры; 11-предусилители; 12-дуга-мишень
Рентгеноконтрастные препараты Рентгенопозитивные Рентгенонегатиные (кислород, углекислый газ, воздух, закись азота) Йодсодержащие Не содержащие йод (сульфат бария, тантал) Ионные Неионные (водорастворимые, (водорастворимые) жирорастворимые)
Ионные: - урографин; - тразограф; - триомбраст; - гипак Неионные : - омнипак; - ультравист
Характеристики Омнипака : Осмолярность – в 2,5 ниже чем у ионных КВ; Вязкость – при концентрации 140, 180, 240 мг йода/мл ниже вязкости крови, при концентрациях 300, 350 мг йода/мл незначительно превышает вязкость крови Токсичность – значительно ниже чем у ионных КВ; Низкий уровень связывания белка, активации лизоцима и комплементов сыворотки, выделения гистамина и др.анафилактических агентов Рентгеноконтрастные вещества
КТ ГОЛОВНОГО МОЗГА ДО В / В КОНТРАСТНОГО УСИЛЕНИЯ
Метод морфо-функциональный, в реальном масштабе времени; Изображение прямое (позитивное)
Изображение обратное (негативное) Метод морфологический, в нереальном масштабе времени; Большее разрешение; Меньшая лучевая нагрузка; твердая копия
Люминесцентный экран Электронно- оптический преобразователь монитор X-ray Frame grabber ПК
Computed radiography
CCD -камеры X-ray Люминесцентный экран CCD
X-ray + _ X-ray полупроводник сигнал
Плоские панели ( flat panel) X-ray + _ X-ray полупроводник сигнал фотодиод
12 см
Краткое описание открытия: см. в доп.материалах Рентген весь день работал с вакуумной газоразрядной трубкой, изучая явление флюоресценции внутри неё. Наступил вечер. Закончив работу, Рентген собирался покинуть лабораторию. Уже погасил верхний свет, но вдруг вспомнил, что не выключил генератор высокого напряжения. Бросив взгляд на рабочий стол, он увидел необычное явление. В тёмной комнате светился экран, покрытый люминофором - платиносинеродистым барием. В тёмноте и при закрытой непрозрачным картоном газоразрядной трубке никакой из известных источников не мог вызвать флюоресценции. Его осенила гениальная мысль, что он имеет дело с каким-то новым, неведомым доселе явлением. Какими-то лучами, проникающими сквозь стекло трубки и вызывающими флюоресценцию, то есть свечение люминофора. Он сразу же оценил важность наблюдаемого им феномена. Будучи человеком хладнокровным и рассудительным он запёрся в лаборатории. Проработал там в полном одиночестве семь недель, изучая открытие. Он принимал пищу в лаборатории и там же спал на раскладушке. Результаты исследований были обобщены в виде 30 страниц рукописи под названием "О новом роде лучей". Там были описаны основные свойства икс-лучей, как их называл сам Рентген.
Особенности лучевой диагностики: Массовость исследований; Лучевая нагрузка при рентгенологическом и радионуклидном методах; Финансовоемкость, то есть много требуется финансовых средств (аппаратура, расходные материалы)
В РФ ежегодно выполняется более 115 млн. рентгенологических исследований, более 60 млн. ультразвуковых, более 3-х млн. радионуклидных исследований. Например, в Омской области каждый год выполняется: а) 2 млн. 400 тыс. рентгенологических исследований. б)КТ – около 15 000. в)МРТ – около 10 000. г)Радионуклидные исследования – около 1 500. Всего в Омской области проживает чуть больше 2 миллионов жителей.
Финансовоемкость лучевой диагностики: Стоимость аппаратуры достигает - 0,5 – 2 млн. долларов. Расходные материалы (например рентгенпленка, химреактивы для её обработки, проявочные машины). Электроэнергия.
Слева –не включено высокое напряжение между катодом и анодом. Справа - включено высокое напряжение между анодом и катодом. Электроны от катода устремляются к аноду; при взаимодействии ускоренных электронов с атомами вещества анода образуется рентгеновское излучение.
Рентгеновское излучение –это поток электромагнитных волн, искусственно создаваемых в специальных трубках рентгеновских аппаратов. В электромагнитном поле не отклоняется. Распространение прямолинейное, скорость около 300 000 км/сек (скорость света).
Источник рентгеновского излучения - рентгеновская трубка или излучатель. Объект исследования – человек, его органы и системы. Может быть животное, например, рентгенодиагностика часто применяется в ветеринарии. Может быть неживой объект - металлическая деталь, труба, сварной шов между трубами. Вот мы пропустили рентгеновские лучи через интересующий нас объект. Далее информацию о том, как изменился пучок рентгеновских лучей, нужно поймать на что– то, чтобы получилось изображение. То есть нужен приемник излучения. Приемники излучения: -рентгеновская пленка ( на этом основана рентгенография и обычная томография) -флюороресцирующий экран ( соответственно рентгеноскопия и флюорография) -селеновая пластина (методика- электрорентгенография) -датчики ионизирующего излучения, преобразующие его в электрические сигналы (на этом -компьютерная томография, цифровая рентгенография, цифровая рентгеноскопия, цифровая флюорография, рентгеноостеоденситометрия).
Рентгеновская пленка, кассеты для рентгенографии
