Рис. 6.6. Полимеразная цепная реакция.

лярно-биологическим мето­ дам исследования. Ими явля­ ются ДНК-гибридизация, изотермальная амплифика­ ция, система изотермальной амплификации последова­ тельностей мишени, лигазная цепная реакция, полимеразная цепная реакция (ПЦР). Наиболее широко применяют ПЦР со специ­ фичным для МБТ праймером. Реакция основана на ампли­ фикации специфического

участка ДНК М. tuberculosis (рис. 6.6). ПЦР - высокочувстви­ тельный и быстрый метод лабораторной диагностики туберку­ леза. Идентификация МБТ в диагностическом материале при наличии 1 - 10 клеток в образце может быть проведена за 5- 6 ч. Для проведенияПЦР необходимы специальные тест-сис­ темы и лаборатории.

6.5. Методы лучевой диагностики

Во фтизиатрии применяют рентгенологические и ультра­ звуковые методы, радионуклидное сканирование, магнитнорезонансную томографию. В дифференциальной диагностике может иметь значение и позитронная эмиссионная томогра­ фия (ПЭТ).

Рентгенологические методы. Для массовых обследований населения и первичной диагностики заболеваний легких и средостения широко применяют флюорографию. Другое назва­ ние этого метода - фоторентгенография, так как изображение с рентгеновского экрана фотографируют на пленку (пленоч­ ная флюорография). Формат стандартного современного кад­ ра 100 х 100 мм.

По сравнению с обычной рентгенографией флюорография позволяет значительно увеличить пропускную способность рентгеновского аппарата, сократить расходы на пленку и ее обработку, облегчить хранение архива. Разрешающая способ­ ность флюорограммы легких высокого качества почти такая же, как и рентгеновского снимка, поэтому в ряде случаев флюорограмма с форматом кадра 100 х 100 мм заменяет об­ зорную рентгенограмму легких. Среди отрицательных сторон пленочной флюорографии главной является высокая лучевая нагрузка на пациента и персонал.

На смену пленочной сейчас приходит цифровая (дигитальная) рентгенофлюорография, имеющая много существенных

преимуществ. Главные из них - это высокое качество, ин­ формативность и возможность компьютерной обработки изо­ бражения. Лучевая нагрузка на исследуемого при цифровой флюорографии в 10-15 раз ниже, чем при пленочной (в пря­ мой проекции соответственно 0,05 и 0,7 мЗв). Необходимо также отметить большую скорость получения изображения, возможность комбинированного просмотра и распечатки на бумагу нескольких изображений, их передачи на расстояние, удобство хранения и последующего получения всех данных, низкую стоимость исследования.

В настоящее время цифровая рентгенофлюорография полу­ чает распространение для контрольных обследований боль­ ших контингентов населения с целью своевременного выявле­ ния туберкулеза, рака и других заболеваний органов груди. Она также успешно заменяет обзорную рентгенографию лег­ ких в качестве диагностического метода. Российская промыш­ ленность выпускает разные модели цифровых сканирующих и импульсных аппаратов (рис. 6.7).

Рентгенографию легких начинают с обзорного снимка в пе­ редней прямой проекции (кассета с пленкой у передней груд­ ной стенки). При патологических изменениях в задних отде­ лах легких целесообразно производить обзорный снимок в задней прямой проекции (кассета с пленкой у задней грудной стенки). Затем делают обзорные снимки в боковой проек­ ции - правый и левый. При правом боковом снимке к кассе­ те с пленкой прилежит правая боковая поверхность грудной клетки, при левом - левая. Рентгенограммы в боковых проек­ циях необходимы для определения локализации патологиче­ ского процесса в долях и сегментах легких, выявления изме­ нений в междолевых щелях и в легких за тенями сердца и диафрагмы. При двусторонней легочной патологии лучше де­ лать снимки в косых проекциях, на которых получаются раз­ дельные изображения правого и левого легкого.

Рентгеновские снимки обычно производят на высоте вдоха. В условиях выдоха снимки делают для лучшего выявления края коллабированного легкого и плевральных сращений при наличии пневмоторакса, а также для определения смещения органов средостения при патологии легких и плевры.

Повысить информативность рентгенограмм можно измене­ нием экспозиции или жесткости рентгеновских лучей. Такие снимки называют суперэкспонированными и жесткими. Их производят больным экссудативным плевритом и с массивны­ ми плевральными наложениями, после хирургических опера­ ций на легких, для лучшего выявления стенок трахеи и брон­ хов. На суперэкспонированных и жестких снимках можно вы­ явить в зонах интенсивного затемнения различные структуры, не видимые на обычном снимке. Однако тени малой интен­ сивности на таких снимках не отображаются.

Рис. 6.7. Цифровые флюорогра­ фы российского производства.

Обзорные рентгенограммы в прямой и боковой проекциях при необходимости дополняют прицельными снимками узким пучком лучей. Для этого под контролем рентгенотелевидения больному придают такое положение, которое позволяет осво­ бодить исследуемое легочное поле от мешающих костных и других образований.

Следует заметить, что рентгенологические признаки неко­ торых заболеваний нередко бывают настолько рельефными, что для постановки диагноза достаточно одного опытного взгляда на рентгенограмму.

Рентгеноскопию производят, как правило, с использовани­ ем электронно-оптического усиления рентгеновского изобра­ жения и рентгенотелевидения. Применяют этот метод после рентгенографии по определенным показаниям. Таковыми яв­ ляются контроль во время прицельных снимков и диагности­ ческих пункций, рентгенобронхологических, ангиографических и фистулографических исследований. Рентгеноскопия необходима для выявления свободно перемещающейся жид­ кости в плевральной полости, определения подвижности диа­ фрагмы и состояния плевральных синусов. Во многих случаях рентгеноскопический контроль лучше рентгенографии в пер­ вые дни после внутригрудных хирургических операций. Нако­ нец, рентгеноскопией пользуются для оценки подвижности диафрагмы и проведения проб с повышением и понижением внутригрудного давления (пробы Вальсальвы и Мюллера, симптом Гольцкнехта-Якобсона). Документация результатов этих проб может быть сделана видеозаписью и рентгенокиносъемкой.

Компьютерная томография (КТ) - метод рентгенологиче­ ского исследования, который получил всеобщее признание и применяется во всех областях клинической медицины. КТ обеспечивает получение изображения поперечных слоев чело­ веческого тела (аксиальная проекция). Рентгеновская трубка вращается вокруг продольной оси тела пациента. Тонкий пу­ чок лучей проходит под разными углами через исследуемый слой и улавливается многочисленными сцинтилляционными детекторами, которые движутся вместе с трубкой. Разная плотность тканей, через которые проходят рентгеновские лу­ чи, обусловливает различное изменение интенсивности их пучка. Оно с высокой точностью регистрируется детекторами, обрабатывается компьютером и трансформируется в изобра­ жение исследуемого поперечного слоя на телевизионном эк­ ране. Таким образом, КТ представляет собой не снимок в обычном понимании этого слова, а рисунок, сделанный ком­ пьютером на основе математического анализа степени погло­ щения рентгеновских лучей тканями различной плотности (вычислительная томография).

Компьютерные томографы с обычной технологией скани­ рования предполагают пошаговое движение стола с пациен­ том и остановку рентгеновской трубки после каждого цикла вращения. Они позволяют исследовать поперечные слои тол­ щиной от 2 до 10 мм. Сканирование одного слоя продолжает­ ся несколько секунд. Значительное усиление контрастности удается получить при внутривенном введении рентгеноконтрастного раствора. Аксиальные (поперечные) изображения можно с помощью компьютера реконструировать в прямые, боковые и косые томограммы исследованной области. Яр­ кость и контрастность изображения можно изменять в боль-

ших пределах. При КТ органов дыхания выполняют 6-12 стандартных срезов. Все результаты параллельно с изображе­ нием на телевизионном экране хранятся в памяти компьютера и могут быть воспроизведены в виде рисунка на поляроидной фотобумаге или рентгеновской пленке.

Существенной возможностью КТ является количественная оценка плотности исследуемых тканей и сред в условных еди­ ницах по шкале Хоунсфилда. Плотность воды по этой шкале составляет 0, воздуха (-)1000 ед., легкого (+)600 ед., кости (+)1000 ед.

В последние годы признанными методами улучшения ви­ зуализации при исследовании легких стали спиральная и мультипланарная КТ. Технология спиральной КТ заключается в одновременном постоянном вращении рентгеновской труб­ ки с продольным движением пациента. В связи с этим вместо изображения отдельных срезов собираются данные из всего объема исследуемой области. За время полного оборота рент­ геновской трубки в зависимости от шага спирали может быть сделано разное число срезов.

Преимущества приведенных выше методов сканирова­ ния - значительное сокращение времени (от 10 до 20 с) и возможность исследования на одной задержке дыхания. По­ вышается разрешающая способность, улучшается качество изображения движущихся органов, создаются благоприятные условия для исследования детей и тяжелобольных. Спираль­ ная КТ открыла пути реконструкции и создания объемных изображений высокого качества. Можно получать картины, сходные с бронхоскопическими (компьютерная бронхоско­ пия), бронхографическими (компьютерная бронхография), а при внутривенном контрастировании - и ангиографическими (компьютерная ангиография). Уменьшается лучевая нагрузка, так как реже возникает необходимость повторных срезов для уточнения диагностических вопросов. При мультипланарной томографии за счет увеличения числа детекторов разрешение еще более улучшается за счет сокращения времени сканирова­ ния, уменьшения артефактов и расширения возможностей об­ работки изображения. В целом улучшенные лучевые методы визуализации при различной внутригрудной патологии позво­ ляют получать объемное изображение и точнее оценивать ана­ томическую ситуацию, в том числе наличие, локализацию и распространенность патологических изменений в динамике. КТ позволяет также обеспечить высокую точность транстора­ кальной биопсии и сложных плевральных пункций.

Посредством КТ со специальной обработкой изображений можно получить виртуальную бронхоскопическую картину

Магнитно-резонансная томография (МРТ).Многие досто­ инства МРТ являются основанием для ее использования при

Рис. 6.8. Фрагмент виртуальной бронхоскопической картины. КТ груди.

исследовании головного и спинного мозга, костей и сус­ тавов, крупных сосудов груд­ ной полости, сердца и других внутренних органов. Одним из важных достоинств метода является отсутствие лучевой нагрузки на пациента и меди­ цинский персонал.

Пациента укладывают на стол томографа. Исследуемую область тела помещают в сильное магнитное поле. Оно разворачивает протоны в сво­ ем направлении и создает в тканях магнитный момент, ориентированный параллель­ но внешнему магнитному по­

лю. При воздействии импульсов, которые направляют пер­ пендикулярно к магнитному полю из радиопередающей ка­ тушки, суммарный магнитный вектор изменяет направление и начинает вращаться вокруг новой оси. Результатом является индукция электрического тока в приемной катушке - появле­ ние магнитно-резонансного Сигнала. Он преобразуется специ­ альным анализатором и передается на экран черно-белого мо­ нитора.

Характер изображения при МРТ в основном определяется временем так называемой релаксации, плотностью протонов и заданиями исследователя. При этом под релаксацией Т-1 по­ нимают время, в течение которого восстанавливается перво­ начальная ориентация протонов соответственно внешнему магнитному полю. Релаксация Т-2 - это время ослабления действия поля, созданного радиочастотным импульсом. Изме­ нение времени между радиочастотными импульсами позволя­ ет получать изображения разной контрастности и хорошо дифференцировать различные ткани. Возможны также полу­ чение изображений в разных плоскостях и выполнение трех­ мерной реконструкции.

Интерпретация изображений при МРТ является более сложной, чем привычных для абсолютного большинства вра­ чей рентгенологичеких картин. Так, например, воздух, кость, фиброзная ткань имеют длинное время Т-1, короткое Т-2 и представляются на изображениях темными.

МРТ противопоказана при наличии у пациента кардиости­ мулятора или другого металлического имплантата. Исследова­ ние может быть довольно продолжительным, и поэтому труд­ но выполнимо у детей и тяжелобольных.

Ангиопулъмонография заключается в контрастировании и

рентгенологическом исследовании легочной артерии и ее вет­ вей. Существуют две основные методики ангиопульмонографии - общая и селективная.

При общей ангиопульмонографии контрастный раствор вводят через катетер в вену руки, верхнюю полую вену или в полость правых отделов сердца. Рентгеновские снимки произ­ водят серийно на специальном ангиографическом аппарате. Этот метод требует значительного количества контрастного вещества (50-60 мл) и обычно не обеспечивает четкого изо­ бражения легочных сосудов, особенно при патологических из­ менениях в легких. Ампутация сосудов не всегда отражает их истинное состояние.

Селективная ангиопульмонография технически несколько сложнее, но используется чаще. Ее осуществляют после кате­ теризации соответствующей ветви легочной артерии. Серий­ ные снимки делают после введения 10-12 мл раствора кон­ трастного вещества. Обычно селективную ангиопульмонографию сочетают с регистрацией давления в малом круге крово­ обращения и исследованием газов крови.

Показания к ангиопульмонографии ограничены. Ее приме­ няют для диагностики тромбоза и эмболии легочной артерии, а также для выяснения способности к расправлению длитель­ но коллабированного легкого - по состоянию сосудов судят о степени пневмофиброза.

Технические возможности позволяют выполнять общую ангиопульмонографию в цифровом варианте с введением в

вену небольшого количества контрастного раствора. При этом компьютерная обработка видеосигналов позволяет получать высококачественные снимки.

Бронхиальная артериография заключается в катетеризации, контрастировании и рентгенографии бронхиальных артерий и их ветвей. Исследование проводят под местной анестезией и контролем рентгенотелевидения. Специальной иглой с мандреном пунктируют бедренную артерию ниже паховой складки. Мандрен заменяют металлическим проводником, по которому в просвет артерии вводят рентгеноконтрастный катетер с изо­ гнутым концом. Затем проводник извлекают, а катетер прово­ дят в аорту. Кончиком катетера последовательно отыскивают устья бронхиальных артерий и вводят в них катетер, а затем контрастное вещество (гипак, урографин, уротраст или их аналоги) со скоростью 35 мл/с в количестве 5-12 мл. Произ­ водят серийную рентгенографию.

Основным показанием к бронхиальной артериографии яв­ ляется легочное кровотечение неясной этиологии и локализа­ ции. В таких случаях на артериограммах могут быть выявлены расширение и патологическая извитость бронхиальных арте­ рий, выход контрастного вещества за их пределы (экстравазация), очаговая или диффузная гиперваскуляризация, аневриз-

мы бронхиальных артерий, их тромбоз, ретроградное заполне­ ние периферических ветвей легочной артерии через артериоартериальные анастомозы.

Противопоказания к исследованию: выраженный атеро­ склероз, тучность больного, легочно-сердечная недостаточ­ ность.

Осложнением бронхиальной артериографии может быть ге­ матома в области пункции бедренной артерии. Редким, но тя­ желым осложнением является сосудистое поражение спинно­ го мозга с нарушением функции нижних конечностей и тазо­ вых органов. Профилактика осложнений обеспечивается стро­ гим соблюдением методических и технических принципов и деталей исследования.

Бронхография. Контрастное рентгенологическое исследова­ ние бронхов осуществляют под местной анестезией в виде по­ зиционной (ненаправленной) или селективной (направлен­ ной) бронхографии. При позиционной бронхографии катетер вводят в трахею через нос, во время введения контрастного вещества телу пациента придают оптимальное положение. Се­ лективная бронхография основана на катетеризации исследуе­ мого бронха. Для ее проведения используют различные по конструкции катетеры и технические приемы.

Ранее бронхографию применяли очень широко. В настоя­ щее время в связи с широким использованием КТ этот метод потерял прежнее значение.

Плеврография позволяет контрастировать и уточнить грани­ цы гнойной полости у больных с эмпиемой плевры. Вначале производят плевральную пункцию и аспирируют плевральное содержимое. Затем под контролем рентгенотелевидения в плевральную полость вводят 30-40 мл теплого рентгеноконтрастного раствора (пропилиодон, урографин). Рентгенограм­ мы делают в разных проекциях, меняя положение больного. После окончания исследования контрастное вещество с остат­ ками плеврального содержимого отсасывают. Информацию, которая достигается при плеврографии, в большинстве случа­ ев можно получить с помощью КТ.

Фистулографию используют для обследования больных с различными торакальными и торакобронхиальными свищами Перед фистулографией целесообразно установить зондирова­ нием направление свищевого хода. Контрастное вещество вводят в свищевой ход шприцем через катетер под контролем рентгенотелевидения. Применяют масляные или водораство­ римые рентгеноконтрастные препараты. Затем производят рентгенографию в разных проекциях, меняя положение боль­ ного, или КТ. В процессе исследования и после анализа снимков выявляют анатомические особенности свища, уста­ навливают его сообщение с плевральной полостью и бронхи­ альным деревом. В случае проникновения контрастного пре-

Рис. 6.9. Радионуклидное иссле­ дование кровотока в легких.

парата в бронхиальное дерево получается ретроградная фистулобронхография. После

окончания исследования пре­ парат через катетер по воз­ можности отсасывают, а больному предлагают хорошо откашляться.

Ультразвуковые методы, в

частности ультразвуковое ска­ нирование, отличаются безо­ пасностью, возможностью проведения многократных ис­ следований, высокой разре­ шающей способностью.

Во фтизиатрической прак­ тике ультразвуковые методы

полезны для точного определения и контроля за размерами периферических лимфатических узлов (шейных, подмышеч­ ных, паховых). С помощью ультразвука можно определить на­ личие жидкости в плевральной полости, так как при ее нали­ чии между париетальной плеврой и легким отмечается гипоэхогенная зона. Ультразвуковой контроль позволяет выбрать точку для пункции полости плевры. После пневмонэктомии динамическое определение уровня жидкости в плевральной полости часто может заменить рентгенологическое исследо­ вание.

Важное и часто решающее значение ультразвуковая диаг­ ностика имеет при обследовании мужчин и женщин с подоз­ рением на туберкулез органов мочеполовой системы. Она не­ обходима также для контроля за динамикой процесса при ле­ чении фтизиоурологических и фтизиогинекологических больных.

Радионуклидные (радиоизотопные) методы имеют ведущее значение для регионарной оценки вентиляции и кровотока в легких. Они основаны на ингаляционном или чаще внутри­ венном введении радиофармацевтических препаратов, мечен­ ных гамма-излучающими радионуклидами. Это ксенон-воз­ душная смесь (133 Хе), макроагрегат альбумина (l31 I или 99m Тс), индия цитрат (133m In), микросферы альбумина (99m Тс или l33m In) и др. Регистрацию распределения введенного препарата производят с помощью сцинтилляционной гамма-камеры с компьютером (рис. 6.9). При этом возможна как статическая, так и динамическая сцинтиграфия в передней, задней и боко­ вых проекциях. Все параметры обычно определяют в процен­ тах соответственно делению легочных полей на верхнюю, среднюю и нижнюю зоны. Однако математическое моделиро­ вание позволяет оценивать вентиляцию и кровоток в легких

Методическая разработка № 2

к практическому занятию по лучевой диагностике для студентов 3 курса лечебного факультета

Тема: Основные методы лучевой диагностики

Выполнила: интерн Пекшева М.С.

Основные методы лучевой диагностики:

1. Методы на основе рентгеновского излучения:

· Флюорография

· Традиционная рентгенография, рентгеноскопия

· Рентгеновская компьютерная томография

· Ангиография (рентгеноконтрастные исследования)

2. Методы на основе ультразвука:

· Общее ультразвуковое исследование

· Эхокардиография

· Доплерография

3. Методы, основанные на эффекте ЯМР:

· МР-спектроскопия

4. Методы, основанные на использовании радионуклидных препаратов

· Радионуклидная диагностика

· Позитронно-эмиссионная томография

· Радиоиммунологическое исследование in vitro

5. Инвазивные процедуры в лечении и диагностике, проводимые под контролем лучевых методов исследования:

· Интервенционная радиология.

Свойства рентгеновских лучей:

· Способны проникать через тела и предметы, которые поглощают или отражают (т.е. не пропускают) видимые световые лучи.

· Как и видимый свет могут создавать на светочувствительном материале (фото- или рентгеновской пленке) скрытое изображение, которое после проявления становится видимым

· Вызывают флюоресценцию (свечение) ряда химических соединений используемых в рентгеноскопических экранах

· Обладают высокой энергией и способны вызывать распад нейтральных атомов на + и – заряженные частицы (ионизирующее излучение).

Традиционная рентгенография .

Рентгенография (рентгеновская съемка) - способ рентгенологического исследования, при котором фиксированное рентгеновское изображение объекта получают на твердом носителе, в подавляющем большинстве случаев на рентгеновской пленке. В цифровых рентгеновских аппаратах это изображение может быть зафиксировано на бумаге, в магнитной или магнитно-оптической памяти, получено на экране дисплея.

Рентгеновская трубка представляет собой вакуумный стеклянный сосуд, в концы которого впаяны два электрода - катод и анод. Последний выполнен в виде тонкой вольфрамовой спирали, вокруг которой при ее нагревании образуется облако свободных электронов (термоэлектронная эмиссия). Под действием высокого напряжения, приложенного к полюсам рентгеновской трубки, они разгоняются и фокусируются на аноде. Последний вращается с огромной скоростью - до 10 тыс. оборотов в 1 мин, чтобы поток электронов не попадал в одну точку и не вызвал расплавления анода из-за его перегрева. В результате торможения электронов на аноде часть их кинетической энергии превращается в электромагнитное излучение.

В состав типового рентгенодиагностического аппарата входят питающее устройство, излучатель (рентгеновская трубка), устройство для коллимации пучка, рентгеноэкспонометр и приемники излучения.

На рентгенограммах можно получить изображение любой части тела. Некоторые органы хорошо различимы на снимках благодаря естественной контрастности (кости, сердце, легкие). Другие органы достаточно четко отображаются только после их искусственного контрастирования (бронхи, сосуды, желчные протоки, полости сердца, желудок, кишечник). В любом случае рентгенологическая картина формируется из светлых и темных участков. Почернение рентгеновской пленки, как и фотопленки, происходит вследствие восстановления металлического серебра в ее экспонированном эмульсионном слое. Для этого пленку подвергают химической и физической обработке: проявляют, фиксируют, промывают, сушат. В современных рентгеновских кабинетах весь процесс обработки пленки автоматизирован благодаря наличию проявочных машин. Следует помнить, что рентгеновский снимок является негативом по отношению к изображению, видимому на флюоресцентном экране при просвечивании, поэтому прозрачные для рентгеновских лучей участки тела на рентгенограммах получаются темными («затемнения»), а более плотные - светлыми («просветления»).

Показания к рентгенографии весьма широки, но в каждом конкретном случае должны быть обоснованы, так как рентгенологическое исследование сопряжено с лучевой нагрузкой. Относительными противопоказаниями служат крайне тяжелое состояние или сильное возбуждение больного, а также острые состояния, при которых требуется экстренная хирургическая помощь (например, кровотечение из крупного сосуда, открытый пневмоторакс).

Методу рентгенографии присущи следующие достоинства:

· метод довольно прост при выполнении и широко применяется;

· рентгеновский снимок - объективный документ, который может длительно храниться;

· сопоставление особенностей изображения на повторных снимках, выполненных в различные сроки, позволяет изучить динамику возможных изменений патологического процесса;

· относительная малая лучевая нагрузка (по сравнению с режимом просвечивания) на больного.

Недостатки рентгенографии

· сложность оценки функции органа.

· Наличие ионизирующего излучения, способного оказать вредное воздействие на исследуемый организм.

· Информативность классической рентгенографии значительно ниже таких современных методов медицинской визуализации, как КТ, МРТ и др. Обычные рентгеновские изображения отражают проекционное наслоение сложных анатомических структур, то есть их суммационную рентгеновскую тень, в отличие от послойных серий изображений, получаемых современными томографическими методами.

· Без применения контрастирующих веществ рентгенография мало информативна для анализа изменений в мягких тканях.

Рентгеноскопия – метод получение рентгеновского изображения на светящемся экране.

В современных условиях применение флюоресцентного экрана не обосновано в связи с его малой светимостью, что вынуждает проводить исследования в хорошо затемненном помещении и после длительной адаптации исследователя к темноте (10-15 минут) для различения малоинтенсивного изображения. Вместо классической рентгеноскопии применяется рентгенотелевизионное просвечивание, при котором рентгеновские лучи попадают на УРИ (усилитель рентгеновского изображения), в состав последнего входит ЭОП (электронно-оптический преобразователь). Получаемое изображение выводится на экран монитора. Вывод изображения на экран монитора не требует световой адаптации исследователя, а также затемненного помещения. В дополнение, возможна дополнительная обработка изображения и его регистрация на видеопленке или памяти аппарата.

Преимущества:

· Методика рентгеноскопии проста и экономична, позволяет исследовать больного в различных проекциях и положениях (многоосевое и полипозиционное исследование), оценить анатомо-морфологические и функциональные особенности изучаемого органа.

· Главным преимуществом перед рентгенографией является факт исследования в реальном масштабе времени. Это позволяет оценить не только структуру органа, но и его смещаемость, сократимость или растяжимость, прохождение контрастного вещества, наполняемость.

· Рентгеноскопия позволяет контролировать проведение некоторых инструментальных процедур - постановка катетеров, ангиопластика (см. ангиография), фистулография.

Вместе с тем, для метода характерны определенные недостатки:

· значительная лучевая нагрузка на больного, величина которой находится в прямой зависимости от размеров изучаемого поля, продолжительности исследования и ряда других факторов; относительно низкая разрешающая способность

· необходимость специального обустройства рентген-кабинета (его расположения по отношению к другим отделениям, улице и т.д)

· необходимость использования защитных устройств (фартуки, ширмы)

Цифровые технологии в рентгеноскопии можно разделить на:

Полнокадровый метод

Этот метод характеризуется получением проекции полного участка исследуемого объекта на рентгеночувствительный приёмник (пленка или матрица) размера близкого к размеру участка. Главным недостатком метода является рассеянное рентгеновское излучение. При первичном облучении всего участка объекта (например, тело человека) часть лучей поглощается телом, а часть рассеивается в стороны, при этом дополнительно засвечивает участки, поглотившие первоначально прошедшие рентгеновские лучом. Тем самым уменьшается разрешающая способность, образуются участки с засветкой проецируемых точек. В итоге получается рентгеновское изображение с уменьшением диапазона яркостей, контрастности и разрешающей способности изображения. При полнокадровом исследовании участка тела одновременно облучается весь участок. Попытки уменьшить величину вторичного рассеянного облучения применением радиографического растра приводит к частичному поглощению рентгеновских лучей, но и увеличению интенсивности источника, увеличению дозировки облучения.[править]

Сканирующий метод

Однострочный сканирующий метод: Наиболее перспективным является сканирующий метод получения рентгеновского изображения. То есть рентгеновское изображение получают движущимся с постоянной скоростью определенным пучком рентгеновских лучей. Изображение фиксируется построчно (однострочный метод) узкой линейной рентгеночувствительной матрицей и передаётся в компьютер. При этом в сотни и более раз уменьшается дозировка облучения, изображения получаются практически без потерь диапазона яркости, контрастности и, главное, объёмной (пространственной) разрешающей способности.

Многострочный сканирующий метод: В отличие от однострочного сканирующего метода, многострочный наиболее эффективен. При однострочном методе сканирования из-за минимальной величины размера пучка рентгеновского луча (1-2мм), ширины однострочной матрицы 100мкм, наличием разного рода вибраций, люфтов аппаратуры, получаются дополнительные повторные облучения. Применив многострочную технологию сканирующего метода, удалось в сотни раз уменьшить вторичное рассеянное облучение и во столько же раз снизить интенсивность рентгеновского луча. Одновременно улучшены все прочие показатели получаемого рентгеновского изображения: диапазон яркости, контраст и разрешение.

Рентгеновская флюорография - представляет крупнокадровое фотографирование изображения с рентгеновского экрана (формат кадра 70x70 мм, 100x100 мм, 110x110 мм). Метод предназначен для проведения массовых профилактических исследований органов грудной клетки. Достаточно высокое разрешение изображения крупноформатных флюорограмм и меньшая затратность позволяют также использовать метод для исследования больных в условиях поликлиники или стационара.

Цифровая рентгенография : (МЦРУ)

основанная на прямом преобразовании энергии рентгеновских фотонов в свободные электроны. Подобная трансформация происходит при действии рентгеновского пучка, прошедшего через объект, на пластины из аморфного селена или аморфного полукристаллического силикона. По ряду соображений такой метод рентгенографии пока используют только для исследования грудной клетки. Независимо от вида цифровой рентгенографии окончательное изображение при ней сохраняется на различного рода носителях либо в виде твердой копии (воспроизводится с помощью мультиформатной камеры на специальной фотопленке), либо с помощью лазерного принтера на писчей бумаге.

К достоинствам цифровой рентгенографии относятся

· высокое качествоизображения,

· возможность сохранять изображения на магнитных носителях со всеми вытекающими из этого последствиями: удобство хранения, возможность создания упорядоченных архивов с оперативным доступом к данным и передачи изображения на расстояния - как внутри больницы, так и за ее пределы.

К недостаткам помимо обще-рентгенологических (обустройство и расположение кабинета), относится высокая стоимость оборудования.

Линейная томография:

Томография (от греч. tomos - слой) - метод послойного рентгенологического исследования.

Эффект томографии достигается благодаря непрерывному движению во время съемки двух из трех компонентов рентгеновской системы излучатель-пациент-пленка. Чаще всего перемещаются излучатель и пленка, в то время как пациент остается неподвижным. При этом излучатель и пленка двигаются по дуге, прямой линии или более сложной траектории, но обязательно в противоположных направлениях. При таком перемещении изображение большинства деталей на рентгенограмме оказывается нечетким, размазанным, а резким получается изображение только тех образований, которые находятся на уровне центра вращения системы излучатель-пленка. Показания к томографии достаточно широки, особенно в учреждениях, в которых нет компьютерного томографа. Наиболее широкое распространение томография получила в пульмонологии. На томограммах получают изображение трахеи и крупных бронхов, не прибегая к их искусственному контрастированию. Томография легких очень ценна для выявления полостей распада на участках инфильтрации или в опухолях, а также для обнаружения гиперплазии внутригрудных лимфатических узлов. Она также дает возможность изучить структуру околоносовых пазух, гортани, получить изображение отдельных деталей такого сложного объекта, каким является позвоночник.

В основе качества изображения лежат:

· Характеристики рентгеновского излучения (mV, mA, время, доза (ЭЭД), однородность)

· Геометрия (размер фокусного пятна, фокусное расстояние, размер объекта)

· Тип устройства (экранно-пленочный аппарат, запоминающий люминофор, система детекторов)

Непосредственно определяют качество изображения:

· Динамический диапазон

· Контрастная чувствительность

· Соотношение сигнал-шум

· Пространственное разрешение

Косвенно влияют на качество изображения:

· Физиология

· Психология

· Воображение\фантазия

· Опыт\информированность

Классификация рентгеновских детекторов:

1. Экранно-пленочные

2. Цифровые

· На основе запоминающих люминофоров

· На основе УРИ

· На основе газоразрядных камер

· На основе полупроводников (матрицы)

На фосф пластинах: специальные кассеты на которые можно делать много изображений (считывание изображений с пластины на монитор, пластина хранит изображение до 6 часов)

Компьютерная томография - это послойное рентгенологическое исследование, основанное на компьютерной реконструкции изображения, получаемого при круговом сканировании объекта узким пучком рентгеновского излучения.

Узкий пучок рентгеновского излучения сканирует человеческое тело по окружности. Проходя через ткани, излучение ослабляется соответственно плотности и атомному составу этих тканей. По другую сторону от пациента установлена круговая система датчиков рентгеновского излучения, каждый из которых (а их количество может достигать нескольких тысяч) преобразует энергию излучения в электрические сигналы. После усиления эти сигналы преобразуются в цифровой код, который поступает в память компьютера. Зафиксированные сигналы отражают степень ослабления пучка рентгеновских лучей (и, следовательно, степень поглощения излучения) в каком либо одном направлении. Вращаясь вокруг пациента, рентгеновский излучатель «просматривает» его тело в разных ракурсах, в общей сложности под углом 360°. К концу вращения излучателя в памяти компьютера оказываются зафиксированными все сигналы от всех датчиков. Продолжительность вращения излучателя в современных томографах очень небольшая, всего 1-3 с, что позволяет изучать движущиеся объекты. При использовании стандартных программ компьютер реконструирует внутреннюю структуру объекта. В результате этого получается изображение тонкого слоя изучаемого органа, обычно порядка нескольких миллиметров, которое выводится на дисплей, и врач обрабатывает его применительно к поставленной перед ним задаче: может масштабировать изображение (увеличивать и уменьшать), выделять интересующие его области (зоны интереса), определять размеры органа, число или характер патологических образований. Попутно определяют плотность ткани на отдельных участках, которую измеряют в условных единицах - единицах Хаунсфилда (HU). За нулевую отметку принята плотность воды. Плотность кости составляет +1000 HU, плотность воздуха равна -1000 HU. Все остальные ткани человеческого тела занимают промежуточное положение (обычно от 0 до 200-300 HU). Естественно, такой диапазон плотностей отобразить ни на дисплее, ни на фотопленке нельзя, поэтому врач выбирает ограниченный диапазон на шкале Хаунсфилда - «окно», размеры которого обычно не превышают нескольких десятков единиц Хаунсфилда. Параметры окна (ширина и расположение на всей шкале Хаунсфилда) всегда обозначают на компьютерных томограммах. После такой обработки изображение помещают в долговременную память компьютера или сбрасывают на твердый носитель - фотопленку.

Бурно развивается спиральная томография, при которой излучатель движется по спирали по отношению к телу пациента и захватывает, таким образом, за короткий промежуток времени, измеряемый несколькими секундами, определенный объем тела, который в последующем может быть представлен отдельными дискретными слоями.

Спиральная томография инициировала создание новых способов визуализации - компьютерной ангиографии, трехмерного (объемного) изображения органов и, наконец, виртуальной эндоскопии.

Поколения компьютерных томографов: от первого до четвёртого

Прогресс КТ томографов напрямую связан с увеличением количества детекторов, то есть с увеличением числа одновременно собираемых проекций.

1. Аппарат 1-го поколения появился в 1973 г. КТ аппараты первого поколения были пошаговыми. Была одна трубка, направленная на один детектор. Сканирование производилось шаг за шагом, делая по одному обороту на слой. Один слой изображения обрабатывался около 4 минут.

2. Во 2-ом поколении КТ аппаратов использовался веерный тип конструкции. На кольце вращения напротив рентгеновской трубки устанавливалось несколько детекторов. Время обработки изображения составило 20 секунд.

3. 3-е поколение компьютерных томографов ввело понятие спиральной компьютерной томографии. Трубка и детекторы за один шаг стола синхронно осуществляли полное вращение по часовой стрелке, что значительно уменьшило время исследования. Увеличилось и количество детекторов. Время обработки и реконструкций заметно уменьшилось.

4. 4-ое поколение имеет 1088 люминесцентных датчика, расположенных по всему кольцу гентри. Вращается лишь рентгеновская трубка. Благодаря этому методу время вращения сократилось до 0,7 секунд. Но существенного отличия в качестве изображений с КТ аппаратами 3-го поколения не имеет.

Спиральная компьютерная томография

Спиральная КТ используется в клинической практике с 1988 года, когда компания Siemens Medical Solutions представила первый спиральный компьютерный томограф. Спиральное сканирование заключается в одновременном выполнении двух действий: непрерывного вращения источника - рентгеновской трубки, генерирующей излучение, вокруг тела пациента, и непрерывного поступательного движения стола с пациентом вдоль продольной оси сканирования z через апертуру гентри. В этом случае траектория движения рентгеновской трубки, относительно оси z - направления движения стола с телом пациента, примет форму спирали. В отличие от последовательной КТ скорость движения стола с телом пациента может принимать произвольные значения, определяемые целями исследования. Чем выше скорость движения стола, тем больше протяженность области сканирования. Важно то, что длина пути стола за один оборот рентгеновской трубки может быть в 1,5-2 раза больше толщины томографического слоя без ухудшения пространственного разрешения изображения. Технология спирального сканирования позволила значительно сократить время, затрачиваемое на КТ-исследование и существенно уменьшить лучевую нагрузку на пациента.

Многослойная компьютерная томография (МСКТ). Многослойная («мультиспиральная») компьютерная томография с внутривенным контрастным усилением и трёхмерной реконструкцией изображения. Многослойная («мультиспиральная», «мультисрезовая» компьютерная томография - мсКТ) была впервые представлена компанией Elscint Co. в1992 году. Принципиальное отличие мсКТ томографов от спиральных томографов предыдущих поколений в том, что по окружности гантри расположены не один, а два и более ряда детекторов. Для того, чтобы рентгеновское излучение могло одновременно приниматься детекторами, расположенными на разных рядах, была разработана новая - объёмная геометрическая форма пучка. В 1992 году появились первые двухсрезовые (двухспиральные) МСКТ томографы с двумя рядами детекторов, а в 1998 году - четырёхсрезовые (четырёхспиральные), с четырьмя рядами детекторов соответственно. Кроме вышеотмеченных особенностей, было увеличено количество оборотов рентгеновской трубки с одного до двух в секунду. Таким образом, четырёхспиральные мсКТ томографы пятого поколения на сегодняшний день в восемь раз быстрее, чем обычные спиральные КТ томографы четвертого поколения. В 2004-2005 годах были представлены 32-, 64- и 128-срезовые мсКТ томографы, в том числе - с двумя рентгеновскими трубками. Сегодня же в некоторых больницах уже имеются 320-срезовые компьютерные томографы. Эти томографы, впервые представленные в 2007 году компанией Toshiba, являются новым витком эволюции рентгеновской компьютерной томографии. Они позволяют не только получать изображения, но и дают возможность наблюдать почти что «в реальном» времени физиологические процессы, происходящие в головном мозге и в сердце. Особенностью подобной системы является возможность сканирования целого органа (сердце, суставы, головной мозг и т.д.)за один оборот лучевой трубки, что значительно сокращает время обследования, а так же возможность сканировать сердце даже у пациентов, страдающих аритмиями. Несколько 320-ти срезовых сканеров уже установлены и функционируют в России.

Подготовка:

Специальной подготовки больного к КТ органов головы, шеи, грудной полости и конечностей не требуется. При исследовании аорты, нижней полой вены, печени, селезенки, почек больному рекомендуется ограничиться легким завтраком. На исследование желчного пузыря пациент должен явиться натощак. Перед КТ поджелудочной железы и печени необходимо принять меры для уменьшения метеоризма. Для более четкого дифференцирования желудка и кишечника при КТ брюшной полости их контрастируют путем дробного приема внутрь пациентом до исследования около 500 мл 2,5 % раствора водорастворимого йодистого контрастного вещества. Следует также учесть, что если накануне проведения КТ больному выполняли рентгенологическое исследование желудка или кишечника, то скопившийся в них барий будет создавать артефакты на изображении. В связи с этим не следует назначать КТ до полного опорожнения пищеварительного канала от этого контрастного вещества.

Разработана дополнительная методика выполнения КТ - усиленная КТ . Она заключается в проведении томографии после внутривенного введения больному водорастворимого контрастного вещества (перфузия). Этот прием способствует увеличению поглощения рентгеновского излучения в связи с появлением контрастного раствора в сосудистой системе и паренхиме органа. При этом, с одной стороны, повышается контрастность изображения, а с другой - выделяются сильно васкуляризованные образования, например сосудистые опухоли, метастазы некоторых опухолей. Естественно, на фоне усиленного теневого изображения паренхимы органа в ней лучше выявляются малососудистые или вовсе бессосудистые зоны (кисты, опухоли).

Некоторые модели компьютерных томографов снабжены кардиосинхронизаторами . Они включают излучатель в точно заданные моменты времени-в систолу и диастолу. Полученные в результате такого исследования поперечные срезы сердца позволяют визуально оценить состояние сердца в систолу и диастолу, провести расчет объема камер сердца и фракции выброса, проанализировать показатели общей и регионарной сократительной функции миокарда.

Компьютерная томография с двумя источниками излучения. DSCT - Dual Source Computed Tomography.

В 2005 году компанией Siemens Medical Solutions представлен первый аппарат с двумя источниками рентгеновского излучения. Теоретические предпосылки к его созданию были еще в 1979 году, но технически его реализация в тот момент была невозможна. По сути он является одним из логичных продолжений технологии МСКТ. Дело в том, что при исследовании сердца (КТ-коронарография) необходимо получение изображений объектов находящихся в постоянном и быстром движении, что требует очень короткого периода сканирования. В МСКТ это достигалось синхронизацией ЭКГ и обычного исследования при быстром вращении трубки. Но минимальный промежуток времени, требуемый для регистрации относительно неподвижного среза для МСКТ при времени обращения трубки, равном 0,33 с (≈3 оборота в секунду), равен 173 мс, то есть время полуоборота трубки. Такое временное разрешение вполне достаточно для нормальной частоты сердечных сокращений (в исследованиях показана эффективность при частотах менее 65 ударов в минуту и около 80, с промежутком малой эффективности между этими показателями и при больших значениях). Некоторое время пытались увеличить скорость вращения трубки в гентри томографа. В настоящее время достигнут предел технических возможностей для ее увеличения, так как при обороте трубки в 0,33 с ее вес возрастает в 28 раз (перегрузки 28 g). Чтобы получить временное разрешение менее 100 мс, требуется преодоление перегрузок более чем 75 g. Использование же двух рентгеновских трубок, расположенных под углом 90°, дает временное разрешение, равное четверти периода обращения трубки (83 мс при обороте за 0,33 с). Это позволило получать изображения сердца независимо от частоты сокращений. Также такой аппарат имеет еще одно значительное преимущество: каждая трубка может работать в своем режиме (при различных значениях напряжения и тока, кВ и мА соответственно). Это позволяет лучше дифференцировать на изображении близкорасположенные объекты различных плотностей. Особенно это важно при контрастировании сосудов и образований, находящихся близко от костей или металлоконструкций. Данный эффект основан на различном поглощении излучения при изменении его параметров у смеси кровь + йодсодержащее контрастное вещество при неизменности этого параметра у гидроксиапатита (основа кости) или металлов. В остальном аппараты являются обычными МСКТ аппаратами и обладают всеми их преимуществами.

Показания:

· Головная боль

· Травма головы, не сопровождающаяся потерей сознания

· Обморок

· Исключение рака легких. В случае использования компьютерной томографии для скрининга, исследование делается в плановом порядке.

· Тяжелые травмы

· Подозрение на кровоизлияние в мозг

· Подозрение на повреждение сосуда (например, расслаивающая аневризма аорты)

· Подозрение на некоторые другие острые повреждения полых и паренхиматозных органов (осложнения как основного заболевания, так и в результате проводимого лечения)

· Большинство КТ исследований делается в плановом порядке, по направлению врача, для окончательного подтверждения диагноза. Как правило, перед проведением компьютерной томографии, делаются более простые исследования - рентген, УЗИ, анализы и т. д.

· Для контроля результатов лечения.

· Для проведения лечебных и диагностических манипуляций, например пункция под контролем компьютерной томографии и др.

Преимущества:

· Наличие компьютера оператора аппарата, который заменяет собой пультовую комнату. Это улучшает контроль за ходом исследования, т.к. оператор располагается непосредственно перед смотровым просвинцованым окном, также оператор может отслеживать параметры жизнедеятельности больного непосредственно во время исследования.

· Отпала необходимость в обустройстве фотолаборатории в связи с внедрением проявочной машины. Больше нет необходимости в ручном проявлении снимков в танках с проявителем и фиксажем. Также не требуется темновой адаптации зрения для работы в фотолаборатории. В проявочную машину заблаговременно загружается запас пленки (как в обычный принтер). Соответственно улучшились характеристики циркулирующего в помещении воздуха, и повысился комфорт работы для персонала. Ускорился процесс проявки снимков и их качество.

· Значительно повысилось качество изображения, которое стало возможным подвергать компьютерной обработке, хранить в памяти. Отпала необходимость в рентгеновской пленке, архивах. Появилась возможность передачи изображения по кабельным сетям, обработка на мониторе. Появились методы объемной визуализации.

· Высокое пространственное разрешение

· Быстрота обследования

· Возможность 3-мерной и многоплоскостной реконструкции изображений

· Низкая оператор-зависимость метода

· Возможность стандартизации исследования

· Относительная доступность оборудования (по количеству аппаратов и стоимости обследования)

· Преимущества МСКТ перед обычной спиральной КТ

o улучшение временного разрешения

o улучшение пространственного разрешения вдоль продольной оси z

o увеличение скорости сканирования

o улучшение контрастного разрешения

o увеличение отношения сигнал/шум

o эффективное использование рентгеновской трубки

o большая зона анатомического покрытия

o уменьшение лучевой нагрузки на пациента

Недостатки:

· Относительный недостаток КТ - высокая стоимость исследования по сравнению с обычными рентгеновскими методами. Это ограничивает широкое применение КТ строгими показаниями.

· Наличие ионизирующего излучения и использование рентгеноконтрастных средств

Некоторые абсолютные и относительные противопоказания :

Без контраста

· Беременность

С контрастом

· Наличие аллергии на контрастный препарат

· Почечная недостаточность

· Тяжёлый сахарный диабет

· Беременность (тератогенное воздействие рентгеновского излучения)

· Тяжёлое общее состояние пациента

· Масса тела более максимальной для прибора

· Заболевания щитовидной железы

· Миеломная болезнь

Ангиографией называют рентгенологическое исследование кровеносных сосудов, производимое с применением контрастных веществ. Для искусственного контрастирования в кровяное и лимфатическое русло вводят раствор органического соединения йода, предназначенного для этой цели. В зависимости от того, какую часть сосудистой системы контрастируют, различают артериографию, венографию (флебографию) и лимфографию. Ангиографию выполняют только после общеклинического обследования и лишь в тех случаях, когда с помощью неинвазивных методов не удается диагностировать болезнь и предполагается, что на основании картины сосудов или изучения кровотока можно выявить поражение собственно сосудов или их изменения при заболеваниях других органов.

Показания:

· для исследования гемодинамики и выявления собственно сосудистой патологии,

· диагностики повреждений и пороков развития органов,

· распознавания воспалительных, дистрофических и опухолевых поражений, вызываю-

· их нарушение функции и морфологии сосудов.

· Ангиография является небходимым этапом при проведении эндоваскулярных операций.

Противопоказания:

· крайне тяжелое состояние больного,

· острые инфекционные, воспалительные и психические заболевания,

· выраженная сердечная, печеночная и почечная недостаточность,

· повышенная чувствительность к препаратам йода.

Подготовка:

· Перед исследованием врач должен разъяснить пациенту необходимость и характер процедуры и получить его согласие на ее проведение.

· Вечером накануне ангиографии назначают транквилизаторы.

· Утром отменяют завтрак.

· В области пункции выбривают волосы.

· За 30 мин до исследования выполняют премедикацию (антигистаминные препараты,

· транквилизаторы, анальгетики).

Излюбленным местом для катетеризации служит область бедренной артерии. Больного укладывают на спину. Операционное поле обрабатывают и отграничивают стерильными простынями. Прощупывают пульсирующую бедренную артерию. После местной паравазальной анестезии 0,5 % раствором новокаина делают разрез кожи длиной 0,3-0,4 см. Из него тупым путем прокладывают узкий ход к артерии. В проделанный ход с небольшим наклоном вводят специальную иглу с широким просветом. Ею прокалывают стенку артерии, после чего колющий стилет удаляют. Подтягивая иглу, локализуют ее конец в просвете артерии. В этот момент из павильона иглы появляется сильная струя крови. Через иглу в артерию вводят металлический проводник, который затем продвигают во внутреннюю и общую подвздошную артерии и аорту до избранного уровня. Иглу удаляют, а по проводнику в необходимую точку артериальной системы вводят рентгеноконтрастный катетер. За его продвижением наблюдают на дисплее. После уда- ления проводника свободный (наружный) конец катетера присоединяют к адаптеру и катетер сразу же промывают изотоническим раствором натрия хлорида с гепарином. Все манипуляции при ангиографии осуществляют под контролем рентгенотелевидения. Участники катетеризации работают в защитных фартуках, поверх которых надеты стерильные халаты. В процессе ангиографии ведут постоянное наблюдение за состоянием больного. Через катетер в исследуемую артерию автоматическим шприцем (инъектором) под давлением вводят контрастное вещество. В тот же момент начинается скоростная рентгеновская съемка. Ее программа - число и время выполнения снимков - установлена на пульте управления аппаратом. Снимки немедленно проявляют. Убедившись в успехе исследования, катетер удаляют. Место пункции прижимают на 8-10 мин для остановки кровотечения. На область пункции на сутки накладывают давящую повязку. Больному на тот же срок предписывается постельный режим. Спустя сутки повязку заменяют асептической наклейкой. За состоянием больного постоянно следит лечащий врач. Обязательны измерение температуры тела и осмотр места оперативного вмешательства.

Новой методикой рентгенологического исследования сосудов является дигитальная субтракционная ангиография (ДСА) . В основе ее лежит принцип компьютерного вычитания (субтракции) двух изображений, записанных в памяти компьютера,- снимков до и после введения контрастного вещества в сосуд. Благодаря компьютерной обработке итоговая рентгенологическая картина сердца и сосудов отличается высоким качеством, но главное - на ней можно выделить изображение сосудов из общего изображения исследуемой части тела, в частности убрать мешающие тени мягких тканей и скелета и количественно оценить гемодинамику. Существенным преимуществом ДСА по сравнению с другими методиками является уменьшение необходимого количества рентгеноконтрастного вещества, поэтому можно получить изображение сосудов при большом разведении контрастного вещества. А это означает (внимание!), что можно ввести контрастное вещество внутривенно и на последующей серии снимков получить тень артерий, не прибегая к их катетеризации. В настоящее время почти повсеместно обычную ангиографию заменяют на ДСА.

Радионуклидный метод - это способ исследования функционального и морфологического состояния органов и систем с помощью радионуклидов и меченных ими индикаторов. Эти индикаторы - их называют радиофармацевтическими препаратами (РФП) - вводят в организм больного, а затем с помощью различных приборов определяют скорость и характер перемещения, фиксации и выведения их из органов и тканей.

Радиофармацевтическим препаратом называют разрешенное для введения человеку с диагностической целью химическое соединение, в молекуле которого содержится радионуклид. радионуклид должен обладать спектром излучения определенной энергии, обусловливать минимальную лучевую нагрузку и отражать состояние исследуемого органа.

Для получения изображения органов применяют только радионуклиды, испускающие γ-лучи или характеристическое рентгеновское излучение, так как эти излучения можно регистрировать при наружной детекции. Чем больше γ-квантов или рентгеновских квантов образуется при радиоактивном распаде, тем эффективнее данный РФП в диагностическом отношении. В то же время радионуклид должен испускать по возможности меньше корпускулярного излучения - электронов, которые поглощаются в теле пациента и не участвуют в получении изображения органов. С этих позиций предпочтительны радионуклиды с ядерным превращением по типу изомерного перехода - Тс, In. Оптимальным диапазоном энергии квантов в радионуклидной диагностике считают 70-200 кэВ. Время, в течение которого активность введенного в организм РФП уменьшается наполовину вследствие физического распада и выведения, называют эффективным периодом полувыведения (Тм.)

Для выполнения радионуклидных исследований разработаны разнообразные диагностические приборы. Независимо от их конкретного назначения все эти приборы устроены по единому принципу: в них есть детектор, преобразующий ионизирующее излучение в электрические импульсы, блок электронной обработки и блок представления данных. Многие радиодиагностические приборы оснащены компьютерами и микропроцессорами. В качестве детектора обычно используют сцинтилляторы или, реже, газовые счетчики. Сцинтиллятор - это вещество, в котором под действием быстро заряженных частиц или фотонов возникают световые вспышки - сцинтилляции. Эти сцинтилляции улавливаются фотоэлектронными умножителями (ФЭУ), которые превращают световые вспышки в электрические сигналы. Сцинтилляционный кристалл и ФЭУ помещают в защитный металлический кожух - коллиматор, ограничивающий «поле видения» кристалла размерами органа или изучаемой части тела пациента. В коллиматоре имеется одно большое или несколько мелких отверстий, через которые радиоактивное излучение проникает в детектор.

В приборах, предназначенных для определения радиоактивности биологических проб (in vitro), применяют сцинтилляционные детекторы в виде так называемых колодезных счетчиков. Внутри кристалла имеется цилиндрический канал, в который помещают пробирку с исследуемым материалом. Такое устройство детектора значительно повышает его способность улавливать слабые излучения биологических проб. Для измерения радиоактивности биологических жидкостей, содержащих радионуклиды с мягким β-излучением, применяют жидкие сцинтилляторы.

Специальной подготовки больного не требуется.

Показания к радионуклидному исследованию определяет лечащий врач после консультации с радиологом. Как правило, его проводят после других клинических, лабораторных и неинвазивных лучевых процедур, когда становится ясна необходимость радионуклидных данных о функции и морфологии того иди иного органа.

Противопоказаний к радионуклидной диагностике нет, имеются лишь ограничения, предусмотренные инструкциями Министерства здравоохранения Российской Федерации.

Термин «визуализация» образован от английского слова vision (зрение). Им обозначают получение изображения, в данном случае с помощью радиоактивных нуклидов. Радионуклидная визуализация - это создание картины пространственного распределения РФП в органах и тканях при введении его в организм пациента. Основным методом радионуклидной визуализации является гаммасцинтиграфия (или просто сцинтиграфия), которую проводят на аппарате, называемом гамма-камерой. Вариантом сцинтиграфии, выполняемой на специальной гамма-камере (с подвижным детектором), является послойная радионуклидная визуализация - однофотонная эмиссионная томография. Редко, главным образом из-за технической сложности получения ультракороткоживущих позитронизлучающих радионуклидов, проводят двухфотонную эмиссионную томографию также на специальной гамма-камере. Иногда применяют уже устаревший метод радионуклидной визуализации - сканирование; его выполняют на аппарате, называемом сканером.

Сцинтиграфия - это получение изображения органов и тканей пациента посредством регистрации на гамма-камере излучения, испускаемого инкорпорированным радионуклидом. Гамма-камера: В качестве детектора радиоактивных излучений применяют сцинтилляционный кристалл (обычно йодид натрия) больших размеров – диаметром до 50 см. Это обеспечивает регистрацию излучения одномоментно над всей исследуемой частью тела. Исходящие из органа гамма-кванты вызывают в кристалле световые вспышки. Эти вспышки регистрируются несколькими ФЭУ, которые равномерно расположены над поверхностью кристалла. Электрические импульсы из ФЭУ через усилитель и дискриминатор передаются в блок анализатора, который формирует сигнал на экране дисплея. При этом координаты светящейся на экране точки точно соответствуют координатам световой вспышки в сцинтилляторе и, следовательно, расположению радионуклида в органе. Одновременно с помощью электроники анализируется момент возникновения каждой сцинтилляции, что дает возможность определить время прохождения радионуклида по органу. Важнейшей составной частью гамма-камеры, безусловно является специализированный компьютер, который позволяет производить разнообразную компьютерную обработку изображения: выделять на нем заслуживающие внимания поля - так называемые зоны интереса - и проводить в них различные процедуры: измерение радиоактивности (общей и локальной), определение размеров органа или его частей, изучение скорости прохождения РФП в этом поле. С помощью компьютера можно улучшить качество изображения, выделить на нем интересующие детали, например питающие орган сосуды.

Сцинтиграмма - это функционально-анатомическое изображение. В этом уникальность радионуклидных изображений, отличающая их от получаемых при рентгенологическом и ультразвуковом исследованиях, магнитно-резонансной томографии. Отсюда вытекает и основ-ное условие для назначения сцинтиграфии - исследуемый орган обязательно должен быть хотя бы в ограниченной степени функционально активным. В противном случае сцинтиграфическое изображение не получится.

При анализе сцинтиграмм, в основном статических, наряду с топографией органа, его размерами и формой определяют степень однородности его изображения. Участки с повышенным накоплением РФП называют горячими очагами, или горячими узлами. Обычно им соответствуют избыточно активно функционирующие участки органа - воспалительно измененные ткани, некоторые виды опухолей, зоны гиперплазии. Если же на сиинтиграмме выявляется область пониженного накопления РФП, то, значит, речь идет о каком-то объемном образовании, заместившем нормально функционирующую паренхиму органа,- так называемые холодные узлы. Они наблюдаются при кистах, метастазах, очаговом склерозе, некоторых опухолях.

Однофотонная эмиссионная томография (ОФЭТ) постепенно вытесняет обычную статическую сцинтиграфию, так как позволяет с таким же количеством того же РФП добиться лучшего пространственного разрешения, т.е. выявлять значительно более мелкие участки поражения органа - горячие и холодные узлы. Для выполнения ОФЭТ применяют специальные гамма-камеры. От обычных они отличаются тем, что детекторы (чаще два) камеры вращаются вокруг тела больного. В процессе вращения сцинтилляционные сигналы поступают на компьютер из разных ракурсов съемки, что дает возможность построить на экране дисплея послойное изображение органа.

ОФЭТ отличается от сцинтиграфии более высоким качеством изображения. Она позволяет выявить более мелкие детали и, следовательно, распознать заболевание на более ранних стадиях и с большей достоверностью. При наличии достаточного числа поперечных «срезов», полученных за короткий период времени, с помощью компьютера можно построить на экране дисплея трех-мерное объемное изображение органа, позволяющее получить более точноепредставление о его структуре и функции.

Существует еще один вид послойной радионуклидной визуализации - позитронная двухфотонная эмиссионная томография (ПЭТ) . В качестве РФП используют радионуклиды, испускающие позитроны, в основном ультракороткоживущие нуклиды, период полураспада которых составляет несколько минут,- С (20,4 мин), N (10 мин),О (2,03 мин),F(1О мин). Испускаемые этими радионуклидами позитроны аннигилируют вблизи атомов с электронами, следствием чего является возникновение двух гамма-квантов - фотонов (отсюда и название метода), разлетающихся из точки аннигиляции в строго противоположных направлениях. Разлетающиеся кванты регистрируются несколькими детекторами гамма-камеры, располагающимися вокруг обследуемого. Основным достоинством ПЭТ является то, что используемыми при ней радионуклидами можно метить очень важные в физиологическом отношении лекарственные препараты, например глюкозу, которая, как известно, активно участвует во многих метаболических процессах. При введении в организм пациента меченой глюкозы она активно включается в тканевый обмен головного мозга и сердечной мышцы.

Распространение этого важного и весьма перспективного метода в клинике сдерживается тем обстоятельством, что ультракороткоживушие радионуклиды производят на ускорителях ядерных частиц - циклотронах.

Преимущества:

· Получение данных о функции органа

· Получение данных о наличии опухоли и метастазов с высокой достоверностью на ранних стадиях

Недостатки:

· Все медицинские исследования, связанные с использованием радионуклидов, проводят в специальных лабораториях радиоиммунной диагностики.

· Лаборатории оснащаются средствами и оборудованием, обеспечивающими защиту персонала от излучения и предотвращение загрязнения радиоактивными веществами.

· Проведение радиодиагностических процедур регламентируется нормами радиационной безопасности для пациентов при использовании радиоактивных веществ с диагностической целью.

· В соответствии с этими нормами выделены 3 группы обследуемых лиц - АД, БД и ВД. К категории АД относятся лица, которым радионуклидная диагностическая процедура назначается в связи с онкологическим заболеванием или подозрением на него, к категории БД - лица, которым диагностическая процедура проводится в связи с заболеваниями неонкологического характера, к категории ВД - лица. подлежащие обследованию, например с профилактической целью, по специальным таблицам лучевых нагрузок врач-радиолог определяет допустимость с точки зрения радиационной безопасности выполнения того и иного радионуклидного диагностического исследования.

Ультразвуковой метод - способ дистантного определения положения, формы, величины, структуры и движения органов и тканей, а также патологических очагов с помощью ультразвукового излучения.

Противопоказаний к применению нет.

Достоинства:

· относятся к числу неионизирующих излучений и в применяемом в диагностике диапазоне не вызывают выраженных биологических эффектов.

· Процедура ультразвуковой диагностики непродолжительна, безболезненна, может быть многократно повторена.

· Ультразвуковой аппарат занимает мало места и может быть использован для обследования как стационарных, так и амбулаторных больных.

· Низкая стоимость исследования и аппаратуры.

· Нет необходимости в защите доктора и пациента и специальном обустройстве кабинета.

· безопасность в плане дозовой нагрузки (обследование беременных и кормящих женщин);

· высокая разрешающая способность,

· дифференциальная диагностика солидного и полостного образования

· визуализация регионарных лимфатических узлов;

· проведение прицельных пункционных биопсий пальпируемых и непальпируемых образований под объективным визуальным контролем, многократное динамическое исследование в процессе лечения.

Недостатки:

· отсутствие визуализации органа в целом (только томографический срез);

· малая информативность при жировой инволюции (ультразвуковая контрастность между опухолевой и жировой тканями слабая);

· субъективность интерпретации полученного изображения (операторозависимый метод);

Аппарат для ультразвукового исследования представляет собой сложное и достаточно портативное устройство, выполняемое в стационарном или переносном варианте. Датчик аппарата, называемый также трансдюсером, включает в себя ультразвуковой преобразователь. основной частью которого является пьезокерамический кристалл. Короткие электрические импульсы, поступающие из электронного блока прибора, возбуждают в нем ультразвуковые колебния - обратный пьезоэлектрический эффект. Применяемые для диагностики колебания характеризуются небольшой длиной волны, что позволяет формировать из них узкий пучок, направленный на исследуемую часть тела. Отраженные волны («эхо») воспринимаются тем же пьезоэлементом и преобразуются в электрические сигналы - прямой пьезоэлектрический эффект. Последние поступают в высокочастотны усилитель, обрабатываются в электронном блоке прибора и выдаются пользователю в виде одномерного (в форме кривой) или двухмерного (в форме картинки) изображения. Первое называют эхограммой, а второе - сонограммой (синонимы: улыпрасонограмма, ультразвуковая сканограмма). В зависимости от формы получаемого изображения различают секторные, линейные и конвексные (выпуклые) датчики.

По принципу действия все ультразвуковые датчики делят на две группы: эхоимпульсные и допплеровские. Приборы первой группы служат для определения анатомических структур, их визуализации и измерения Допплеровские датчики позволяют получать кинематическую характеристику быстро протекающих процессов - кровотока в сосудах, сокращений сердца. Однако такое деление условно. Многие установки дают возможность одновременно изучать как анатомические, так и функциональные параметры.

Подготовка:

· Для исследования головного мозга, глаза, щитовидной, слюнных и молочной желез, сердца, почек, обследования беременных со сроком более 20 нед специальной подготовки не требуется.

· При изучении органов брюшной полости, особенно поджелудочной железы, следует тщательно подготовить кишечник, чтобы в нем не было скопления газа.

· Больной должен явиться в ультразвуковой кабинет натощак.

Наибольшее распространение в мимической практике нашли три метода ультразвуковой диагностики: одномерное исследование (эхография), двухмерное исследование (сонография, сканирование) и допплерография. Все они основаны на регистрации отраженных от объекта эхосигналов.

Различают два варианта одномерного ультразвукового исследования: А- и М-методы.

Принцип Α-метода : Датчик находится в фиксированном положении для регистрации эхосигнала в направлении излучения. Эхосигналы представляются в одномерном виде как амплитудные отметки на оси времени. Отсюда, кстати, и название метода (от англ. amplitude - амплитуда). Иными словами, отраженный сигнал образует на экране индикатора фигуру в виде пика на прямой линии. Количество и расположение пиков на горизонтальной прямой соответствуют расположению отражающих ультразвук элементов объекта. Следовательно, одномерный Α-метод позволяет определить расстояние между слоями тканей на пути ультразвукового импульса. Основное клиническое применение А-метода - офтальмология и неврология. Α-метод ультразвуковой биолокации по-прежнему достаточно широко применяют в клинике, так как его отличают простота, дешевизна и мобильность исследования.

М-метод (от английского motion - движение) также относится к одномерным ультразвуковым исследованиям. Он предназначен для исследования движущегося объекта - сердца. Датчик также находится в фиксированном положении.Частота посылки ультразвуковых импульсов очень высокая - около 1000 в 1 с, а продолжительность импульса очень небольшая, всего I мкс. Отраженные от движущихся стенок сердца эхосигналы записываются на диаграммную бумагу. По форме и расположению зарегистрированных кривых можно составить представление о характере сокращений сердца. Данный метод ультразвуковой биолокации получил также название «эхокардиография» и, как следует из его описания, применяется в кардиологической практике.

Ультразвуковое сканирование позволяет получать двухмерное изображении органов (сонография). Этот метод известен также под названием В-метод (от англ. bright - яркость). Сущность метода заключается в перемещении ультразвукового пучка по поверхности тела во время исследования. Этим обеспечивается регистрация сигналов одновременно или последовательно от многих объектов. Получаемая серия сигналов служит для формирования изображения. Оно возникает на дисплее и может быть зафиксировано на бумаге. Это изображение можно подвергнуть математической обработке, определяя размеры (площадь периметр, поверхность и объем) исследуемого органа. При ультразвуковом сканировании яркость каждой светящейся точки на экране индикатора находится в прямой зависимости от интенсивности эхосигнала. Сигналы разной силы обусловливают на экране участки потемнения различной степени (от белого до черного цвета). На аппаратах с такими индикаторами плотные камни выглядят ярко-белыми, а образования, содержащие жидкость,- черными.

Допплерография -основана на эффекте Допплера, эффект состоит в изменении длины волны (или частоты) при движении источника волн относительно принимающего их устройства.

Существуют два вида допплерографических исследований - непрерывный (постоянноволновой) и импульсный. При первом генерация ультразвуковых волн осуществляется непрерывно одним пьезокристаллическим элементом а регистрация отраженных волн - другим. В электронном блоке прибора производится сравнение двух частот ультразвуковых колебаний: направленных на больного и отраженных от него. По сдвигу частот этих колебаний судят о скорости движения анатомических структур. Анализ сдвига частот может производиться акустически или с помощью самописцев.

Непрерывная допплерография - простой и доступный метод исследования. Он наиболее эффективен при высоких скоростях движения крови, например в местах сужения сосудов. Однако у этого метода имеется существенный недостаток: частота отраженного сигнала изменяется не только вследствие движения крови в исследуемом сосуде, но и из-за любых других движущихся структур, которые встречаются на пути падающей ультразвуковой волны. Таким образом, при непрерывной допплерографии определяется суммарная скорость движения этих объектов.

От указанного недостатка свободна импульсная допплерография . Она позволяет измерить скорость в заданном врачом участке контрольного объема (до 10 точек)

Большое значение в клинической медицине, особенно в ангиологии, получила ультразвуковая ангиография, или цветное допплеровское картирование . Метод основан на кодировании в цвете среднего значения допплеровского сдвига излучаемой частоты. При этом кровь, движущаяся к датчику, окрашивается в красный цвет, а от датчика - в синий. Интенсивность цвета возрастает с увеличением скорости кровотока.

Дальнейшим развитием допплеровского картирования стал энергетический допплер . При этом методе в цвете кодируется не средняя величина допплеровского сдвига, как при обычном допплеровском картировании, а интеграл амплитуд всех эхосигналов допплеровского спектра. Это дает возможность получать изображение кровеносного сосуда на значительно большем протяжении, визуализировать сосуды даже очень небольшого диаметра (ультразвуковая ангиография). На ангиограммах, полученных с помощью энергетического допплера, отражается не скорость движения эритроцитов, как при обычном цветовом картировании, а плотность эритроцитов в заданном объеме.

Еще один вид допплеровского картирования - тканевый допплер . Он основан на визуализации нативных тканевых гармоник. Они возникают какдополнительные частоты при распространении волнового сигнала в материальной среде, являются составной частью этого сигнала и кратны его основной (фундаментальной) частоте. Регистрируя только тканевые гармоники (без основного сигнала), удается получить изолированное изображение сердечной мышцы без изображения содержащейся в полостях сердца крови.

МРТ основана на явлении ядерно-магнитного резонанса. Если тело,находящееся в постоянном магнитном поле, облучить внешним переменным магнитным полем, частота которого точно равна частоте перехода между энергетическими уровнями ядер атомов, то ядра начнут переходить в вышележащие по энергии квантовые состояния. Иными словами, наблюдается избирательное (резонансное) поглощение энергии электромагнитного поля. При прекращении воздействия переменного электромагнитного поля возникает резонансное выделение энергии.

Современные МР-томографы «настроены» на ядра водорода, т.е. на протоны. Протон постоянно вращается. Следовательно, вокруг него тоже образуется магнитное поле, которое имеет магнитный момент, или спин. При помещении вращающегося протона в магнитное поле возникает прецессирование протона. Прецессией называется движение оси вращения протона, при котором она описывает круговую коническую поверхность наподобие оси вращающегося волчка.Обычно дополнительное радиочастотное поле действует в виде импульса, причем в двух вариантах: более короткого, который поворачивает протон на 90°, и более продолжительного, поворачивающего протон на 180°. Когда радиочастотный импульс заканчивается, протон возвращается в исходное положение (наступает его релаксация), что сопровождается излучением порции энергии. Каждый элемент объема исследуемого объекта (т.е. каждый воксел - от англ. volume - объем, cell - клетка) за счет релаксации распределенных в нем протонов возбуждает электрический ток («МР-сигналы») в приемной катушке, находящейся вне объекта. Магнитно-резонансными характеристиками объекта служат 3 параметра: плотность протонов, время Τι и время Т2. Τ1 называют спин-решетчатой, или продольной, релаксацией, а Т2 - спин-спиновой, или поперечной. Амплитуда зарегистрированного сигнала характеризует плотность протонов или, что то же самое, концентрацию элемента в исследуемой среде.

Система для МРТ состоит из сильного магнита, создающего статическое магнитное поле. Магнит полый, в нем имеется туннель, в котором располагается пациент. Стол для пациента имеет автоматическую систему управления движением в продольном и вертикальном направлениях Для радиоволнового возбуждения ядер водорода дополнительно устанавливают высокочастотную катушку, которая одновременно служит для приема сигнала релаксации. С помощью специальных градиентных катушек накладывается дополнительное магнитное поле которое служит для кодирования МР-сигнала от пациента, в частности оно задает уровень и толщину выделяемого слоя.

При МРТ можно применять искусственное контрастирование тканей. С этой целью используют химические вещества, обладающие магнитными свойствами и содержащие ядра с нечетным числом протонов и нейтронов, например соединения фтора, или же парамагнетики, которые изменяют время релаксации воды и тем самым усиливают контрастность изображения на МР-томограммах. Одним из наиболее распространенных контрастных веществ, используемых в МРТ, является соединение гадолиния Gd-DTPA.

Недостатки:

· к размещению МР-томографа в лечебном учреждении предъявляются очень строгие требования. Необходимы отдельные помещения, тщательно экранированные от внешних магнитных и радиочастотных полей.

· процедурная комната, где находится МР-томограф, заключена в металлическую сетчатую клетку (клетка Фарадея), поверх которой нанесен отделочный материал (пола, потолка, стен).

· Трудности в визуализации полых органов и органов грудной клетки

· Большое количество времени затрачивается на исследование (по сравнению с МСКТ)

· У детей в возрасте от периода новорожденности до 5–6 лет обследование обычно может быть проведено только на фоне седации под контролем анестезиолога.

· Дополнительным ограничением может оказаться окружность талии, несовместимая с диаметром туннеля томографа(для каждого вида МР-томографа свой лимит веса пациента).

· Основными диагностическими ограничениями МРТ является невозможность достоверного выявления кальцинатов, оценки минеральной структуры костной ткани (плоские кости, кортикальная пластинка).

· Также МРТ значительно в большей степени, чем КТ, подвержена возникновению артефактов от движений.

Достоинства:

· позволяет получать изображение тонких слоев тела человека в любом сечении -фронтальном, сагиттальном, аксиальном (как известно, при рентгеновской компьютерной томографии, за исключением спиральной КТ, может быть использовано только аксиальное сечение).

· Исследование необременительно для больного, абсолютно безвредно, не вызывает осложнений.

· На МР-томограммах лучше, чем на рентгеновских компьютерных томограммах, отображаются мягкие ткани: мышцы, хрящи, жировые прослойки.

· МРТ позволяет выявлять инфильтрацию и деструкцию костной ткани, замещение костного мозга задолго до появления рентгенологических (в том числе КТ) признаков.

· При МРТ можно получать изображение сосудов, не вводя в них контрастное вещество.

· С помощью специальных алгоритмов и подбора радиочастотных импульсов современные высокопольные МР-томографы позволяют получать двухмерное и трехмерное (объемное) изображения сосудистого русла - магнитно-резонансная ангиография.

· Крупные сосуды и их разветвления среднего калибра удается достаточно четко визуализировать на МР-томограммах без дополнительного введения контрастного вещества.

· Для получения изображения мелких сосудов дополнительно вводят препараты гадолиния.

· Разработаны ультравысокоскоростные МР-томографы, позволяющие наблюдать движение сердца и крови в его полостях и сосудах и получать матрицы повышенной разрешающей способности для визуализации очень тонких слоев.

· С целью предотвращения развития у пациентов клаустрофобии освоен выпуск открытых МР-томографов. В них нет длинного магнитного туннеля, а постоянное магнитное поле создается путем размещения магнитов сбоку от больного. Подобное конструктивное решение не только позволило избавить пациента от необходимости длительное время находиться в относительно замкнутом пространстве, но и создало предпосылки для проведения инструментальных вмешательств под контролем МРТ.

Противопоказания:

· Клаустрофобия и томограф закрытого типа

· Наличие металлических (ферромагнитных) имплантов и инородных тел в полостях и тканях. В особенности внутричерепных ферромагнитных гемостатических клипс (при смещении может произойти повреждение сосуда и кровотечение), периорбитальных ферромагнитных инородных тел (при смещении может произойти повреждение глазного яблока)

· Наличие кардиостимуляторов

· Беременным в 1 триместре.

МР-спектроскопия , как и МРТ, основана на явлении ядерно-магнитного резонанса. Обычно исследуют резонанс ядер водорода, реже - углерода, фосфора и других элементов.

Сущность метода состоит в следующем. Исследуемый образец ткани или жидкости помешают в стабильное магнитное поле напряженностью около 10 Т. На образец воздействуют импульсными радиочастотными колебаниями. Изменяя напряженность магнитного поля, создают резонансные условия для разных элементов в спектре магнитного резонанса. Возникающие в образце МР- сигналы улавливаются катушкой приемника излучений, усиливаются и передаются в компьютер для анализа. Итоговая спектрограмма имеет вид кривой, для получения которой по оси абсцисс откладывают доли (обычно миллионные) напряжения приложенного магнитного поля, а по оси ординат - значения амплитуды сигналов. Интенсивность и форма ответного сигнала зависят от плотности протонов и времени релаксации. Последняя определяется местоположением и взаимоотношением ядер водорода и других элементов в макромолекулах Разным ядрам свойственны различные частоты резонанса поэтому МР-спектроскопия позволяет получить представление о химической и пространственной структуре вещества. С ее помощью можно определить структуру биополимеров, липидный состав мембран и их фазовое состояние, проницаемость мембран. По виду МР-спектра удается дифференцировать зрелые

ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ЛУЧЕВОЙ ДИАГНОСТИКИ

Проблемы заболевания являются более сложными и труд­ными, нем любые другие, которые приходится решать тренированному уму.

Величественный и бесконечный мир расстилается вокруг. И каждый человек - тоже мир, сложный и неповторимый. Разными путями стремим­ся мы исследовать этот мир, понять основные принципы его строения и ре­гуляции, познать его устройство и функции. Научное познание опирается на следующие исследовательские приемы: морфологический метод, физио­логический эксперимент, клиническое исследование, лучевые и инстру­ментальные методы. Однако научные знания - лишь первая основа диагнос­тики. Эти знания - все равно, что ноты для музыканта. Однако, используя одни я те же ноты, разные музыканты при исполнении одного и того же произведения достигают разного эффекта. Вторая основа диагностики - искусство и личный опыт врача. «Наука и искусство так же связаны между собой, как легкие и сердце, так что если один орган извращен, то другой не может правильно действовать» (Л.Толстой).

Все это подчеркивает исключительную ответственность врача: ведь каждый раз у постели больного он принимает важное решение. Постоянное повышение знаний и стремление к творчеству - вот черты настоящего врача. «Мы любим все - и жар холодных числ, и дар божественных виде­ний...» (А. Блок).

С чего начинается любая диагностика, в том числе лучевая? С глубоких и твердых знаний о строении и функциях систем и органов здорового человека во всем своеобразии его половых, возрастных, конституциональных и инди­видуальных особенностей. «Для плодотворного анализа работы каждого ор­гана необходимо прежде всего знать его нормальную деятельность» (И.П. Павлов). В связи с этим все главы III части учебника начинаются с крат­кого изложения лучевой анатомии и физиологии соответствующих органов.

Мечта И.П. Павлова охватить величественную деятельность головного мозга системой уравнений еще далека от воплощения. При большинстве патологических процессов диагностическая информация столь сложна и индивидуальна, что выразить ее суммой уравнений пока не удается. Тем не менее повторное рассмотрение сходных типовых реакций позволило теоре­тикам и клиницистам выделить типовые синдромы повреждений и заболе­ваний, создать некоторые образы болезней. Это - важная ступень на диа­гностическом пути, поэтому в каждой главе после описания нормальной картины органов рассмотрены симптомы и синдромы болезней, наиболее часто выявляемые при лучевой диагностике. Добавим лишь, что именно здесь ярко проявляются личные качества врача: его наблюдательность и способность в пестром калейдоскопе симптомов разглядеть ведущий син­дром поражения. Можно поучиться у наших далеких предков. Мы имеем в виду наскальные рисунки времен неолита, в которых удивительно точно отражена общая схема (образ) явления.

Кроме того, в каждой главе дано краткое описание клинической карти­ны немногих наиболее часто встречающихся и тяжелых заболеваний, с ко­торыми студент должен познакомиться как на кафедре лучевой диагности-

ки и лучевой терапии, так и в процессе курирования больных в терапевти­ческих и хирургических клиниках на старших курсах.

Собственно диагностика начинается с обследования больного, и очень важно правильно выбрать программу его проведения. Ведущим звеном в процессе распознавания болезней, конечно, остается квалифицированное клиническое обследование, но оно уже не сводится только к осмотру боль­ного а представляет собой организованный целенаправленный процесс, который начинается с осмотра и включает применение специальных мето­дов, среди которых видное место занимают лучевые.

В этих условиях работа врача или группы врачей должна основываться на четкой программе действий, которая предусматривает порядок примене­ния различных способов исследования, т.е. каждый врач должен быть воору­жен набором стандартных схем обследования больных. Эти схемы призваны обеспечить высокую надежность диагностики, экономию сил и средств спе­циалистов и пациентов, приоритетное применение менее инвазивиых вме­шательств и уменьшение лучевой нагрузки на больных и медицинский пер­сонал. В связи с этим в каждой главе приведены схемы лучевого обследова­ния при некоторых клинических и рентгенологических синдромах. Это лишь скромная попытка наметить путь комплексного лучевого обследования при наиболее часто встречающихся клинических ситуациях. Дальнейшая задача состоит в переходе от этих ограниченных схем к подлинным диагностичес­ким алгоритмам, которые будут содержать все данные о больном.

На практике, увы, выполнение программы обследования сопряжено с определенными трудностями: различно техническое оснащение лечебных учреждений, неодинаковы знания и опыт врачей, состояние больного. «Ост­рословы говорят, что оптимальной траекторией называется та траектория, по которой ракета никогда не летает» (Н.Н. Моисеев). И тем не менее врач должен для конкретного больного выбрать наилучший путь обследования. Отмечен­ные этапы входят в общую схему диагностического исследования пациента.

Данные анамнеза и клиническая картина заболевания

Установление показаний к лучевому исследованию

Выбор метода лучевого исследования и подготовка больного

Проведение лучевого исследования

Анализ изображения органа, полу­ченного с помощью лучевых методов

Анализ функции органа, проведен­ный с помощью лучевых методов

Сопоставление с результатами инструментальных и лабораторных исследований

Заключение

Для того чтобы эффективно проводить лучевую диагностику и грамот­но оценивать результаты лучевых исследований, необходимо придержи­ваться строгих методологических принципов.

Первый принцип: всякое лучевое исследование должно быть обо­сновано. Главным аргументом в пользу выполнения лучевой процедуры должна быть клиническая необходимость получения дополнительной информации, без которой полный индивидуальный диагноз установить невозможно.

Второй принцип: при выборе метода исследования необходимо учитывать лучевую (дозовую) нагрузку на больного. В инструктивных доку­ментах Всемирной организации здравоохранения предусмотрено, что рент­генологическое исследование должно обладать несомненной диагностичес­кой и прогностической эффективностью; в противном случае оно является напрасной тратой средств и представляет опасность для здоровья вследст­вие неоправданного применения радиации. При равной информативности методов нужно отдать предпочтение тому, при котором не происходит об­лучения больного или оно наименее значительное.

Третий принцип: при проведении лучевого исследования нужно придерживаться правила «необходимо и достаточно», избегая излишних про­цедур. Порядок выполнения необходимых исследований - от наиболее щадящих и необременительных к более сложным и инвазивным (от простого к сложно­му). Однако не нужно забывать, что иногда приходится сразу выполнять сложные диагностические вмешательства ввиду их высокой информатив­ности и важности для планирования лечения больного.

Четвертый принцип: при организации лучевого исследования нужно учитывать экономические факторы («стоимостная эффективность методов»). Приступая к обследованию больного, врач обязан предвидеть затраты на его проведение. Стоимость некоторых лучевых исследований столь велика, что неразумное применение их может отразиться на бюджете лечебного учреждения. На первое место мы ставим пользу для больного, но при этом не имеем права игнорировать экономику лечебного дела. Не при­нимать ее во внимание означает неправильно организовывать работу луче­вого отделения.

Наука есть лучший современный способ удовлетворе­ния любопытства отдельных лиц за счет государства.

Это обусловлено использованием методов исследования, основанных на высоких технологиях с применением широкого спектра электромагнитных и ультразвуковых (УЗ) колебаний.

На сегодняшний день не менее 85 % клинических диагнозов устанавливается или уточняется с помощью различных методов лучевого исследования. Данные методы успешно применяются для оценки эффективности различных видов терапевтического и хирургического лечения, а также при динамическом наблюдении за состоянием больных в процессе реабилитации.

Лучевая диагностика включает следующий комплекс методов исследования:

• традиционная (стандартная) рентгенодиагностика;
• рентгеновская компьютерная томография (РКТ);
• магнитно-резонансная томография (МРТ);
• УЗИ, ультразвуковая диагностика (УЗД);
• радиснуклидная диагностика;
• тепловидение (термография);
• интервенционная радиология.

Безусловно, с течением времени перечисленные методы исследования будут пополняться новыми способами лучевой диагностики. Данные разделы лучевой диагностики представлены в одном ряду неслучайно. Они имеют единую семиотику, в которой ведущим признаком болезни является «теневой образ».

Иными словами, лучевую диагностику объединяет скиалогия (skia - тень, logos - учение). Это особый раздел научных знаний, изучающий закономерности образования теневого изображения и разрабатывающий правила определения строения и функции органов в норме и при наличии патологии.

Логика клинического мышления в лучевой диагностике основана на правильном проведении скиалогического анализа. Он включает в себя подробную характеристику свойств теней: их положение, количество, величину, форму, интенсивность, структуру (рисунка), характер контуров и смещаемости. Перечисленные характеристики определяются четырьмя законами скиалогии:

1. закон абсорбции (определяет интенсивность тени объекта в зависимости от его атомного состава, плотности, толщины, а также характера самого рентгеновского излучения);
2. закон суммации теней (описывает условия формирования образа за счет суперпозиции теней сложного трехмерного объекта на плоскость);
3. проекционный закон (представляет построение теневого образа с учетом того, что пучок рентгеновского излучения имеет расходящийся характер, и его сечение в плоскости приемника всегда больше, чем на уровне исследуемого объекта);
4. закон тангенциалъности (определяет контурность получаемого образа).

Формируемое рентгеновское, ультразвуковое, магнитно-резонансное (MP) или другое изображение является объективным и отражает истинное морфо-функциональное состояние исследуемого органа. Трактовка врачом-специали-стом полученных данных - этап субъективного познания, точность которого зависит от уровня теоретической подготовки исследующего, способности к клиническому мышлению и опыта.

Традиционная рентгенодиагностика

Для выполнения стандартного рентгенологического исследования необходимы три составляющих:

• источник рентгеновского излучения (рентгеновская трубка);
• объект исследования;
• приемник (преобразователь) излучения.

Все методики исследования отличаются друг от друга только приемником излучения, в качестве которого используются: рентгеновская пленка, флюоресцирующий экран, полупроводниковая селеновая пластина, дозиметрический детектор.

На сегодняшний день в качестве приемника излучения основной является та или иная система детекторов. Таким образом, традиционная рентгенография целиком переходит на цифровой (дигитальный) принцип получения изображений.

Основными преимуществами традиционных методик рентгенодиагностики являются их доступность практически во всех лечебных учреждениях, высокая пропускная способность, относительная дешевизна, возможность многократных исследований, в том числе и в профилактических целях. Наибольшую практическую значимость представленные методики имеют в пульмонологии, остеологии, гастроэнтерологии.

Рентгеновская компьютерная томография

Прошло три десятилетия с того момента, как в клинической практике стала применяться РКТ. Вряд ли авторы этого метода, А. Кормак и Г. Хаунсфилд, получившие в 1979 г. Нобелевскую премию за его разработку, могли предположить, насколько быстрым окажется рост их научных идей и какую массу вопросов поставит это изобретение перед врачами-клиницистами.

Каждый компьютерный томограф состоит из пяти основных функциональных систем:

1. специальный штатив, называемый гентри, в котором находятся рентгеновская трубка, механизмы для формирования узкого пучка излучения, дозиметрические детекторы, а также система сбора, преобразования и передачи импульсов на электронно-вычислительную машину (ЭВМ). В центре штатива располагается отверстие, куда помещается пациент;
2. стол для пациента, который перемещает пациента внутри гентри;
3. ЭВМ-накопитель и анализатор данных;
4. пульт управления томографом;
5. дисплей для визуального контроля и анализа изображения.

Различий в конструкциях томографов обусловлены, прежде всего, выбором способа сканирования. К настоящему времени имеется пять разновидностей (поколений) рентгеновских компьютерных томографов. Сегодня основной парк данных аппаратов представлен приборами со спиральным принципом сканирования.

Принцип работы рентгеновского компьютерного томографа заключается в том, что интересующий врача участок тела человека сканируется узким пучком рентгендвского излучения. Специальные детекторы измеряют степень его ослабления, сравнивая число фотонов на входе и выходе из исследуемого участка тела. Результаты измерения передаются в память ЭВМ, и по ним, в соответствии с законом абсорбции, вычисляются коэффициенты ослабления излучения для каждой проекции (их число может составлять от 180 до 360). В настоящее время для всех тканей и органов в норме, а также для ряда патологических субстратов разработаны коэффициенты абсорбции по шкале Хаунсфилда. Точкой отсчета в этой шкале является вода, коэффициент поглощения которой принят за ноль. Верхняя граница шкалы (+1000 ед. HU) соответствует поглощению рентгеновских лучей кортикальным слоем кости, а нижняя (-1000 ед. HU) - воздухом. Ниже в качестве примера приведены некоторые коэффициенты абсорбции для различных тканей организма и жидкостей.

Получение точной количественной информации не только о размерах, пространственном расположении органов, но и о плотностных характеристиках органов и тканей - важнейшее преимущество РКТ перед традиционными методиками.

При определении показаний к применению РКТ приходится учитывать значительное число различных, порой взаимоисключающих факторов, находя компромиссное решение в каждом конкретном случае. Вот некоторые положения, определяющие показания для данного вида лучевого исследования:

• метод является дополнительным, целесообразность его применения зависит от результатов, полученных на этапе первичного клинико-рентгенологического исследования;
• целесообразность компьютерной томографии (КТ) уточняется при сравнении ее диагностических возможностей с другими, в том числе и нелучевыми, методиками исследования;
• на выбор РКТ влияет стоимость и доступность этой методики;
• следует учитывать, что применение КТ связано с лучевой нагрузкой на пациента.

Диагностические возможности КТ, несомненно, будут расширяться по мере совершенствования аппаратуры и программного обеспечения, позволяющих выполнять исследования в условиях реального времени. Возросло ее значение при рентгенохирургических вмешательствах как инструмента контроля во время операции. Построены и начинают применяться в клинике компьютерные томографы, которые можно разместить в операционной, реанимации или палате интенсивной терапии.

Мультиспиральная компьютерная томография (МСКТ) - методика, отличающаяся от спиральной тем, что за один оборот рентгеновской трубки получается не один, а целая серия срезов (4, 16, 32, 64, 256, 320). Диагностическими преимуществами являются возможность выполнения томографии легких на одной задержке дыхания в любую из фаз вдоха и выдоха, а следовательно, отсутствие «немых» зон при исследовании подвижных объектов; доступность построения различных плоскостных и объемных реконструкций с высоким разрешением; возможность выполнения МСКТ-ангиографии; выполнение виртуальных эндоскопических исследований (бронхографии, колоноскопии, ангиоскопии).

Магнитно-резонансная томография

МРТ - один из новейших методов лучевой диагностики. Он основан на явлении так называемого ядерно-магнитного резонанса. Суть его заключается в том, что ядра атомов (прежде всего водорода), помещенные в магнитное поле, поглощают энергию, а затем способны испускать ее во внешнюю среду в виде радиоволн.

Основными компонентами MP-томографа являются:

• магнит, обеспечивающий достаточно высокую индукцию поля;
• радиопередатчик;
• приемная радиочастотная катушка;

На сегодняшний день активно развиваются следующие направления МРТ:

1. МР-спектроскопия;
2. МР-ангиография;
3. использование специальных контрастных веществ (парамагнитных жидкостей).

Большинство MP-томографов настроено на регистрацию радиосигнала ядер водорода. Именно поэтому МРТ нашла наибольшее применение в распознавании заболеваний органов, которые содержат большое количество воды. И напротив, исследование легких и костей является менее информативным, чем, например, РКТ.

Исследование не сопровождается радиоактивным облучением пациента и персонала. Об отрицательном (с биологической точки зрения) воздействии магнитных полей с индукцией, которая применяется в современных томографах, достоверно пока ничего не известно. Определенные ограничения использования МРТ необходимо учитывать, выбирая рациональный алгоритм лучевого обследования больного. К ним относится эффект «затягивания» в магнит металлических предметов, что может вызвать сдвиг металлических имплантатов в теле пациента. В качестве примера можно привести металлические клипсы на сосудах, сдвиг которых может повлечь кровотечение, металлические конструкции в костях, позвоночнике, инородные тела в глазном яблоке и др. Работа искусственного водителя ритма сердца при МРТ также может быть нарушена, поэтому обследование таких больных не допускается.

Ультразвуковая диагностика

У ультразвуковых приборов имеется одна отличительная особенность. УЗ-дат-чик является одновременно и генератором, и приемником высокочастотных колебаний. Основа датчика - пьезоэлектрические кристаллы. Они обладают двумя свойствами: подача электрических потенциалов на кристалл приводит к его механической деформации с той же частотой, а механическое сжатие его от отраженных волн генерирует электрические импульсы. В зависимости от цели исследования, используют различные типы датчиков, которые различаются по частоте формируемого УЗ-луча, своей форме и предназначению (трансабдоминальные, внутриполостные, интраоперационные, внутрисосудистые).

Все методики УЗИ подразделяют на три группы:

• одномерное исследование (эхография в А-режиме и М-режиме);
• двухмерное исследование (ультразвуковое сканирование - В-режим);
• допплерография.

Каждая из вышеперечисленных методик имеет свои варианты и применяется в зависимости от конкретной клинической ситуации. Так, например, М-режим особенно популярен в кардиологии. Ультразвуковое сканирование (В-режим) широко используется при исследовании паренхиматозных органов. Без доппле-рографии, позволяющей определить скорость и направление тока жидкости, невозможно детальное исследование камер сердца, крупных и периферических сосудов.

УЗИ практически не имеет противопоказаний, так как считается безвредным для больного.

За последнее десятилетие данный метод претерпел небывалый прогресс, и поэтому целесообразно отдельно выделить новые перспективные направления развития этого раздела лучевой диагностики.

Цифровая УЗД предполагает использование цифрового преобразователя изображения, что обеспечивает повышение разрешающей способности аппаратов.

Трехмерная и объемная реконструкции изображений повышают диагностическую информативность за счет лучшей пространственно-анатомической визуализации.

Использование контрастных препаратов позволяет повысить эхогенность исследуемых структур и органов и достичь лучшей их визуализации. К таким препаратам относят «Эховист» (микропузырьки газа, введенные в глюкозу) и «Эхоген» (жидкость, из которой уже после введения ее в кровь выделяются микропузырьки газа).

Цветное допплеровское картирование, при котором неподвижные объекты (например, паренхиматозные органы) отображаются оттенками серой шкалы, а сосуды - в цветной шкале. При этом оттенок цвета соответствует скорости и направлению кровотока.

Интрасосудистые УЗИ не только позволяют оценить состояние сосудистой стенки, но и при необходимости выполнить лечебное воздействие (например, раздробить атеросклеротическую бляшку).

Несколько обособленно в УЗД стоит метод эхокардиографии (ЭхоКГ). Это наиболее широко применяемый метод неинвазивной диагностики заболеваний сердца, основанный на регистрации отраженного УЗ-луча от движущихся анатомических структур и реконструкции изображения в реальном масштабе времени. Различают одномерную ЭхоКГ (М-режим), двухмерную ЭхоКГ (В-режим), чреспищеводное исследование (ЧП-ЭхоКГ), допплеровскую ЭхоКГ с применением цветного картирования. Алгоритм применения этих технологий эхокардиографии позволяет получить достаточно полную информацию об анатомических структурах и о функции сердца. Становится возможным изучить стенки желудочков и предсердий в различных сечениях, неинвазивно оценить наличие зон нарушений сократимости, обнаружить клапанную регургитацию, изучить скорости потока крови с расчетом сердечного выброса (СВ), площади клапанного отверстия, а также целый ряд других параметров, имеющих важное значение, особенно в изучении пороков сердца.

Радионуклидная диагностика

Все методики радионуклидной диагностики основаны на использовании так называемых радиофармацевтических препаратов (РФП). Они представляют собой некое фармакологическое соединение, имеющее свою «судьбу», фармакокинетику в организме. Причем каждая молекула этого фармсоединения помечена гамма-излучающим радионуклидом. Однако РФП - не всегда химическое вещество. Это может быть и клетка, например эритроцит, меченный гамма-излучателем.

Существует множество радиофармпрепаратов. Отсюда и многообразие методических подходов в радионуклидной диагностике, когда применение определенного РФП диктует и конкретную методику исследования. Разработка новых и совершенствование используемых РФП - основное направление развития современной радионуклидной диагностики.

Если рассматривать классификацию методик радионуклидного исследования с точки зрения технического обеспечения, то можно выделить три группы методик.

Радиометрия. Информация представляется на дисплее электронного блока в виде цифр и сравнивается с условной нормой. Обычно таким образом исследуются медленно протекающие физиологические и патофизиологические процессы в организме (например, йод-поглотительная функция щитовидной железы).

Радиография (гамма-хронография) применяется,для изучения быстропротекающих процессов. Например, прохождение крови с введенным РФП по камерам сердца (радиокардиография), выделительная функция почек (радиоренография) и т. д. Информация представляется в виде кривых, обозначающихся как кривые «активность - время».

Гамма-томография - методика, предназначенная для получения изображения органов и систем организма. Представлена четырьмя основными вариантами:

1. Сканирование. Сканер позволяет, построчно пройдя над исследуемой областью, произвести радиометрию в каждой точке и нанести информацию на бумагу в виде штрихов различного цвета и частоты. Получается статическое изображение органа.
2. Сцинтиграфия. Быстродействующая гамма-камера позволяет проследить в динамике практически все процессы прохождения и накопления РФП в организме. Гамма-камера может получать информацию очень быстро (с частотой до 3 кадров в 1 с), поэтому становится возможным динамическое наблюдение. Например, исследование сосудов (ангиосцинтиграфия).
3. Однофотонная эмиссионная компьютерная томография. Вращение блока детекторов вокруг объекта позволяет получить срезы исследуемого органа, что существенно повышает разрешающую способность гамма-томографии.
4. Позитронная эмиссионная томография. Самый молодой способ основанный на применении РФП, меченных позитрон-излучающими радионуклидами. При их введении в организм происходит взаимодействие позитронов с ближайшими электронами (аннигиляция), в результате чего «рождаются» два гамма-кванта, разлетающиеся противоположно под углом 180°. Это излучение регистрируется томографами по принципу «совпадения» с очень точными топическими координатами.

Новым в развитии радионуклидной диагностики является появление совмещенных аппаратных систем. Сейчас в клинической практике начинает активно применяться совмещенный позитронно-эмиссионный и компьютерный томограф (ПЭТ/КТ). При этом за одну процедуру выполняется и изотопное исследование, и КТ. Одновременное получение точной структурно-анатомической информации (при помощи КТ) и функциональной (с помощью ПЭТ) существенно расширяет диагностические возможности, прежде всего в онкологии, кардиологии, неврологии и нейрохирургии.

Отдельное место в радионуклидной диагностике занимает метод радиоконкурентного анализа (радионуклидная диагностика in vitro). Одним из перспективных направлений метода радионуклидной диагностики является поиск в организме человека так называемых онкомаркеров для ранней диагностики в онкологии.

Термография

Методика термографии основана на регистрации естественного теплового излучения тела человека специальными детекторами-тепловизорами. Наиболее распространена дистанционная инфракрасная термография, хотя в настоящее время разработаны методики термографии не только в инфракрасном, но и в миллиметровом (мм) и дециметровом (дм) диапазонах длин волн.

Основным недостатком метода служит его малая специфичность по отношению к различным заболеваниям.

Интервенционная радиология

Современное развитие методик лучевой диагностики позволило использовать их не только для распознавания болезней, но и для выполнения (не прерывая исследования) необходимых лечебных манипуляций. Данные методы также называют малоинвазивной терапией или малоинвазивной хирургией.

Основными направлениями интервенционной радиологии являются:

1. Рентгеноэндоваскулярная хирургия. Современные ангиографические комплексы высокотехнологичны и позволяют врачу-специалисту суперселективно достичь любого сосудистого бассейна. Становятся возможными такие вмешательства, как баллонная ангиопластика, тромбэктомия, эмболизация сосудов (при кровотечениях, опухолях), длительная регионарная инфузия и др.
2. Экстравазальные (внесосудистые) вмешательства. Под контролем рентгенотелевидения, компьютерной томографии, ультразвука стало возможным выполнение дренирования абсцессов и кист в различных органах, осуществление эндобронхиального, эндобилиарного, эндоуринального и других вмешательств.
3. Аспирационная биопсия под лучевым контролем. Ее используют для установления гистологической природы внутригрудных, абдоминальных, мягкотканевых образований у больных.

1. Периоды развития морфологии.

2. Диагностические и лечебные возможности морфологических методик.

3. Виды материала, подлежащего морфологическому исследованию.

4. Методика выполнения гистологического исследования.

5. Порядок проведения цитологического исследования.

6. Диагностические возможности иммуногистохимии в морфологии.

7. Возможности применения микробиологических методов в морфологических исследованиях.

8. Методы окраски гистологических препаратов.

9. Методы окраски цитологических препаратов.

10. Показания и противопоказания к бронхоскопии.

11. Современные возможности электронной микроскопии.

12. Исследование хромосом в морфологической диагностике.

13. Значение морфологических методов исследования в клинической диагностике заболеваний.

14. Биопсия. Виды и диагностическое значение.

15. Различия в выполнении планового и срочного гистологических исследований.

Лучевая диагностика

Лучевая диагностика - наука о применении излучений для исследования строения и функций нормальных и патологически измененных органов и систем человека с целью профилактики и распознавания заболеваний.

В состав лучевой диагностики входят рентгенодиагностика, радионуклидная диагностика, ультразвуковая диагностика и магнитно-резонансная визуализация, термография, СВЧ-термометрия, магнитно-резонансная спектрометрия. Еще одно очень важное направление лучевой диагностики - интервенционная радиология: выполнение инвазивных диагностических и лечебных вмешательств под контролем лучевых исследований.

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

При прохождении через тело человека пучок рентгеновского излучения ослабевает. Тело человека представляет собой неоднородную среду, поэтому в разных органах излучение поглощается в неодинаковой степени ввиду различной толщины, состава и плотности ткани. При равной толщине слоя излучение сильнее всего поглощается костной тканью, содержащей металл - кальций, почти в 2 раза меньшее количество его задерживается паренхиматозными органами, состоящими в основном из воды, и свободно проходит через газ, находящийся в легких, желудке, кишечнике. Чем сильнее исследуемый орган поглощает излучение, тем интенсивнее его тень на приемнике излучения, и наоборот, чем больше лучей пройдет через орган, тем прозрачнее будет его изображение. Таким образом, метод прекрасно подходит для исследования костей и газовых скоплений (пневмоторакса, пневмоперитонеума, раздутого кишечника, легких, газа в мягких тканях при анаэробной инфекции).

Рис 9. Газ под диафрагмой (пневмоперитонеум)

Рис 10. Уровень жидкости в абсцессе легкого

Рис 11. Газ в правой плевральной полости (пневмоторакс)

Рис 12. Жидкость в правой плевральной полости (гемоторакс)

Рис 13. Раздутые петли кишечника с уровнями жидкости

(кишечная непроходимость)

Различение мягких тканей и жидкостных образований (желчный пузырь, почки, мышцы, нераздутая кишка и т.д) рентгенологическим методом невозможно из-за отсутствия разницы в поглрщении излучения. Для того чтобы получить дифференцированное изображение тканей, примерно одинаково поглощающих излучение, применяют искусственное контрастирование. С этой целью в организм вводят вещества, которые поглощают рентгеновское излучение сильнее (препараты йода, сульфат бария) или, наоборот, слабее (газ), чем мягкие ткани, и тем самым создают достаточный контраст с исследуемыми органами. Эти вещества можно вводить в сосудистое русло для изучения сосудов, кровоснабжения органов, мочевыводящих путей, а можно также вводить их в просвет полых органов для изучения их структуры и функции.

Рис 14. Контрастирование мочевыводящих путей – экскреторная урография. Двухстороннее расширение лоханок и мочеточников.

Рис 15. Ретроградное контрастирование желчевыводящих путей при помощи дуоденоскопа. Конкременты в холедохе.

Рентгеноскопия - метод рентгенологического исследования, основанный на получении рентгеновского изображения на флюоресцентном экране или телевизионном экране рентгеновской установки.

Рентгеноскопия позволяет исследовать органы в процессе их функционирования, например дыхательные движения диафрагмы, сокращения сердца, перистальтику пищевода, желудка, кишечника, а также определять взаиморасположение анатомических структур, локализацию и смещаемость патологических образований. Данный метод позволяет визуализировать заполнение органов контрастным веществом в динамике. Кроме того, под контролем рентгеноскопии выполняют многие диагностические и лечебные манипуляции (пункции, катетеризацию бронхов и др.). Исследование проводят при различном положении пациента (вертикальном, горизонтальном и др.), а также при различном направлении пучка рентгеновского излучения.

Рентгеноскопию с помощью флюоресцентного экрана, обладающего малой яркостью свечения, проводят в затемненном кабинете. Для полной темновой адаптации зрения врач-рентгенолог прежде чем приступить к исследованию должен находиться в затемненном помещении не менее 15-20 мин, а после пребывания на ярком свету - до 30 мин.

Рентгеноскопия с применением телевизионной системы проводится на свету. Использование рентгенотелевизионного просвечивания значительно облегчает исследование, не требует темновой адаптации, сопровождается более низкой лучевой нагрузкой на больного и персонал, обеспечивает лучшее, чем на флюоресцентном экране, различение деталей изображения. Рентгенотелевидение позволяет также документировать ренгеноскопическое изображение с помощью записи.

Продолжительность облучения больного при рентгеноскопии должна быть максимально короткой, например при исследовании органов грудной клетки не превышать 2-4 мин, желудка - 5-6 мин. Снижение лучевой нагрузки во время рентгеноскопии достигают также путем диафрагмирования (сужения) и фильтрации пучка рентгеновского излучения.

Недостатками метода являются сравнительно высокая лучевая нагрузка на пациента и врача и низкая разрешающая способность метода.

Рентгенография - метод рентгенологического исследования, при котором получают фиксированное изображение исследуемого объекта (рентгенограмму). Преимущество рентгенографии заключается в более высоком качестве и детализации изображения, а также в возможности наблюдать по рентгенограммам за динамикой процесса. С помощью рентгенографии могут быть изучены практически все области тела человека. В одних случаях это происходит за счет естественной контрастности ряда органов и структур, вследствие чего можно получить рентгенограммы костей и суставов, сердца, легких, диафрагмы; в других случаях рентгенографию выполняют в условиях искусственного контрастирования, например при урографии, ангиографии.

Показания к рентгенографии весьма широки, но в каждом конкретном случае должны быть обоснованы, так как рентгенологическое исследование сопряжено с лучевой нагрузкой. Относительными противопоказаниями служат беременность, крайне тяжелое состояние или сильное возбуждение больного, а также острые состояния, при которых требуется экстренная хирургическая помощь (например, кровотечение из крупного сосуда, открытый пневмоторакс).

Специальных мер подготовки обычно не требуется. Рентгенографию выполняют с помощью рентгеновских аппаратов: стационарных или переносных.

Изображение может быть получено путем прямого воздействия рентгеновского излучения, прошедшего через исследуемый объект, на фотопленку, которую затем проявляют и фиксируют. Для уменьшения лучевой нагрузки на больного, а также с целью получения более качественного изображения рентгеновское излучение преобразуют в световое, для чего используют два люминесцентных усиливающих экрана, между которыми помещают кассету с фотопленкой.

Рентгенографию обычно проводят в двух взаимно перпендикулярных проекциях. Наряду с этим широко используют дополнительные и специальные проекции - косые, аксиальные, тангенциальные и др., что дает возможность изучать невидимые или плохо видимые объекты, осматривать объект со всех сторон, что важно в случае наложения одной структуры на другую.

Снимки, охватывающие часть тела (например, грудную клетку, брюшную полость), называют обзорными. На обзорных рентгенограммах могут быть выявлены повреждения костей и суставов, перфорации полого органа, патологического скопления газа и жидкости, отложения солей кальция и др. Прицельная рентгенограмма - изображение какой-либо части исследуемого органа или структуры, небольшого патологического объекта.

Рис 16. Перелом костей голени

Рис 17. Пневмония

За счет расхождения рентгеновских лучей отображение любой структуры на рентгенограмме несколько больше ее истинного размера. Степень увеличения тем больше, чем ближе исследуемый объект к рентгеновской трубке и чем дальше он находится от пленки, это используется для получения первично увеличенной рентгенограммы. Увеличительная рентгенография может быть эффективно использована для оценки небольших изменений структуры костей, суставов, при ангиографии и др. Для получения изображения органа или структуры, близкого по размерам к истинному, тело или его часть максимально приближают к кассете, а расстояние между кассетой и рентгеновской трубкой увеличивают.

С помощью современных рентгеновских установок, оснащенных ЭВМ, возможен перевод изображения в цифровую форму. Обработка данных в памяти компьютера позволяет складывать и вычитать диагностические изображения, рассчитывать периметры и площадь объектов, их плотность, измерять фон рентгенограммы.

Особой разновидностью рентгенографии является флюорография, в основе которой лежит фотографирование рентгеновского изображения с флюоресцентного экрана или с экрана электронно-оптического преобразователя.

Радионуклидный метод - это способ исследования функционального и морфологического состояния органов и систем с помощью радионуклидов и меченных ими индикаторов. Эти индикаторы - их называют радиофармацевтическими препаратами (РФП) - вводят в организм больного, а затем с помощью различных приборов определяют скорость и характер перемещения, фиксации и выведения их из органов и тканей. В большинстве методик предусматривается проведение инъекции РФП преимущественно в вену, реже в артерию, паренхиму органа, другие ткани. РФП применяют также перорально и путем вдыхания (ингаляция).

Показания к радионуклидному исследованию определяет лечащий врач после консультации с радиологом. Как правило, его проводят после других клинических, лабораторных и неинвазивных лучевых процедур, когда становится ясна необходимость радионуклидных данных о функции и морфологии того иди иного органа. Противопоказаний к радионуклидной диагностике нет, имеются лишь ограничения (беременность, декомпенсация жизненно-важных органов).

Радионуклидная визуализация - это создание картины пространственного распределения РФП в органах и тканях при введении его в организм пациента. Основным методом радионуклидной визуализации является гаммасцинтиграфия (или просто сцинтиграфия), которую проводят на аппарате, называемом гамма-камерой. Физиологической сущностью сцинтиграфии является органотропность РФП, т.е. способность его избирательно аккумулироваться в определенном органе - накапливаться, выделяться или проходить по нему в виде компактного радиоактивного болюса.

Каждая сцинтиграмма в той или иной степени характеризует функцию органа, так как РФП накапливается (и выделяется) преимущественно в нормальных и активно функционирующих клетках, поэтому сцинтиграмма - это функционально-анатомическое изображение. В этом уникальность радионуклидных изображений, отличающая их от получаемых при рентгенологическом и ультразвуковом исследованиях, магнитно-резонансной томографии. Отсюда вытекает и основное условие для назначения сцинтиграфии - исследуемый орган обязательно должен быть хотя бы в ограниченной степени функционально активным.

Ультразвуковая диагностика - распознавание патологических изменений органов и тканей организма с помощью ультразвука. Основана на принципе эхолокации - приеме сигналов посланных, а затем отраженных от поверхностей раздела тканевых сред, обладающих различными акустическими свойствами.

Благодаря простоте выполнения, безвредности, высокой информативности ультразвуковое исследование получило широкое распространение в клинической практике. В ряде случаев ультразвукового исследования бывает достаточно для установления диагноза (калькулезный холецистит), в других - ультразвук используется наряду с прочими (рентгенологическими, радионуклидными) методами (плеврит).

В зависимости от вида используемого ультразвукового излучателя и характера обработки отраженных сигналов различают одномерный (А- и М-методы), двухмерный (В-метод) способы анализа структур и допплерографию. А-метод предполагает регистрацию отраженных эхосигналов на экране осциллоскопа в виде пиков кривой (эхография). По расстоянию между пиками посылаемого и отраженных сигналов можно судить о глубине расположения границы раздела двух сред, т.е. расстояния до исследуемого объекта. Его используют для локации срединных структур мозга, чтобы выявить гематому в полости черепа, смещающую эти структуры. М-метод используют для одномерной регистрации движений объектов, при этом на экране осциллографа или ленте самописца фиксируются колебания отраженного эхосигнала. Его используют при изучении движущихся объектов - стенок и клапанов сердца. В-метод (ультразвуковое сканирование, сонография, ультразвуковая томография) предполагает формирование изображения из отдельных точек при сканировании движущимся ультразвуковым лучом. При этом каждая точка соответствует принятому датчиком отраженному эхосигналу, а ее место определяется глубиной расположения отражающей сигнал структуры. В современных приборах, устроенных по принципу «серой шкалы», яркость каждой точки изображения зависит от интенсивности отраженного сигнала, т.е. от акустического сопротивления тканей этого участка. Ультразвуковые волны легко распространяются в жидких средах и отражаются на границе различных слоев в зависимости от изменения акустического сопротивления среды. Чем больше акустическое сопротивление исследуемой ткани, тем интенсивнее она отражает ультразвуковые сигналы, тем светлее исследуемый участок выглядит на сканограмме. Отражение участком ткани ультразвуковых сигналов сильнее, чем в норме, определяют терминами «повышенная эхогенность», или «усиленная эхоструктура». Наибольшей эхогенностью обладают кости и конкременты желчных путей, поджелудочной железы, почек и др. Их акустическое сопротивление может быть настолько велико, что они совершенно не пропускают ультразвуковые сигналы, полностью отражая их. На сканограммах такие образования имеют белый цвет, а позади них располагается черного цвета «акустическая дорожка», или тень конкремента, - зона, в которую сигналы не поступают. Жидкость (например, заполняющая кисты), обладающая низким акустическим сопротивлением, отражает эхосигналы в небольшой степени. Такие зоны с пониженной эхогенностью хорошо различимы и выглядят на сканограммах темными. УЗИ – основной метод визуализации жидкостных образований – желчного пузыря, абсцессов, кист и др. Поскольку ткани человеческого организма (за исключением костной и легочной) содержат большое количество воды, они легко проводят ультразвуковые волны и являются хорошим объектом для исследования с помощью ультразвука. Газовая среда не проводит ультразвуковые волны. Этим объясняется малая эффективность использования ультразвука при исследовании легких.

Рис 18. Камни в желчном пузыре

Рис 19. Холецистит

Рис 20. Полость абсцесса в мягких тканях

Главным элементом ультразвукового прибора является преобразователь (датчик), который с помощью пьезоэлектрического кристалла преобразует электрический сигнал в звук высокой частоты (0,5-15 МГц). Этот же кристалл используется для приема отраженных луковых волн и их преобразования в электрические сигналы.

Минимальная разрешающая способность современных ультразвуковых приборов, при которых исследуемые объекты различаются на экране как отдельные структуры, определяется расстоянием 1-2 мм. Глубина проникновения ультразвука в ткани организма обратно пропорциональна его частоте.

Ультразвуковые исследования обычно не требуют специальной подготовки. Исследование органов брюшной полости рекомендуется производить натощак, исследование женских половых органов, предстательной железы, мочевого пузыря осуществляют при наполненном мочевом пузыре.

Методы ультразвуковой диагностики используются также при диагностических и лечебных чрескожных прицельных пункциях, что позволяет избегать повреждения жизненно важных органов.

Томография - метод послойного исследования органов человеческого тела с помощью средств лучевой диагностики. Различают методы томографии с использованием ионизирующего излучения, т.е. с облучением пациентов (рентгеновская томография, компьютерная рентгеновская и радионуклидная томография, эмиссионная компьютерная томография), и не связанные с ним (ультразвуковая и магнитно-резонансная томография). За исключением обычной рентгеновской, при всех видах томографии изображение получают с помощью встроенных в аппараты компьютеров.

Обычная рентгеновская томография - наиболее распространенный метод послойного исследования; основан на синхронном перемещении в пространстве излучателя и рентгеновской кассеты в процессе рентгеновской съемки. Томографы обеспечивают получение на пленке рентгеновского изображения только необходимого слоя. Устранение ненужных теней происходит за счет синхронного перемещения системы излучатель-кассета относительно некоторой пространственной оси и объекта исследования. На линейных томограммах удается обнаружить не видимые на обычных рентгенограммах детали анатомического строения органа или патологического процесса, которые при обычном рентгеновском исследовании скрыты вследствие суперпозиции (наложения) теневых образований.

Линейную томографию чаще применяют при заболеваниях легких, например для выявления каверн, абсцессов на фоне массивных инфильтративных или плевральных наслоений либо скрытых нормальными анатомическими структурами, например ребрами. Широко применяется линейная томография для исследования трахеи и бронхов при раке легкого, пневмонии, туберкулезе, а также для установления причины увеличения внутригрудных лимфатических узлов. Томография является важным методом в исследовании гортани. С ее помощью не только изучают структуру этого органа, но и одновременно оценивают состояние голосовых складок (связок). В урологической практике нефротомографию выполняют обычно после внутривенного введения рентгеноконтрастных веществ. Линейную томографию применяют также при исследовании околоносовых пазух, костной системы, желчных путей.

Компьютерная рентгеновская томография основана на получении послойного рентгеновского изображения органа с помощью компьютера. Просвечивание рентгеновским лучом тела пациента осуществляется вокруг его продольной оси, благодаря чему получаются поперечные «срезы». Изображение поперечного слоя исследуемого объекта на экране полутонового дисплея обеспечивается с помощью математической обработки множества рентгеновских изображении одного и того же поперечного слоя, сделанных под разными углами в плоскости слоя.

Компьютерный томограф состоит из рентгеновского излучателя, системы детектирования, регистрирующей прошедшее через исследуемый объект излучение; сканирующей установки, с помощью которой излучатель, а нередко и системы детектирования перемещаются вокруг неподвижного пациента; измерительной системы для усиления и преобразования сигналов детекторов; вычислительно-отображающего комплекса на основе ЭВМ для обработки результатов измерений и восстановления по ним изображения, а также для хранения изображений на носителях; пульта управления; системы документирования изображения в твердых копиях; стола для пациента с подвижной декой, системой управления перемещением и системой измерения координат. Высокая разрешающая способность позволяет дифференцировать структуры почти одинаковой плотности (например, органы брюшной полости и забрюшинного пространства) без дополнительного контрастирования. Для получения наиболее четкого изображения органов и патологических очагов при компьютерной томографии используют эффект усиления контрастности путем внутривенного введения рентгеноконтрастного вещества (так называемая усиленная компьютерная томография).

Компьютерная томография применяется при исследовании практически всех областей тела человека. Она дает возможность точно установить локализацию и распространенность патологического процесса, оценить результаты лечения, а также осуществлять прицельные пункции, биопсии, дренирования.

Рис 21. Компьютерная томограмма живота. Метастазы в печени.

Рис 22. Трехмерное моделирование на основе компьютерной томографии.

Специальной подготовки метод не требует, часто рекомендуют выполнять его натощак. Если в организм вводили рентгеноконтрастные вещества, не в связи с данным исследованием, необходимо дождаться их выведения.

Радионуклидная томография позволяет получить послойное изображение распределения радионуклида, находящегося в органе. По сравнению со сцинтиграфией радионуклидная томография обладает лучшей разрешающей способностью.

Позитронно-эмиссионную томографию выполняют с ультракороткоживущими радионуклидами, испускающими позитроны. Указанные радионуклиды получают в ускорителях заряженных частиц (циклотронах), устанавливаемых непосредственно в лечебном учреждении. Для двухфотонной томографии применяются особые гамма-камеры, способные регистрировать гамма-кванты, которые возникают при аннигиляции (столкновении) позитрона с электроном. Она представляет наибольший научный интерес, однако из-за высокой стоимости и сложности применения ее использование в медицинской практике ограничено.

Ультразвуковая томография - метод получения послойного изображения посредством анализа эхо-сигнала, отраженного от внутренних структур тела человека. Послойное ультразвуковое изображение получают путем развертки ультразвукового луча, в связи с чем данный метод иногда называют ультразвуковым сканированием.

Магнитно-резонансная томография (МР-томография) - метод получения изображения внутренних структур тела человека посредством использования явления ядерного магнитного резонанса. Наиболее эффективна МР-томография при исследовании головного мозга, межпозвоночных дисков, мягких тканей и органов живота и забрюшинного пространства, желчевыводящих путей.

Рис 23. Ядерно-магнитно-резонансная томограмма печени с последующим трехмерным моделированием желчевыводящих путей. Расширение желчевыводящих путей.

Общие принципы лучевой диагностики

1. всякое лучевое исследование должно быть обосновано. Главным аргументом в пользу выполнения лучевой процедуры должна быть клиническая необходимость получения дополнительной информации, без которой полный индивидуальный диагноз установить невозможно.

2. при выборе метода исследования необходимо учитывать лучевую (дозовую) нагрузку на больного. При равной информативности методов нужно отдать предпочтение тому, при котором не происходит облучения больного или оно наименее значительное.

3. при проведении лучевого исследования нужно придерживаться правила «необходимо и достаточно», избегая излишних процедур. Порядок выполнения необходимых исследований - от наиболее щадящих и необременительных к более сложным и инвазивньм (от простого к сложному). Однако не нужно забывать, что иногда приходится сразу выполнять сложные диагностические вмешательства ввиду их высокой информативности и важности для планирования лечения больного и экономии времени.

4. при организации лучевого исследования нужно учитывать экономические факторы («стоимостная эффективность методов»). Приступая к обследованию больного, врач обязан предвидеть затраты на его проведение. Стоимость некоторых лучевых исследований столь велика, что неразумное применение их может отразиться на бюджете лечебного учреждения.