Radiačné diagnostické metódy. Radiačná diagnostika (röntgen, RTG počítačová tomografia, magnetická rezonancia) Radiačná diagnostika rádiografia skopia hmla ultrazvuk
2.1. RTG DIAGNOSTIKA
(RÁDIOLÓGIA)
Takmer všetky lekárske inštitúcie široko používajú röntgenové vyšetrovacie zariadenia. Röntgenové inštalácie sú jednoduché, spoľahlivé a ekonomické. Práve tieto systémy naďalej slúžia ako základ pre diagnostiku poranení kostry, chorôb pľúc, obličiek a tráviaceho traktu. Okrem toho röntgenová metóda zohráva dôležitú úlohu pri vykonávaní rôznych intervenčných intervencií (diagnostických aj terapeutických).
2.1.1. Stručná charakteristika röntgenového žiarenia
Röntgenové žiarenie je elektromagnetické vlnenie (tok kvánt, fotónov), ktorého energia sa nachádza na energetickej škále medzi ultrafialovým žiarením a gama žiarením (obr. 2-1). Röntgenové fotóny majú energiu 100 eV až 250 keV, čo zodpovedá žiareniu s frekvenciou 3×10 16 Hz až 6×10 19 Hz a vlnovou dĺžkou 0,005-10 nm. Elektromagnetické spektrá röntgenových a gama lúčov sa do značnej miery prekrývajú.
Ryža. 2-1.Stupnica elektromagnetického žiarenia
Hlavným rozdielom medzi týmito dvoma typmi žiarenia je spôsob, akým sa vyskytujú. Röntgenové lúče sa získavajú za účasti elektrónov (napríklad pri spomalení ich toku) a gama lúčov - s rádioaktívnym rozpadom jadier niektorých prvkov.
Röntgenové žiarenie môže vznikať pri spomalení zrýchleného toku nabitých častíc (tzv. brzdné žiarenie) alebo pri vysokoenergetických prechodoch v elektrónových obaloch atómov (charakteristické žiarenie). Lekárske prístroje používajú na generovanie röntgenových lúčov röntgenové trubice (obrázok 2-2). Ich hlavnými komponentmi sú katóda a masívna anóda. Elektróny emitované v dôsledku rozdielu elektrického potenciálu medzi anódou a katódou sú zrýchlené, dosiahnu anódu a pri zrážke s materiálom sa spomaľujú. V dôsledku toho dochádza k röntgenovému brzdnému žiareniu. Pri zrážke elektrónov s anódou nastáva aj druhý proces – elektróny sú vyrazené z elektrónových obalov atómov anódy. Ich miesta zaberajú elektróny z iných obalov atómu. Pri tomto procese vzniká druhý typ röntgenového žiarenia – takzvané charakteristické röntgenové žiarenie, ktorého spektrum do značnej miery závisí od materiálu anódy. Anódy sa najčastejšie vyrábajú z molybdénu alebo volfrámu. K dispozícii sú špeciálne zariadenia na zaostrenie a filtrovanie röntgenových lúčov na zlepšenie výsledných snímok.
Ryža. 2-2.Schéma röntgenového zariadenia:
1 - anóda; 2 - katóda; 3 - napätie dodávané do trubice; 4 - Röntgenové žiarenie
Vlastnosti röntgenových lúčov, ktoré určujú ich využitie v medicíne, sú penetračná schopnosť, fluorescenčné a fotochemické účinky. Schopnosť prieniku röntgenových lúčov a ich absorpcia tkanivami ľudského tela a umelými materiálmi sú najdôležitejšie vlastnosti, ktoré určujú ich využitie v radiačnej diagnostike. Čím kratšia je vlnová dĺžka, tým väčšia je penetračná sila röntgenových lúčov.
Existujú „mäkké“ röntgenové lúče s nízkou energiou a frekvenciou žiarenia (podľa najdlhšej vlnovej dĺžky) a „tvrdé“ röntgenové lúče s vysokou energiou fotónov a frekvenciou žiarenia a krátkou vlnovou dĺžkou. Vlnová dĺžka röntgenového žiarenia (podľa toho jeho „tvrdosť“ a schopnosť prieniku) závisí od napätia aplikovaného na röntgenovú trubicu. Čím vyššie je napätie na trubici, tým väčšia je rýchlosť a energia toku elektrónov a tým kratšia vlnová dĺžka röntgenového žiarenia.
Pri interakcii röntgenového žiarenia prenikajúceho cez látku dochádza v ňom ku kvalitatívnym a kvantitatívnym zmenám. Stupeň absorpcie röntgenových lúčov tkanivami sa mení a je určený hustotou a atómovou hmotnosťou prvkov, ktoré tvoria predmet. Čím vyššia je hustota a atómová hmotnosť látky, ktorá tvorí skúmaný objekt (orgán), tým viac röntgenových lúčov sa absorbuje. Ľudské telo má tkanivá a orgány rôznej hustoty (pľúca, kosti, mäkké tkanivá atď.), To vysvetľuje rozdielnu absorpciu röntgenového žiarenia. Vizualizácia vnútorných orgánov a štruktúr je založená na umelých alebo prirodzených rozdieloch v absorpcii röntgenového žiarenia rôznymi orgánmi a tkanivami.
Na registráciu žiarenia prechádzajúceho telesom sa využíva jeho schopnosť spôsobovať fluorescenciu určitých zlúčenín a pôsobiť fotochemicky na film. Na tento účel sa používajú špeciálne obrazovky na fluoroskopiu a fotografické filmy na rádiografiu. V moderných röntgenových prístrojoch sa na záznam zoslabeného žiarenia používajú špeciálne systémy digitálnych elektronických detektorov – digitálne elektronické panely. V tomto prípade sa röntgenové metódy nazývajú digitálne.
Vzhľadom na biologické účinky röntgenového žiarenia je potrebné pacientov pri vyšetrení chrániť. Toto je dosiahnuté
čo najkratší expozičný čas, nahradenie fluoroskopie rádiografiou, prísne odôvodnené použitie ionizačných metód, ochrana tienením pacienta a personálu pred ožiarením.
2.1.2. Rádiografia a fluoroskopia
Hlavnými metódami röntgenového vyšetrenia sú fluoroskopia a rádiografia. Na štúdium rôznych orgánov a tkanív bolo vytvorených množstvo špeciálnych prístrojov a metód (obr. 2-3). Rádiografia je stále veľmi široko používaná v klinickej praxi. Fluoroskopia sa používa menej často kvôli relatívne vysokej dávke žiarenia. Sú nútení uchýliť sa k fluoroskopii tam, kde sú rádiografia alebo neionizujúce metódy na získanie informácií nedostatočné. V súvislosti s rozvojom CT sa znížila úloha klasickej vrstvenej tomografie. Technika vrstvenej tomografie sa používa na štúdium pľúc, obličiek a kostí tam, kde nie sú žiadne CT miestnosti.
röntgen (grécky) scopeo- skúmať, pozorovať) - štúdia, v ktorej sa röntgenový obraz premieta na fluorescenčnú obrazovku (alebo sústavu digitálnych detektorov). Metóda umožňuje statické, ako aj dynamické funkčné štúdie orgánov (napríklad fluoroskopia žalúdka, exkurzia bránice) a monitorovanie intervenčných výkonov (napríklad angiografia, stentovanie). V súčasnosti sa pri používaní digitálnych systémov získavajú obrázky na počítačových monitoroch.
Medzi hlavné nevýhody fluoroskopie patrí relatívne vysoká dávka žiarenia a ťažkosti s odlíšením „jemných“ zmien.
Rádiografia (gréčtina) greafo- písať, zobrazovať) - štúdia, v ktorej sa získava röntgenový obraz objektu fixovaný na film (priama rádiografia) alebo na špeciálne digitálne zariadenia (digitálna rádiografia).
Na zlepšenie kvality a zvýšenie kvantity získanej diagnostiky sa používajú rôzne typy rádiografie (prieskumná rádiografia, cielená rádiografia, kontaktná rádiografia, kontrastná rádiografia, mamografia, urografia, fistulografia, artrografia atď.).
Ryža. 2-3.Moderný röntgenový prístroj
technické informácie v každej konkrétnej klinickej situácii. Napríklad kontaktná rádiografia sa používa na fotografie zubov a kontrastná rádiografia sa používa na vylučovaciu urografiu.
Röntgenové a skiaskopické techniky je možné použiť s vertikálnou alebo horizontálnou polohou tela pacienta na hospitalizácii alebo na oddelení.
Tradičná rádiografia s použitím röntgenového filmu alebo digitálnej rádiografie zostáva jednou z hlavných a široko používaných výskumných techník. Je to spôsobené vysokou účinnosťou, jednoduchosťou a informačným obsahom výsledných diagnostických snímok.
Pri fotografovaní objektu z fluorescenčného plátna na film (zvyčajne malých rozmerov - fotografický film špeciálneho formátu) sa získajú röntgenové snímky, zvyčajne používané na hromadné vyšetrenia. Táto technika sa nazýva fluorografia. V súčasnosti sa postupne vyraďuje z používania z dôvodu jeho nahradenia digitálnou rádiografiou.
Nevýhodou akéhokoľvek typu röntgenového vyšetrenia je jeho nízka rozlišovacia schopnosť pri vyšetrovaní málo kontrastných tkanív. Klasická tomografia, predtým používaná na tento účel, nepriniesla požadovaný výsledok. Práve na prekonanie tohto nedostatku vzniklo CT.
2.2. ULTRAZVUKOVÁ DIAGNOSTIKA (SONOGRAFIA, UZV)
Ultrazvuková diagnostika (sonografia, ultrazvuk) je metóda radiačnej diagnostiky založená na získavaní snímok vnútorných orgánov pomocou ultrazvukových vĺn.
Ultrazvuk je široko používaný v diagnostike. Metóda sa za posledných 50 rokov stala jednou z najrozšírenejších a najdôležitejších, ktorá poskytuje rýchlu, presnú a bezpečnú diagnostiku mnohých chorôb.
Ultrazvuk označuje zvukové vlny s frekvenciou nad 20 000 Hz. Ide o formu mechanickej energie, ktorá má vlnovú povahu. Ultrazvukové vlny sa šíria v biologických médiách. Rýchlosť šírenia ultrazvukovej vlny v tkanive je konštantná a dosahuje 1540 m/s. Obraz sa získa analýzou signálu (echo signálu) odrazeného od hranice dvoch médií. V medicíne sú najčastejšie používané frekvencie v rozsahu 2-10 MHz.
Ultrazvuk je generovaný špeciálnym snímačom s piezoelektrickým kryštálom. Krátke elektrické impulzy vytvárajú mechanické vibrácie v kryštáli, čo vedie k tvorbe ultrazvukového žiarenia. Frekvencia ultrazvuku je určená rezonančnou frekvenciou kryštálu. Odrazené signály sa zaznamenávajú, analyzujú a vizuálne zobrazujú na obrazovke prístroja, čím sa vytvárajú obrazy študovaných štruktúr. Snímač teda funguje postupne ako vysielač a potom ako prijímač ultrazvukových vĺn. Princíp činnosti ultrazvukového systému je znázornený na obr. 2-4.
Ryža. 2-4.Princíp činnosti ultrazvukového systému
Čím väčší je akustický odpor, tým väčší je odraz ultrazvuku. Vzduch nevedie zvukové vlny, preto sa na zlepšenie prenikania signálu na rozhraní vzduch/koža nanáša na senzor špeciálny ultrazvukový gél. Tým sa eliminuje vzduchová medzera medzi pokožkou pacienta a snímačom. Závažné artefakty počas štúdie môžu vzniknúť zo štruktúr obsahujúcich vzduch alebo vápnik (pľúcne polia, slučky čriev, kosti a kalcifikácie). Napríklad pri vyšetrovaní srdca môže byť srdce takmer úplne pokryté tkanivami, ktoré odrážajú alebo nevedú ultrazvuk (pľúca, kosti). V tomto prípade je vyšetrenie orgánu možné len cez malé plochy na
povrch tela, kde je skúmaný orgán v kontakte s mäkkými tkanivami. Táto oblasť sa nazýva ultrazvukové „okno“. Ak je ultrazvukové „okno“ slabé, štúdia môže byť nemožná alebo neinformatívna.
Moderné ultrazvukové prístroje sú zložité digitálne zariadenia. Používajú senzory v reálnom čase. Obrázky sú dynamické, môžete na nich pozorovať také rýchle procesy ako dýchanie, sťahy srdca, pulzovanie ciev, pohyb chlopní, peristaltiku, pohyby plodu. Polohu snímača, pripojeného k ultrazvukovému prístroju flexibilným káblom, je možné meniť v akejkoľvek rovine a pod ľubovoľným uhlom. Analógový elektrický signál generovaný v senzore sa digitalizuje a vytvorí sa digitálny obraz.
Pri ultrazvukovom vyšetrení je veľmi dôležitá dopplerovská technika. Doppler opísal fyzikálny efekt, podľa ktorého sa frekvencia zvuku generovaného pohybujúcim sa objektom mení, keď je vnímaný stacionárnym prijímačom v závislosti od rýchlosti, smeru a charakteru pohybu. Dopplerova metóda sa používa na meranie a vizualizáciu rýchlosti, smeru a charakteru pohybu krvi v cievach a komorách srdca, ako aj pohybu akýchkoľvek iných tekutín.
Počas dopplerovského vyšetrenia ciev prechádza vyšetrovanou oblasťou kontinuálne vlnové alebo pulzné ultrazvukové žiarenie. Keď ultrazvukový lúč prejde cez cievu alebo komoru srdca, ultrazvuk sa čiastočne odráža od červených krviniek. Takže napríklad frekvencia odrazeného echo signálu z krvi pohybujúceho sa smerom k senzoru bude vyššia ako pôvodná frekvencia vĺn emitovaných senzorom. Naopak, frekvencia odrazenej ozveny od krvi, ktorá sa vzďaľuje od prevodníka, bude nižšia. Rozdiel medzi frekvenciou prijatého echo signálu a frekvenciou ultrazvuku generovaného prevodníkom sa nazýva Dopplerov posun. Tento frekvenčný posun je úmerný rýchlosti prietoku krvi. Ultrazvukové zariadenie automaticky premieňa Dopplerov posun na relatívnu rýchlosť prietoku krvi.
Štúdie, ktoré kombinujú dvojrozmerný ultrazvuk v reálnom čase a pulzný Dopplerov ultrazvuk, sa nazývajú duplexné. V duplexnej štúdii je smer dopplerovského lúča superponovaný na dvojrozmerný obraz v B-režime.
Moderný vývoj duplexnej výskumnej technológie viedol k vzniku farebného dopplerovského mapovania prietoku krvi. V rámci kontrolného objemu je farebný prietok krvi superponovaný na 2D obraz. V tomto prípade je krv zobrazená vo farbe a nehybné tkanivo je zobrazené v sivej škále. Keď sa krv pohybuje smerom k senzoru, používajú sa červeno-žlté farby, pri pohybe od senzora sa používajú modro-azúrové farby. Tento farebný obrázok nenesie ďalšie informácie, ale poskytuje dobrú vizuálnu predstavu o povahe pohybu krvi.
Vo väčšine prípadov na účely ultrazvuku stačí použiť transkutánne sondy. V niektorých prípadoch je však potrebné priblížiť snímač k objektu. Napríklad u veľkých pacientov sa na štúdium srdca používajú sondy umiestnené v pažeráku (transezofageálna echokardiografia), v iných prípadoch sa na získanie kvalitných snímok používajú intrarektálne alebo intravaginálne sondy. Počas operácie sa uchyľujú k použitiu chirurgických senzorov.
V posledných rokoch sa čoraz viac využíva trojrozmerný ultrazvuk. Spektrum ultrazvukových systémov je veľmi široké – existujú prenosné prístroje, prístroje na intraoperačný ultrazvuk a ultrazvukové systémy expertnej triedy (obr. 2-5).
V modernej klinickej praxi je mimoriadne rozšírená metóda ultrazvukového vyšetrenia (sonografia). Vysvetľuje to skutočnosť, že pri použití metódy nie je žiadne ionizujúce žiarenie, je možné vykonávať funkčné a záťažové testy, metóda je informatívna a relatívne lacná, zariadenia sú kompaktné a ľahko sa používajú.
Ryža. 2-5.Moderný ultrazvukový prístroj
Sonografická metóda má však svoje obmedzenia. Patrí medzi ne vysoká frekvencia artefaktov v obraze, malá hĺbka prieniku signálu, malé zorné pole a vysoká závislosť interpretácie výsledkov od operátora.
S rozvojom ultrazvukových zariadení sa informačný obsah tejto metódy zvyšuje.
2.3. POČÍTAČOVÁ TOMOGRAFIA (CT)
CT je röntgenová vyšetrovacia metóda založená na získavaní snímok vrstvy po vrstve v priečnej rovine a ich počítačovej rekonštrukcii.
Vývoj CT prístrojov je ďalším revolučným krokom v diagnostickom zobrazovaní od objavu röntgenových lúčov. Je to spôsobené nielen všestrannosťou a neprekonateľným rozlíšením metódy pri štúdiu celého tela, ale aj novými zobrazovacími algoritmami. V súčasnosti všetky zobrazovacie zariadenia využívajú do určitej miery techniky a matematické metódy, ktoré boli základom CT.
CT nemá absolútne kontraindikácie na použitie (okrem obmedzení spojených s ionizujúcim žiarením) a môže sa použiť na urgentnú diagnostiku, skríning a tiež ako metódu objasňovania diagnózy.
Hlavný príspevok k vytvoreniu počítačovej tomografie urobil britský vedec Godfrey Hounsfield koncom 60-tych rokov. XX storočia.
Najprv boli počítačové tomografy rozdelené do generácií v závislosti od toho, ako bol navrhnutý systém röntgenových trubíc a detektorov. Napriek mnohým rozdielom v štruktúre sa všetky nazývali „krokové“ tomografy. Bolo to spôsobené tým, že po každom priereze sa tomograf zastavil, stôl s pacientom urobil niekoľkomilimetrový „krok“ a následne sa uskutočnila ďalšia sekcia.
V roku 1989 sa objavila špirálová počítačová tomografia (SCT). V prípade SCT sa röntgenová trubica s detektormi neustále otáča okolo kontinuálne sa pohybujúceho stola s pacientom
objem. To umožňuje nielen skrátiť čas vyšetrenia, ale aj vyhnúť sa obmedzeniam techniky „krok za krokom“ – vynechávanie úsekov počas vyšetrenia z dôvodu rôznej hĺbky zadržiavania dychu pacientom. Nový softvér navyše umožnil po skončení štúdie zmeniť šírku rezu a algoritmus obnovy obrazu. To umožnilo získať nové diagnostické informácie bez opakovaného vyšetrenia.
Od tohto bodu sa CT stalo štandardizovaným a univerzálnym. Podarilo sa zosúladiť zavedenie kontrastnej látky so začiatkom pohybu stola pri SCT, čo viedlo k vytvoreniu CT angiografie.
V roku 1998 sa objavilo multislice CT (MSCT). Systémy boli vytvorené nie s jedným (ako pri SCT), ale so 4 radmi digitálnych detektorov. Od roku 2002 sa začali používať tomografy so 16 radmi digitálnych prvkov v detektore a od roku 2003 dosiahol počet radov prvkov 64. V roku 2007 sa objavili MSCT s 256 a 320 radmi prvkov detektora.
S takýmito tomografmi je možné získať stovky a tisíce tomogramov v priebehu niekoľkých sekúnd s hrúbkou každého rezu 0,5-0,6 mm. Toto technické zlepšenie umožnilo uskutočniť štúdiu aj na pacientoch napojených na umelý dýchací prístroj. Okrem urýchlenia vyšetrenia a jeho skvalitnenia sa riešil taký zložitý problém, akým je vizualizácia koronárnych ciev a srdcových dutín pomocou CT. Bolo možné študovať koronárne cievy, objem dutín a srdcovú funkciu a perfúziu myokardu v jednej 5-20 sekundovej štúdii.
Schematický diagram CT prístroja je na obr. 2-6 a vzhľad - na obr. 2-7.
Medzi hlavné výhody moderného CT patrí: rýchlosť získavania snímok, vrstvená (tomografická) povaha snímok, možnosť získať rezy ľubovoľnej orientácie, vysoké priestorové a časové rozlíšenie.
Nevýhody CT sú relatívne vysoká (v porovnaní s rádiografiou) radiačná dávka, možnosť objavenia sa artefaktov z hustých štruktúr, pohybov a relatívne nízke rozlíšenie kontrastu mäkkých tkanív.
Ryža. 2-6.Schéma zariadenia MSCT
Ryža. 2-7.Moderný 64 špirálový počítačový tomograf
2.4. MAGNETICKÁ REZONANCIA
TOMOGRAFIA (MRI)
Zobrazovanie magnetickou rezonanciou (MRI) je metóda radiačnej diagnostiky založená na získavaní vrstvených a objemových obrazov orgánov a tkanív ľubovoľnej orientácie pomocou fenoménu nukleárnej magnetickej rezonancie (NMR). Prvé práce o zobrazovaní pomocou NMR sa objavili v 70. rokoch. posledné storočie. K dnešnému dňu sa táto metóda lekárskeho zobrazovania zmenila na nepoznanie a naďalej sa vyvíja. Vylepšuje sa hardvér a softvér, zdokonaľujú sa spôsoby získavania obrázkov. Predtým bolo použitie MRI obmedzené na štúdium centrálneho nervového systému. Teraz sa metóda úspešne používa v iných oblastiach medicíny vrátane štúdií krvných ciev a srdca.
Po zaradení NMR do počtu metód radiačnej diagnostiky sa prestal používať prívlastok „jadrový“, aby u pacientov nevznikali asociácie s jadrovými zbraňami alebo jadrovou energiou. Preto sa dnes oficiálne používa termín „zobrazovanie magnetickou rezonanciou“ (MRI).
NMR je fyzikálny jav založený na vlastnostiach určitých atómových jadier umiestnených v magnetickom poli, ktoré absorbujú vonkajšiu energiu v oblasti rádiovej frekvencie (RF) a vyžarujú ju po odstránení RF impulzu. Sila konštantného magnetického poľa a frekvencia rádiofrekvenčného impulzu navzájom presne zodpovedajú.
Dôležité jadrá na použitie pri zobrazovaní magnetickou rezonanciou sú 1H, 13C, 19F, 23Na a 31P. Všetky majú magnetické vlastnosti, čo ich odlišuje od nemagnetických izotopov. Protóny vodíka (1H) sú v tele najviac zastúpené. Preto sa pre MRI používa signál z jadier vodíka (protónov).
Vodíkové jadrá si možno predstaviť ako malé magnety (dipóly), ktoré majú dva póly. Každý protón rotuje okolo svojej vlastnej osi a má malý magnetický moment (magnetizačný vektor). Rotujúce magnetické momenty jadier sa nazývajú spiny. Keď sú takéto jadrá umiestnené vo vonkajšom magnetickom poli, môžu absorbovať elektromagnetické vlny určitých frekvencií. Tento jav závisí od typu jadier, sily magnetického poľa a fyzikálneho a chemického prostredia jadier. Zároveň aj správanie
Pohyb jadra možno prirovnať k rotujúcej hornej časti. Pod vplyvom magnetického poľa rotujúce jadro prechádza zložitým pohybom. Jadro sa otáča okolo svojej osi a samotná os otáčania vykonáva kužeľovité kruhové pohyby (precesy), odchyľujúce sa od vertikálneho smeru.
Vo vonkajšom magnetickom poli môžu byť jadrá buď v stabilnom energetickom stave, alebo v excitovanom stave. Energetický rozdiel medzi týmito dvoma stavmi je taký malý, že počet jadier na každej z týchto úrovní je takmer identický. Preto bude výsledný NMR signál, ktorý závisí presne od rozdielu v populáciách týchto dvoch hladín protónmi, veľmi slabý. Na detekciu tejto makroskopickej magnetizácie je potrebné odchýliť jej vektor od osi konštantného magnetického poľa. To sa dosiahne pomocou impulzu externého rádiofrekvenčného (elektromagnetického) žiarenia. Keď sa systém vráti do rovnovážneho stavu, absorbovaná energia sa emituje (signál MR). Tento signál je zaznamenaný a použitý na konštrukciu MR snímok.
Špeciálne (gradientové) cievky umiestnené vo vnútri hlavného magnetu vytvárajú malé dodatočné magnetické polia, takže sila poľa lineárne rastie v jednom smere. Vysielaním rádiofrekvenčných impulzov s vopred určeným úzkym frekvenčným rozsahom je možné získať MR signály len z vybranej vrstvy tkaniva. Orientáciu gradientov magnetického poľa a tým aj smer rezov možno ľahko určiť v akomkoľvek smere. Signály prijímané z každého prvku volumetrického obrazu (voxel) majú svoj vlastný, jedinečný, rozpoznateľný kód. Tento kód je frekvencia a fáza signálu. Na základe týchto údajov je možné zostaviť dvoj- alebo trojrozmerné obrázky.
Na získanie signálu magnetickej rezonancie sa používajú kombinácie rádiofrekvenčných impulzov rôzneho trvania a tvaru. Kombináciou rôznych impulzov vznikajú takzvané impulzné sekvencie, ktoré slúžia na získanie obrázkov. Špeciálne pulzné sekvencie zahŕňajú MR hydrografiu, MR myelografiu, MR cholangiografiu a MR angiografiu.
Tkanivá s veľkými celkovými magnetickými vektormi budú indukovať silný signál (vyzerajú jasne) a tkanivá s malými
s magnetickými vektormi - slabý signál (vyzerajú tmavo). Anatomické oblasti s nízkym počtom protónov (napr. vzduch alebo kompaktná kosť) indukujú veľmi slabý MR signál, a preto sa na obraze vždy javia ako tmavé. Voda a iné kvapaliny majú silný signál a na obrázku sa javia svetlé s rôznou intenzitou. Obrázky mäkkých tkanív majú tiež rôznu intenzitu signálu. Je to spôsobené tým, že okrem protónovej hustoty je povaha intenzity signálu pri MRI určená ďalšími parametrami. Patria sem: spin-mriežkový (pozdĺžny) relaxačný čas (T1), spin-spin (priečna) relaxácia (T2), pohyb alebo difúzia skúmaného média.
Časy relaxácie tkaniva - T1 a T2 - sú konštantné. V MRI sa termíny „T1-vážený obrázok“, „T2-vážený obrázok“, „protónový vážený obrázok“ používajú na označenie toho, že rozdiely medzi tkanivami sú primárne spôsobené prevládajúcim pôsobením jedného z týchto faktorov.
Úpravou parametrov pulzných sekvencií môže rádiograf alebo lekár ovplyvniť kontrast snímok bez použitia kontrastných látok. Preto je pri MR zobrazovaní oveľa väčšia možnosť zmeniť kontrast na obrázkoch ako pri rádiografii, CT alebo ultrazvuku. Zavedenie špeciálnych kontrastných látok však môže ďalej zmeniť kontrast medzi normálnymi a patologickými tkanivami a zlepšiť kvalitu zobrazenia.
Schematický diagram systému MR a vzhľad zariadenia sú znázornené na obr. 2-8
a 2-9.
Typicky sú MRI skenery klasifikované na základe sily magnetického poľa. Intenzita magnetického poľa sa meria v teslach (T) alebo gaussoch (1T = 10 000 gaussov). Sila magnetického poľa Zeme sa pohybuje od 0,7 gaussov na póloch do 0,3 gaussov na rovníku. Pre cli-
Ryža. 2-8.Schéma zariadenia MRI
Ryža. 2-9.Moderný MRI systém s poľom 1,5 Tesla
nická magnetická rezonancia používa magnety s poľami od 0,2 do 3 Tesla. V súčasnosti sa na diagnostiku najčastejšie využívajú MR systémy s poľami 1,5 a 3 Tesla. Takéto systémy tvoria až 70 % svetovej flotily zariadení. Medzi intenzitou poľa a kvalitou obrazu neexistuje lineárny vzťah. Zariadenia s takouto intenzitou poľa však poskytujú lepšiu kvalitu obrazu a majú väčší počet programov používaných v klinickej praxi.
Hlavnou oblasťou použitia MRI sa stal mozog a potom miecha. Mozgové tomogramy poskytujú vynikajúce snímky všetkých mozgových štruktúr bez potreby dodatočného kontrastu. Vďaka technickej schopnosti metódy získať obrazy vo všetkých rovinách, MRI spôsobila revolúciu v štúdiu miechy a medzistavcových platničiek.
V súčasnosti sa MRI stále viac používa na štúdium kĺbov, panvových orgánov, mliečnych žliaz, srdca a krvných ciev. Na tieto účely boli vyvinuté ďalšie špeciálne cievky a matematické metódy na vytváranie obrazov.
Špeciálna technika umožňuje zaznamenávať snímky srdca v rôznych fázach srdcového cyklu. Ak sa štúdia vykonáva pri
synchronizáciou s EKG možno získať snímky fungujúceho srdca. Táto štúdia sa nazýva Cine MRI.
Magnetická rezonančná spektroskopia (MRS) je neinvazívna diagnostická metóda, ktorá umožňuje kvalitatívne a kvantitatívne určiť chemické zloženie orgánov a tkanív pomocou nukleárnej magnetickej rezonancie a fenoménu chemického posunu.
MR spektroskopia sa najčastejšie vykonáva na získanie signálov z jadier fosforu a vodíka (protónov). Pre technické ťažkosti a časovo náročný postup sa však v klinickej praxi stále používa len zriedka. Nemalo by sa zabúdať, že čoraz častejšie používanie MRI si vyžaduje osobitnú pozornosť otázkam bezpečnosti pacienta. Pri vyšetrení pomocou MR spektroskopie pacient nie je vystavený ionizujúcemu žiareniu, ale pôsobí naňho elektromagnetické a rádiofrekvenčné žiarenie. Kovové predmety (guľky, úlomky, veľké implantáty) a všetky elektromechanické zariadenia (napríklad kardiostimulátor) umiestnené v tele vyšetrovanej osoby môžu poškodiť pacienta v dôsledku posunutia alebo narušenia (zastavenie) bežnej prevádzky.
Mnohí pacienti pociťujú strach z uzavretých priestorov - klaustrofóbiu, čo vedie k neschopnosti vykonať štúdiu. Všetci pacienti by teda mali byť informovaní o možných nežiaducich dôsledkoch štúdie a povahe výkonu a ošetrujúci lekári a rádiológovia musia pacienta pred štúdiom vypočuť na prítomnosť vyššie uvedených predmetov, poranení a operácií. Pred vyšetrením sa pacient musí úplne prezliecť do špeciálneho obleku, aby sa do magnetického kanála nedostali kovové predmety z vreciek oblečenia.
Je dôležité poznať relatívne a absolútne kontraindikácie štúdie.
Absolútne kontraindikácie štúdie zahŕňajú stavy, v ktorých jej správanie vytvára pre pacienta život ohrozujúcu situáciu. Do tejto kategórie patria všetci pacienti s prítomnosťou elektronicko-mechanických zariadení v tele (kardiostimulátory) a pacienti s prítomnosťou kovových svoriek na mozgových tepnách. Relatívne kontraindikácie štúdie zahŕňajú stavy, ktoré môžu vytvárať určité nebezpečenstvá a ťažkosti počas MRI, ale vo väčšine prípadov je to stále možné. Takéto kontraindikácie sú
prítomnosť hemostatických svoriek, svoriek a klipov inej lokalizácie, dekompenzácia srdcového zlyhania, prvý trimester gravidity, klaustrofóbia a potreba fyziologického monitorovania. V takýchto prípadoch sa rozhodnutie o možnosti MRI rozhoduje v každom jednotlivom prípade na základe pomeru veľkosti možného rizika a očakávaného prínosu štúdie.
Väčšina malých kovových predmetov (umelé zuby, chirurgické stehy, niektoré typy umelých srdcových chlopní, stenty) nie sú kontraindikáciou štúdie. Klaustrofóbia je prekážkou v štúdiu v 1-4% prípadov.
Rovnako ako iné radiačné diagnostické techniky, MRI nie je bez nevýhod.
K významným nevýhodám MRI patrí pomerne dlhá doba vyšetrenia, nemožnosť presne odhaliť drobné kamienky a kalcifikáty, zložitosť prístroja a jeho obsluhy a špeciálne požiadavky na inštaláciu prístrojov (ochrana pred rušením). MRI je ťažké vyhodnotiť pacientov, ktorí vyžadujú vybavenie na udržanie života.
2.5. RÁDIONUKLIDOVÁ DIAGNOSTIKA
Rádionuklidová diagnostika alebo nukleárna medicína je metóda radiačnej diagnostiky založená na zaznamenávaní žiarenia z umelých rádioaktívnych látok zavedených do organizmu.
Na rádionuklidovú diagnostiku sa používa široká škála značených zlúčenín (rádiofarmaceutiká (RP)) a metódy ich registrácie špeciálnymi scintilačnými senzormi. Energia absorbovaného ionizujúceho žiarenia vybudí v kryštále senzora záblesky viditeľného svetla, z ktorých každý je zosilnený fotonásobičmi a prevedený na prúdový impulz.
Analýza výkonu signálu nám umožňuje určiť intenzitu a priestorovú polohu každej scintilácie. Tieto údaje sa používajú na rekonštrukciu dvojrozmerného obrazu šírenia rádiofarmák. Obraz je možné prezentovať priamo na obrazovke monitora, na fotografii alebo multiformátovom filme alebo nahrávať na počítačové médium.
Existuje niekoľko skupín rádiodiagnostických zariadení v závislosti od spôsobu a typu registrácie žiarenia:
Rádiometre sú prístroje na meranie rádioaktivity v celom tele;
Röntgenové snímky sú prístroje na zaznamenávanie dynamiky zmien rádioaktivity;
Skenery - systémy na zaznamenávanie priestorovej distribúcie rádiofarmák;
Gama kamery sú zariadenia na statický a dynamický záznam objemovej distribúcie rádioaktívneho indikátora.
Na moderných klinikách tvoria väčšinu prístrojov na rádionuklidovú diagnostiku gama kamery rôznych typov.
Moderné gama kamery sú komplex pozostávajúci z 1-2 veľkopriemerových detektorových systémov, stolíka na polohovanie pacienta a počítačového systému na ukladanie a spracovanie snímok (obr. 2-10).
Ďalším krokom vo vývoji rádionuklidovej diagnostiky bolo vytvorenie rotačnej gama kamery. Pomocou týchto prístrojov bolo možné aplikovať metódu štúdia distribúcie izotopov v organizme vrstva po vrstve – jednofotónovú emisnú počítačovú tomografiu (SPECT).
Ryža. 2-10.Schéma zariadenia gama kamery
Pre SPECT sa používajú rotačné gama kamery s jedným, dvoma alebo tromi detektormi. Mechanické systémy tomografov umožňujú otáčanie detektorov okolo tela pacienta po rôznych dráhach.
Priestorové rozlíšenie moderného SPECT je asi 5-8 mm. Druhou podmienkou vykonania rádioizotopovej štúdie, okrem dostupnosti špeciálneho vybavenia, je použitie špeciálnych rádioaktívnych indikátorov - rádiofarmák (RP), ktoré sa zavádzajú do tela pacienta.
Rádiofarmakum je rádioaktívna chemická zlúčenina so známymi farmakologickými a farmakokinetickými vlastnosťami. Na rádiofarmaká používané v lekárskej diagnostike sú kladené pomerne prísne požiadavky: afinita k orgánom a tkanivám, jednoduchosť prípravy, krátky polčas rozpadu, optimálna energia gama žiarenia (100-300 kEv) a nízka rádiotoxicita pri relatívne vysokých prípustných dávkach. Ideálne rádiofarmakum by sa malo dodávať len do orgánov alebo patologických ložísk určených na výskum.
Pochopenie mechanizmov lokalizácie rádiofarmák slúži ako základ pre adekvátnu interpretáciu rádionuklidových štúdií.
Použitie moderných rádioaktívnych izotopov v lekárskej diagnostickej praxi je bezpečné a neškodné. Množstvo účinnej látky (izotopu) je také malé, že po zavedení do tela nespôsobuje fyziologické účinky ani alergické reakcie. V nukleárnej medicíne sa používajú rádiofarmaká, ktoré vyžarujú gama lúče. Zdroje alfa (héliové jadrá) a beta častíc (elektrónov) sa v súčasnosti v diagnostike nevyužívajú pre vysoký stupeň tkanivovej absorpcie a vysokú radiačnú záťaž.
Najpoužívanejším izotopom v klinickej praxi je technécium-99t (polčas rozpadu - 6 hodín). Tento umelý rádionuklid sa získava bezprostredne pred štúdiom zo špeciálnych zariadení (generátorov).
Rádiodiagnostický obraz bez ohľadu na jeho typ (statický alebo dynamický, planárny alebo tomografický) vždy odráža špecifickú funkciu vyšetrovaného orgánu. V podstate ide o reprezentáciu fungujúceho tkaniva. Práve vo funkčnom aspekte je základný rozlišovací znak rádionuklidovej diagnostiky od iných zobrazovacích metód.
Rádiofarmaká sa zvyčajne podávajú intravenózne. Pri štúdiách pľúcnej ventilácie sa liek podáva inhaláciou.
Jednou z nových tomografických rádioizotopových techník v nukleárnej medicíne je pozitrónová emisná tomografia (PET).
Metóda PET je založená na vlastnosti niektorých rádionuklidov s krátkou životnosťou emitovať pri rozpade pozitróny. Pozitron je častica, ktorá má rovnakú hmotnosť ako elektrón, ale má kladný náboj. Pozitron, ktorý prešiel 1-3 mm v hmote a stratil kinetickú energiu prijatú v momente formovania pri zrážkach s atómami, anihiluje a vytvorí dve gama kvantá (fotóny) s energiou 511 keV. Tieto kvantá sa rozptyľujú v opačných smeroch. Bod rozpadu teda leží na priamke – trajektórii dvoch anihilovaných fotónov. Dva detektory umiestnené oproti sebe registrujú kombinované anihilačné fotóny (obr. 2-11).
PET umožňuje kvantifikovať koncentráciu rádionuklidov a má viac možností na štúdium metabolických procesov ako scintigrafia vykonávaná pomocou gama kamier.
Pre PET sa používajú izotopy prvkov ako uhlík, kyslík, dusík a fluór. Rádiofarmaká značené týmito prvkami sú prirodzené metabolity organizmu a sú zahrnuté do metabolizmu
Ryža. 2-11.Schéma zariadenia PET
látok. V dôsledku toho je možné študovať procesy prebiehajúce na bunkovej úrovni. Z tohto hľadiska je PET jedinou metódou (okrem MR spektroskopie) na hodnotenie metabolických a biochemických procesov in vivo.
Všetky pozitrónové rádionuklidy používané v medicíne sú ultrakrátke – ich polčas rozpadu sa počíta v minútach alebo sekundách. Výnimkou sú fluór-18 a rubídium-82. V tomto smere sa najčastejšie používa fluór-18-značená deoxyglukóza (fluorodeoxyglukóza – FDG).
Napriek tomu, že prvé PET systémy sa objavili v polovici 20. storočia, ich klinickému využitiu bránia určité obmedzenia. Ide o technické ťažkosti, ktoré vznikajú pri nastavovaní urýchľovačov na klinikách na produkciu izotopov s krátkou životnosťou, ich vysoká cena a ťažkosti s interpretáciou výsledkov. Jedno z obmedzení – slabé priestorové rozlíšenie – bolo prekonané kombináciou PET systému s MSCT, čo však systém ešte viac predražuje (obr. 2-12). V tomto ohľade sa PET štúdie vykonávajú podľa prísnych indikácií, keď sú iné metódy neúčinné.
Hlavnými výhodami rádionuklidovej metódy je vysoká citlivosť na rôzne typy patologických procesov, schopnosť posúdiť metabolizmus a životaschopnosť tkanív.
Medzi všeobecné nevýhody rádioizotopových metód patrí nízke priestorové rozlíšenie. Používanie rádioaktívnych liečiv v lekárskej praxi je spojené s ťažkosťami pri ich preprave, skladovaní, balení a podávaní pacientom.
Ryža. 2-12.Moderný PET-CT systém
Výstavba rádioizotopových laboratórií (najmä pre PET) si vyžaduje špeciálne priestory, bezpečnosť, alarmy a ďalšie opatrenia.
2.6. ANGIOGRAFIA
Angiografia je metóda röntgenového vyšetrenia spojená s priamym zavedením kontrastnej látky do ciev na účely ich štúdia.
Angiografia sa delí na arteriografiu, venografiu a lymfografiu. Tá sa v dôsledku vývoja ultrazvukových, CT a MRI metód v súčasnosti prakticky nepoužíva.
Angiografia sa vykonáva v špecializovaných röntgenových miestnostiach. Tieto miestnosti spĺňajú všetky požiadavky na operačné sály. Na angiografiu sa používajú špecializované RTG prístroje (angiografické jednotky) (obr. 2-13).
Podanie kontrastnej látky do cievneho riečiska sa uskutočňuje injekčne striekačkou alebo (častejšie) špeciálnym automatickým injektorom po prepichnutí ciev.
Ryža. 2-13.Moderná angiografická jednotka
Hlavnou metódou cievnej katetrizácie je Seldingerova technika cievnej katetrizácie. Na vykonanie angiografie sa určité množstvo kontrastnej látky vstrekne do cievy cez katéter a zaznamená sa prechod liečiva cez cievy.
Variantom angiografie je koronárna angiografia (CAG) - technika na štúdium koronárnych ciev a komôr srdca. Ide o komplexnú výskumnú techniku, ktorá si vyžaduje špeciálne školenie rádiológa a sofistikované vybavenie.
V súčasnosti sa čoraz menej využíva diagnostická angiografia periférnych ciev (napríklad aortografia, angiopulmonografia). V prítomnosti moderných ultrazvukových prístrojov na klinikách sa CT a MRI diagnostika patologických procesov v cievach čoraz viac vykonáva pomocou minimálne invazívnych (CT angiografia) alebo neinvazívnych (ultrazvuk a MRI) techník. S angiografiou sa zase čoraz častejšie vykonávajú minimálne invazívne chirurgické výkony (rekanalizácia cievneho riečiska, balóniková angioplastika, stentovanie). Rozvoj angiografie teda viedol k zrodu intervenčnej rádiológie.
2.7 INTERVENČNÁ RÁDIOLÓGIA
Intervenčná rádiológia je oblasť medicíny založená na využívaní radiačných diagnostických metód a špeciálnych nástrojov na vykonávanie minimálne invazívnych intervencií na diagnostiku a liečbu chorôb.
Intervenčné zákroky sú široko používané v mnohých oblastiach medicíny, pretože môžu často nahradiť veľké chirurgické zákroky.
Prvú perkutánnu liečbu stenózy periférnej artérie vykonal americký lekár Charles Dotter v roku 1964. V roku 1977 skonštruoval švajčiarsky lekár Andreas Gruntzig balónikový katéter a vykonal dilatačný (expanzný) výkon na stenotickej koronárnej artérii. Táto metóda sa stala známou ako balónová angioplastika.
Balóniková angioplastika koronárnych a periférnych tepien je v súčasnosti jednou z hlavných metód liečby stenózy a uzáveru tepien. V prípade recidívy stenóz je možné tento postup mnohokrát opakovať. Aby sa zabránilo re-stenóze na konci minulého storočia, endo-
cievne protézy – stenty. Stent je rúrkovitá kovová konštrukcia, ktorá je umiestnená v zúženej oblasti po balónovej dilatácii. Predĺžený stent zabraňuje vzniku re-stenózy.
Umiestnenie stentu sa vykonáva po diagnostickej angiografii a určení miesta kritickej konstrikcie. Stent sa vyberá podľa jeho dĺžky a veľkosti (obr. 2-14). Touto technikou je možné bez väčších operácií uzavrieť defekty medzisieňových a medzikomorových sept alebo vykonať balónikovú plastiku stenóz aortálnej, mitrálnej a trikuspidálnej chlopne.
Zvlášť dôležitá je technika inštalácie špeciálnych filtrov do dolnej dutej žily (filtre cava). Je to nevyhnutné na zabránenie vstupu embólií do ciev pľúc počas trombózy žíl dolných končatín. Cava filter je sieťová štruktúra, ktorá sa otvára v lúmene dolnej dutej žily a zachytáva vzostupné krvné zrazeniny.
Ďalšou endovaskulárnou intervenciou, ktorá je v klinickej praxi žiadaná, je embolizácia (upchatie) krvných ciev. Embolizácia sa používa na zastavenie vnútorného krvácania, liečbu patologických cievnych anastomóz, aneuryziem alebo na uzavretie ciev vyživujúcich zhubný nádor. V súčasnosti sa na embolizáciu používajú účinné umelé materiály, snímateľné balóniky a mikroskopické oceľové cievky. Embolizácia sa zvyčajne vykonáva selektívne, aby nespôsobila ischémiu okolitých tkanív.
Ryža. 2-14.Schéma balónikovej angioplastiky a stentovania
Intervenčná rádiológia zahŕňa aj drenáž abscesov a cýst, kontrastovanie patologických dutín cez fistulózne cesty, obnovenie priechodnosti močových ciest pri poruchách močenia, bougienage a balónikové plastiky pri striktúrach (zúženiach) pažeráka a žlčových ciest, perkutánne termické resp. kryodeštrukcia malígnych nádorov a iné intervencie.
Po identifikácii patologického procesu je často potrebné uchýliť sa k možnosti intervenčnej rádiológie, ako je punkčná biopsia. Znalosť morfologickej štruktúry formácie umožňuje zvoliť adekvátnu taktiku liečby. Punkčná biopsia sa vykonáva pod röntgenovou, ultrazvukovou alebo CT kontrolou.
V súčasnosti sa intervenčná rádiológia aktívne rozvíja a v mnohých prípadoch umožňuje vyhnúť sa veľkým chirurgickým zákrokom.
2.8 KONTRASTNÉ LÁTKY PRE DIAGNOSTIKU ŽIARENIA
Nízky kontrast medzi susednými objektmi alebo podobné hustoty susedných tkanív (napr. krv, cievna stena a trombus) sťažujú interpretáciu obrazu. V týchto prípadoch sa rádiologická diagnostika často uchyľuje k umelému kontrastu.
Príkladom zvýšenia kontrastu obrázkov skúmaných orgánov je použitie síranu bárnatého na štúdium orgánov tráviaceho kanála. Takýto kontrast bol prvýkrát vykonaný v roku 1909.
Náročnejšie bolo vytvoriť kontrastné látky na intravaskulárne podanie. Na tento účel sa po mnohých experimentoch s ortuťou a olovom začali používať rozpustné zlúčeniny jódu. Prvé generácie rádiokontrastných látok boli nedokonalé. Ich použitie spôsobovalo časté a ťažké (až smrteľné) komplikácie. Ale už v 20.-30. XX storočia Bol vytvorený rad bezpečnejších vo vode rozpustných liekov obsahujúcich jód na intravenózne podanie. Široké používanie liekov v tejto skupine sa začalo v roku 1953, keď bol syntetizovaný liek, ktorého molekula pozostávala z troch atómov jódu (diatrizoát).
V roku 1968 boli vyvinuté látky, ktoré mali nízku osmolaritu (nedisociovali v roztoku na anión a katión) - neiónové kontrastné látky.
Moderné rádiokontrastné látky sú trijódom substituované zlúčeniny obsahujúce tri alebo šesť atómov jódu.
Existujú lieky na intravaskulárne, intrakavitárne a subarachnoidálne podanie. Môžete tiež vstreknúť kontrastnú látku do kĺbových dutín, do dutinových orgánov a pod membrány miechy. Napríklad zavedenie kontrastu cez telesnú dutinu maternice do trubíc (hysterosalpingografia) umožňuje vyhodnotiť vnútorný povrch dutiny maternice a priechodnosť vajíčkovodov. V neurologickej praxi sa pri absencii MRI používa technika myelografie - zavedenie vo vode rozpustného kontrastného činidla pod membrány miechy. To nám umožňuje posúdiť priechodnosť subarachnoidálnych priestorov. Ďalšie techniky umelého kontrastu zahŕňajú angiografiu, urografiu, fistulografiu, herniografiu, sialografiu a artrografiu.
Po rýchlej (bolusovej) intravenóznej injekcii kontrastnej látky sa dostane do pravej strany srdca, potom bolus prejde cievnym riečiskom pľúc a dostane sa do ľavej strany srdca, potom do aorty a jej vetiev. Dochádza k rýchlej difúzii kontrastnej látky z krvi do tkaniva. Počas prvej minúty po rýchlej injekcii zostáva vysoká koncentrácia kontrastnej látky v krvi a cievach.
Intravaskulárne a intrakavitárne podanie kontrastných látok obsahujúcich vo svojej molekule jód môže mať v ojedinelých prípadoch nepriaznivý vplyv na organizmus. Ak sa takéto zmeny prejavia ako klinické príznaky alebo zmenia laboratórne hodnoty pacienta, nazývajú sa nežiaduce reakcie. Pred vyšetrením pacienta pomocou kontrastných látok je potrebné zistiť, či nemá alergické reakcie na jód, chronické zlyhanie obličiek, bronchiálnu astmu a iné ochorenia. Pacient by mal byť upozornený na možnú reakciu a výhody takejto štúdie.
V prípade reakcie na podanie kontrastnej látky je personál ordinácie povinný konať v súlade so špeciálnymi pokynmi na boj proti anafylaktickému šoku, aby sa predišlo závažným komplikáciám.
Pri MRI sa používajú aj kontrastné látky. Ich používanie sa začalo v posledných desaťročiach, po intenzívnom zavedení metódy na kliniku.
Použitie kontrastných látok v MRI je zamerané na zmenu magnetických vlastností tkanív. To je ich významný rozdiel od kontrastných látok obsahujúcich jód. Zatiaľ čo RTG kontrastné látky výrazne tlmia prenikajúce žiarenie, MRI lieky vedú k zmenám charakteristík okolitého tkaniva. Nie sú vizualizované na tomogramoch, ako röntgenové kontrastné látky, ale umožňujú identifikovať skryté patologické procesy v dôsledku zmien magnetických indikátorov.
Mechanizmus účinku týchto látok je založený na zmenách relaxačného času v oblasti tkaniva. Väčšina týchto liekov je na báze gadolínia. Oveľa menej často sa používajú kontrastné látky na báze oxidu železa. Tieto látky majú rôzny vplyv na intenzitu signálu.
Pozitívne (skrátenie relaxačného času T1) sú zvyčajne na báze gadolínia (Gd) a negatívne (skrátenie času T2) na báze oxidu železa. Kontrastné látky na báze gadolínia sa považujú za bezpečnejšie zlúčeniny ako tie, ktoré obsahujú jód. Existujú len ojedinelé správy o závažných anafylaktických reakciách na tieto látky. Napriek tomu je potrebné starostlivé sledovanie pacienta po injekcii a dostupnosť dostupného resuscitačného vybavenia. Paramagnetické kontrastné látky sú distribuované v intravaskulárnych a extracelulárnych priestoroch tela a neprechádzajú cez hematoencefalickú bariéru (BBB). Preto sú v centrálnom nervovom systéme normálne kontrastné iba oblasti, ktorým táto bariéra chýba, napríklad hypofýza, hypofýza infundibulum, kavernózne dutiny, dura mater a sliznice nosa a vedľajších nosových dutín. Poškodenie a deštrukcia BBB vedie k prieniku paramagnetických kontrastných látok do medzibunkového priestoru a lokálnej zmene relaxácie T1. Toto sa pozoruje pri množstve patologických procesov v centrálnom nervovom systéme, ako sú nádory, metastázy, cerebrovaskulárne príhody a infekcie.
Okrem MRI štúdií centrálneho nervového systému sa kontrast používa na diagnostiku ochorení pohybového aparátu, srdca, pečene, pankreasu, obličiek, nadobličiek, panvových orgánov a mliečnych žliaz. Tieto štúdie sa vykonávajú
podstatne menej ako pri patológii CNS. Na vykonanie MR angiografie a štúdie perfúzie orgánov je potrebné podať kontrastnú látku pomocou špeciálneho nemagnetického injektora.
V posledných rokoch sa skúmala možnosť použitia kontrastných látok na ultrazvukové vyšetrenia.
Na zvýšenie echogénnosti cievneho riečiska alebo parenchýmového orgánu sa intravenózne injektuje ultrazvuková kontrastná látka. Môžu to byť suspenzie pevných častíc, emulzie kvapiek kvapaliny a najčastejšie plynové mikrobubliny umiestnené v rôznych obaloch. Podobne ako iné kontrastné látky, aj ultrazvukové kontrastné látky by mali mať nízku toxicitu a mali by byť rýchlo eliminované z tela. Lieky prvej generácie neprešli kapilárnym lôžkom pľúc a boli v ňom zničené.
V súčasnosti používané kontrastné látky sa dostávajú do systémového obehu, čo umožňuje ich použitie na zlepšenie kvality obrazu vnútorných orgánov, zosilnenie dopplerovského signálu a štúdium perfúzie. V súčasnosti neexistuje definitívny názor na vhodnosť použitia ultrazvukových kontrastných látok.
Nežiaduce reakcie pri podávaní kontrastnej látky sa vyskytujú v 1-5% prípadov. Prevažná väčšina nežiaducich reakcií je mierna a nevyžaduje špeciálnu liečbu.
Osobitná pozornosť by sa mala venovať prevencii a liečbe závažných komplikácií. Výskyt takýchto komplikácií je nižší ako 0,1 %. Najväčšie nebezpečenstvo predstavuje rozvoj anafylaktických reakcií (idiosynkrázie) pri podávaní látok s obsahom jódu a akútne zlyhanie obličiek.
Reakcie na podanie kontrastných látok možno rozdeliť na mierne, stredné a ťažké.
Pri miernych reakciách má pacient pocit tepla alebo zimnice a miernu nevoľnosť. Nie sú potrebné žiadne terapeutické opatrenia.
Pri miernych reakciách môžu byť vyššie uvedené príznaky sprevádzané aj poklesom krvného tlaku, výskytom tachykardie, vracaním a urtikáriou. Je potrebné zabezpečiť symptomatickú lekársku starostlivosť (zvyčajne podávanie antihistaminík, antiemetík, sympatomimetík).
Pri závažných reakciách sa môže vyskytnúť anafylaktický šok. Sú nevyhnutné neodkladné resuscitačné opatrenia
väzby zamerané na udržanie činnosti životne dôležitých orgánov.
Nasledujúce kategórie pacientov sú vystavené zvýšenému riziku. Toto sú pacienti:
S ťažkou poruchou funkcie obličiek a pečene;
So zaťaženou alergickou anamnézou, najmä u tých, ktorí predtým mali nežiaduce reakcie na kontrastné látky;
So závažným srdcovým zlyhaním alebo pľúcnou hypertenziou;
S ťažkou poruchou funkcie štítnej žľazy;
S ťažkým diabetes mellitus, feochromocytómom, myelómom.
Malé deti a starší ľudia sa tiež považujú za rizikové z hľadiska vzniku nežiaducich reakcií.
Lekár predpisujúci štúdiu musí pri vykonávaní štúdií s kontrastom starostlivo posúdiť pomer rizika a prínosu a prijať potrebné opatrenia. Rádiológ vykonávajúci štúdiu na pacientovi s vysokým rizikom nežiaducich reakcií na kontrastnú látku je povinný upozorniť pacienta a ošetrujúceho lekára na nebezpečenstvo používania kontrastných látok a v prípade potreby nahradiť štúdiu inou, ktorá si nevyžaduje kontrast.
Röntgenová miestnosť musí byť vybavená všetkým potrebným na vykonávanie resuscitačných opatrení a boj proti anafylaktickému šoku.
Problémy choroby sú zložitejšie a ťažšie ako akékoľvek iné, ktoré musí vyriešiť trénovaná myseľ.
Okolo sa rozprestiera majestátny a nekonečný svet. A každý človek je tiež svet, komplexný a jedinečný. Rôznymi spôsobmi sa snažíme preskúmať tento svet, pochopiť základné princípy jeho štruktúry a regulácie, pochopiť jeho štruktúru a funkcie. Vedecké poznatky sú založené na týchto výskumných technikách: morfologická metóda, fyziologický experiment, klinický výskum, radiačné a inštrumentálne metódy. Avšak Vedecké poznatky sú len prvým základom diagnostiky. Toto poznanie je pre hudobníka ako notový záznam. Použitím rovnakých nôt však rôzni hudobníci dosahujú rôzne efekty pri hraní tej istej skladby. Druhým základom diagnostiky je umenie a osobná skúsenosť lekára.„Veda a umenie sú prepojené ako pľúca a srdce, takže ak je jeden orgán zvrátený, potom druhý nemôže správne fungovať“ (L. Tolstoj).
To všetko zdôrazňuje výlučnú zodpovednosť lekára: vždy, keď pri lôžku pacienta urobí dôležité rozhodnutie. Neustále sa zvyšujúce vedomosti a túžba po kreativite sú črty skutočného lekára. "Milujeme všetko - teplo chladných čísel a dar božských vízií..." (A. Blok).
Kde začína akákoľvek diagnostika, vrátane ožarovania? S hlbokými a pevnými znalosťami o štruktúre a funkciách systémov a orgánov zdravého človeka v celej jedinečnosti jeho pohlavia, veku, ústavných a individuálnych vlastností. „Pre plodnú analýzu práce každého orgánu je potrebné predovšetkým poznať jeho normálnu činnosť“ (I.P. Pavlov). V tejto súvislosti všetky kapitoly III. časti učebnice začínajú stručným zhrnutím anatómie a fyziológie žiarenia príslušných orgánov.
Dream I.P. Pavlovov koncept zachytenia majestátnej činnosti mozgu sústavou rovníc má ešte ďaleko k realizácii. Vo väčšine patologických procesov sú diagnostické informácie také zložité a individuálne, že ich ešte nie je možné vyjadriť súčtom rovníc. Napriek tomu opakované zvažovanie podobných typických reakcií umožnilo teoretikom a klinickým lekárom identifikovať typické syndrómy zranení a chorôb a vytvoriť určité obrazy chorôb. Ide o dôležitý krok na diagnostickej ceste, preto sa v každej kapitole po popise normálneho obrazu orgánov zvažujú symptómy a syndrómy chorôb, ktoré sa najčastejšie zisťujú pri radiačnej diagnostike. Dodajme len, že tu sa jasne prejavujú osobné vlastnosti lekára: jeho pozorovanie a schopnosť rozlíšiť syndróm vedúcej lézie v pestrom kaleidoskope symptómov. Môžeme sa učiť od našich vzdialených predkov. Máme na mysli skalné maľby z doby neolitu, ktoré prekvapivo presne odrážajú všeobecnú schému (obraz) javu.
Každá kapitola navyše stručne popisuje klinický obraz niekoľkých najčastejších a najzávažnejších ochorení, s ktorými by sa mal študent oboznámiť na Katedre radiačnej diagnostiky.
ki a radiačnej terapie a v procese supervízie pacientov na terapeutických a chirurgických ambulanciách v seniorskom veku.
Samotná diagnostika začína vyšetrením pacienta, pričom je veľmi dôležité zvoliť správny program na jej realizáciu. Vedúcim článkom v procese rozpoznávania chorôb samozrejme zostáva kvalifikované klinické vyšetrenie, ktoré sa však už neobmedzuje len na vyšetrenie pacienta, ale je to organizovaný, cieľavedomý proces, ktorý sa začína vyšetrením a zahŕňa použitie špeciálnych metód, medzi ktorými radiácia zaujíma popredné miesto.
V týchto podmienkach by práca lekára alebo skupiny lekárov mala vychádzať z jasného akčného programu, ktorý stanovuje poradie aplikácie rôznych výskumných metód, t.j. Každý lekár by mal byť vyzbrojený súborom štandardných schém vyšetrenia pacientov. Tieto schémy sú navrhnuté tak, aby zabezpečili vysokú diagnostickú spoľahlivosť, úsporu úsilia a peňazí pre špecialistov a pacientov, prednostné využitie menej invazívnych zákrokov a zníženie radiačnej záťaže pacientov a zdravotníckeho personálu. V tejto súvislosti každá kapitola poskytuje schémy radiačného vyšetrenia pre určité klinické a rádiologické syndrómy. Toto je len skromný pokus načrtnúť cestu ku komplexnému rádiologickému vyšetreniu v najbežnejších klinických situáciách. Ďalšou úlohou je prejsť od týchto obmedzených schém k skutočným diagnostickým algoritmom, ktoré budú obsahovať všetky údaje o pacientovi.
V praxi je, bohužiaľ, realizácia vyšetrovacieho programu spojená s určitými ťažkosťami: technické vybavenie zdravotníckych zariadení sa líši, znalosti a skúsenosti lekárov a stav pacienta sú odlišné. „Vtipy hovoria, že optimálna dráha je dráha, po ktorej raketa nikdy neletí“ (N.N. Moiseev). Napriek tomu musí lekár zvoliť najlepšiu cestu vyšetrenia pre konkrétneho pacienta. Uvedené štádiá sú zahrnuté do všeobecnej schémy diagnostického vyšetrenia pacienta.
Údaje o anamnéze a klinický obraz choroby
Stanovenie indikácií pre radiačné vyšetrenie
Výber metódy radiačného vyšetrenia a príprava pacienta
Vykonávanie radiačného vyšetrenia
Analýza obrazu orgánu získaného pomocou radiačných metód
Analýza funkcie orgánov vykonávaná pomocou radiačných metód
Porovnanie s výsledkami inštrumentálnych a laboratórnych štúdií
Záver
Pre efektívne vedenie radiačnej diagnostiky a správne vyhodnotenie výsledkov radiačných štúdií je potrebné dodržiavať prísne metodické zásady.
Prvý princíp: Akékoľvek rádiologické vyšetrenie musí byť odôvodnené. Hlavným argumentom v prospech vykonania rádiologického výkonu by mala byť klinická potreba dodatočných informácií, bez ktorých nie je možné stanoviť kompletnú individuálnu diagnózu.
Druhý princíp: pri výbere metódy výskumu je potrebné vziať do úvahy radiačnú (dávkovú) záťaž pacienta. Smernice Svetovej zdravotníckej organizácie stanovujú, že röntgenové vyšetrenie musí mať nepochybnú diagnostickú a prognostickú účinnosť; v opačnom prípade ide o plytvanie peniazmi a predstavuje zdravotné riziko z dôvodu zbytočného používania žiarenia. Ak je informačný obsah metód rovnaký, treba uprednostniť metódu, ktorá nevystavuje pacienta žiareniu alebo je najmenej významná.
Tretia zásada: Pri vykonávaní radiačného výskumu musíte dodržiavať pravidlo „nevyhnutné a dostatočné“ a vyhýbať sa zbytočným postupom. Postup na vykonanie potrebného výskumu- od najšetrnejších a nezaťažujúcich po zložitejšie a invazívnejšie (od jednoduchých po zložité). Netreba však zabúdať, že niekedy je potrebné okamžite vykonať zložité diagnostické zákroky pre ich vysoký informačný obsah a význam pre plánovanie liečby pacienta.
Štvrtý princíp: Pri organizovaní radiačného výskumu je potrebné brať do úvahy ekonomické faktory („nákladová efektívnosť metód“). Pri začatí vyšetrenia pacienta je lekár povinný predvídať náklady na jeho vykonanie. Náklady na niektoré radiačné vyšetrenia sú také vysoké, že ich neprimerané použitie môže ovplyvniť rozpočet zdravotníckeho zariadenia. Na prvé miesto kladieme benefit pre pacienta, no zároveň nemáme právo ignorovať ekonomiku lekárskeho ošetrenia. Nebrať to do úvahy znamená organizovať prácu radiačného oddelenia nesprávne.
Veda je najlepší moderný spôsob, ako uspokojiť zvedavosť jednotlivcov na úkor štátu.
Radiačná diagnostika zaznamenala za posledné tri desaťročia významný pokrok, predovšetkým vďaka zavedeniu počítačovej tomografie (CT), ultrazvuku (US) a magnetickej rezonancie (MRI). Prvotné vyšetrenie pacienta je však stále založené na tradičných zobrazovacích metódach: rádiografia, fluorografia, fluoroskopia. Tradičné metódy výskumu žiarenia sú založené na využití röntgenových lúčov, ktoré objavil Wilhelm Conrad Roentgen v roku 1895. Nepovažoval za možné získať materiálny prospech z výsledkov vedeckého výskumu, keďže „... jeho objavy a vynálezy patria ľudstvu, a. žiadnym spôsobom im nesmú brániť patenty, licencie, zmluvy ani kontrola akejkoľvek skupiny ľudí.“ Tradičné rádiologické výskumné metódy sa nazývajú projekčné zobrazovacie metódy, ktoré možno rozdeliť do troch hlavných skupín: priame analógové metódy; nepriame analógové metódy; digitálne metódy Pri priamych analógových metódach sa obraz vytvára priamo v prostredí, ktoré vníma žiarenie (röntgenový film, fluorescenčná clona), ktorého reakcia na žiarenie nie je diskrétna, ale konštantná. Hlavnými analógovými výskumnými metódami sú priama rádiografia a priama fluoroskopia. Priama rádiografia– základná metóda radiačnej diagnostiky. Spočíva v tom, že röntgenové lúče prechádzajúce cez telo pacienta vytvárajú obraz priamo na filme. Röntgenový film je potiahnutý fotografickou emulziou obsahujúcou kryštály bromidu strieborného, ktoré sú ionizované energiou fotónu (čím vyššia dávka žiarenia, tým viac iónov striebra vzniká). Ide o takzvaný latentný obraz. Počas vyvolávacieho procesu kovové striebro vytvára na fólii tmavé oblasti a počas procesu fixácie sa kryštály bromidu strieborného vymývajú a na fólii sa objavujú priehľadné oblasti. Priama rádiografia vytvára statické snímky s najlepším možným priestorovým rozlíšením. Táto metóda sa používa na získanie röntgenových snímok hrudníka. V súčasnosti sa priama rádiografia zriedka používa na získanie série plnoformátových snímok v kardiografických štúdiách. Priama fluoroskopia (priesvietenie) spočíva v tom, že žiarenie prechádzajúce telom pacienta dopadajúce na fluorescenčnú obrazovku vytvára dynamický projekčný obraz. V súčasnosti sa táto metóda prakticky nepoužíva kvôli nízkej svetelnosti obrazu a vysokej dávke žiarenia pre pacienta. Nepriama fluoroskopia takmer úplne nahradilo presvetlenie. Fluorescenčná obrazovka je súčasťou elektrónovo-optického prevodníka, ktorý zosilňuje jas obrazu viac ako 5000-krát. Rádiológ bol schopný pracovať za denného svetla. Výsledný obraz sa zobrazí na monitore a dá sa zaznamenať na film, videorekordér, magnetický alebo optický disk. Nepriama fluoroskopia sa používa na štúdium dynamických procesov, ako je kontraktilná činnosť srdca, prietok krvi cez cievy
Literatúra.
Testovacie otázky.
Zobrazovanie magnetickou rezonanciou (MRI).
Röntgenová počítačová tomografia (CT).
Ultrazvukové vyšetrenie (ultrazvuk).
Rádionuklidová diagnostika (RND).
Röntgenová diagnostika.
Časť I. VŠEOBECNÉ OTÁZKY ŽIAROVEJ DIAGNOSTIKY.
Kapitola 1.
Radiačné diagnostické metódy.
Radiačná diagnostika sa zaoberá využitím rôznych druhov prenikavého žiarenia, ionizujúceho aj neionizujúceho, za účelom identifikácie ochorení vnútorných orgánov.
Radiačná diagnostika v súčasnosti dosahuje 100% využitie v klinických metódach vyšetrenia pacientov a pozostáva z nasledujúcich sekcií: RTG diagnostika (RDI), rádionuklidová diagnostika (RND), ultrazvuková diagnostika (USD), počítačová tomografia (CT), magnetická rezonancia (MRI). Poradie, v ktorom sú metódy uvedené, určuje chronologickú postupnosť zavádzania každej z nich do lekárskej praxe. Podiel rádiologických diagnostických metód podľa WHO je dnes: 50% ultrazvuk, 43% RTG (röntgenové vyšetrenie pľúc, kostí, prsníka - 40%, RTG vyšetrenie tráviaceho traktu - 3%), CT - 3 %, MRI -2 %, RND-1-2 %, DSA (digitálna subtrakčná arteriografia) - 0,3 %.
1.1. Princíp röntgenovej diagnostiky spočíva vo vizualizácii vnútorných orgánov pomocou röntgenového žiarenia smerovaného na skúmaný objekt, ktorý má vysokú penetračnú schopnosť, s jeho následnou registráciou po opustení objektu nejakým röntgenovým prijímačom, pomocou ktorého sa vytvorí tieňový obraz orgánu. sa priamo alebo nepriamo získava.
1.2. röntgenové lúče sú typom elektromagnetických vĺn (patria sem rádiové vlny, infračervené lúče, viditeľné svetlo, ultrafialové lúče, gama lúče atď.). V spektre elektromagnetických vĺn sa nachádzajú medzi ultrafialovým a gama lúčom s vlnovou dĺžkou od 20 do 0,03 angstromov (2-0,003 nm, obr. 1). Na röntgenovú diagnostiku sa používa röntgenové žiarenie s najkratšou vlnovou dĺžkou (tzv. tvrdé žiarenie) s dĺžkou 0,03 až 1,5 angstromu (0,003-0,15 nm). Majú všetky vlastnosti elektromagnetických vibrácií - šírenie rýchlosťou svetla
(300 000 km/sec), priamosť šírenia, interferenciu a difrakciu, luminiscenčné a fotochemické pôsobenie, RTG žiarenie má aj výrazné vlastnosti, ktoré viedli k ich využitiu v lekárskej praxi: je to prenikavá schopnosť - RTG diagnostika je založená na táto vlastnosť a biologické pôsobenie je súčasťou podstaty röntgenovej terapie. Schopnosť prieniku závisí okrem vlnovej dĺžky („tvrdosť“) od atómového zloženia, špecifickej hmotnosti a hrúbky skúmaného objektu (inverzný vzťah) .
1.3. röntgenová trubica(obr. 2) je sklenený vákuový valec, v ktorom sú zabudované dve elektródy: katóda vo forme volfrámovej špirály a anóda vo forme disku, ktorý sa pri prevádzke trubice otáča rýchlosťou 3000 ot./min. . Na katódu je privedené napätie až 15 V, zatiaľ čo špirála sa zahrieva a vyžaruje elektróny, ktoré okolo nej rotujú a vytvárajú oblak elektrónov. Potom sa na obe elektródy privedie napätie (od 40 do 120 kV), obvod sa uzavrie a elektróny letia k anóde rýchlosťou až 30 000 km/s, pričom ju bombardujú. V tomto prípade sa kinetická energia lietajúcich elektrónov premieňa na dva druhy novej energie – energiu röntgenového žiarenia (až 1,5 %) a energiu infračerveného, tepelného žiarenia (98 – 99 %).
Výsledné röntgenové lúče pozostávajú z dvoch frakcií: brzdného žiarenia a charakteristického. Bremsstrahlungové lúče vznikajú ako dôsledok zrážky elektrónov letiacich z katódy s elektrónmi vonkajších obežných dráh atómov anódy, čím dochádza k ich presunu na vnútorné dráhy, čo má za následok uvoľnenie energie vo forme kvánt brzdné röntgenové žiarenie nízkej tvrdosti. Charakteristická frakcia sa získa v dôsledku prenikania elektrónov do jadier atómov anódy, čo má za následok vyradenie charakteristických kvánt žiarenia.
Práve táto frakcia sa používa hlavne na diagnostické účely, pretože lúče tejto frakcie sú tvrdšie, to znamená, že majú väčšiu prenikavosť. Podiel tejto frakcie sa zvýši aplikáciou vyššieho napätia na röntgenovú trubicu.
1.4. Röntgenové diagnostické prístroje alebo, ako sa teraz bežne označuje, röntgenový diagnostický komplex (RDC) pozostáva z nasledujúcich hlavných blokov:
a) röntgenový žiarič,
b) röntgenové zariadenie na kŕmenie,
c) zariadenia na tvorbu röntgenových lúčov,
d) statív(y),
e) Röntgenové prijímače.
Röntgenový žiarič pozostáva z röntgenovej trubice a chladiaceho systému, ktorý je potrebný na absorbovanie tepelnej energie generovanej vo veľkých množstvách počas prevádzky trubice (inak sa anóda rýchlo zrúti). Chladiace systémy využívajú transformátorový olej, vzduchové chladenie s ventilátormi alebo kombináciu oboch.
Ďalší blok RDK - röntgenové napájacie zariadenie, ktorého súčasťou je nízkonapäťový transformátor (na zahriatie katódovej špirály je potrebné napätie 10-15 voltov), vysokonapäťový transformátor (pre samotnú elektrónku je potrebné napätie 40 až 120 kV), usmerňovače (pre efektívnu prevádzku elektrónky je potrebný jednosmerný prúd) a ovládací panel.
Zariadenia na tvarovanie žiarenia pozostávajú z hliníkového filtra, ktorý absorbuje „mäkkú“ frakciu röntgenových lúčov, vďaka čomu je tvrdosť jednotnejšia; membrána, ktorá vytvára röntgenový lúč podľa veľkosti odstraňovaného orgánu; skríningová mriežka, ktorá oddeľuje rozptýlené lúče vznikajúce v tele pacienta, aby sa zlepšila ostrosť obrazu.
Statív(y)) slúžia na polohovanie pacienta a v niektorých prípadoch aj röntgenovej trubice. Existujú stojany určené len na rádiografiu - rádiografické a univerzálne, na ktorých je možné vykonávať rádiografiu aj skiaskopiu. , tri, ktoré je určené konfiguráciu RDK v závislosti od profilu zdravotníckeho zariadenia.
Röntgenové prijímače. Ako prijímače sa na prenos používa fluorescenčná clona, röntgenový film (pre rádiografiu), zosilňovacie clony (film v kazete je umiestnený medzi dvoma zosilňovacími clonami), úložné clony (pre luminiscenčnú s. počítačovú rádiografiu), röntgenový zosilňovač lúčového obrazu - URI, detektory (pri použití digitálnych technológií).
1.5. Röntgenové zobrazovacie technológie V súčasnosti existujú tri verzie:
priamy analógový,
nepriamy analóg,
digitálny (digitálny).
S priamou analógovou technológiou(obr. 3) Röntgenové lúče vychádzajúce z röntgenovej trubice a prechádzajúce skúmanou oblasťou tela sú nerovnomerne zoslabené, pretože pozdĺž röntgenového lúča sa nachádzajú tkanivá a orgány s rôznymi atómami
a špecifická hmotnosť a rôzne hrúbky. Keď dopadnú na najjednoduchšie röntgenové prijímače - röntgenový film alebo fluorescenčnú obrazovku, vytvárajú súhrnný tieňový obraz všetkých tkanív a orgánov, ktoré spadajú do zóny prechodu lúčov. Tento obraz sa študuje (interpretuje) buď priamo na fluorescenčnom plátne alebo na röntgenovom filme po jeho chemickom spracovaní. Klasické (tradičné) röntgenové diagnostické metódy sú založené na tejto technológii:
fluoroskopia (fluoroskopia v zahraničí), rádiografia, lineárna tomografia, fluorografia.
röntgen v súčasnosti sa používa najmä pri štúdiu gastrointestinálneho traktu. Jeho výhodami sú a) štúdium funkčných charakteristík skúmaného orgánu v reálnom čase ab) kompletné štúdium jeho topografických charakteristík, keďže pacienta možno otáčaním za plátno umiestniť do rôznych projekcií. Významnými nevýhodami skiaskopie je vysoká radiačná záťaž pacienta a nízke rozlíšenie, preto sa vždy kombinuje s rádiografiou.
Rádiografia je hlavnou, vedúcou metódou röntgenovej diagnostiky. Jeho výhody sú: a) vysoké rozlíšenie röntgenového obrazu (na röntgene sa dajú zistiť patologické ohniská s veľkosťou 1-2 mm), b) minimálna radiačná záťaž, keďže expozície pri príjme snímky sú najmä desatinové resp. stotiny sekundy, c) objektivita získavania informácií, keďže röntgenový snímok môže byť analyzovaný inými, kvalifikovanejšími odborníkmi, d) schopnosť študovať dynamiku patologického procesu z röntgenových snímok zhotovených v rôznych obdobiach ochorenia, e) rádiografia je právny dokument. Nevýhody röntgenového žiarenia zahŕňajú neúplné topografické a funkčné charakteristiky skúmaného orgánu.
Rádiografia zvyčajne používa dve projekcie, ktoré sa nazývajú štandardné: priame (vpredu a vzadu) a bočné (vpravo a vľavo). Projekcia je určená blízkosťou kazety s filmom k povrchu tela. Napríklad, ak je kazeta na röntgen hrudníka umiestnená na prednom povrchu tela (v tomto prípade bude röntgenová trubica umiestnená vzadu), potom sa takáto projekcia bude nazývať priama predná; ak je kazeta umiestnená pozdĺž zadného povrchu tela, získa sa priama zadná projekcia. Okrem štandardných projekcií existujú dodatočné (atypické) projekcie, ktoré sa používajú v prípadoch, keď pri štandardných projekciách vzhľadom na anatomické, topografické a skialologické vlastnosti nemôžeme získať úplný obraz o anatomických charakteristikách skúmaného orgánu. Ide o šikmé projekcie (medzi priamym a bočným), axiálne (v tomto prípade je röntgenový lúč nasmerovaný pozdĺž osi skúmaného tela alebo orgánu), tangenciálne (v tomto prípade je röntgenový lúč nasmerovaný pozdĺž osi skúmaného orgánu). tangenciálne k povrchu fotografovaného orgánu). V šikmých projekciách sa teda odstraňujú ruky, nohy, sakroiliakálne kĺby, žalúdok, dvanástnik atď., v osovej projekcii - tylový kosť, pätná kosť, mliečna žľaza, panvové orgány atď., v tangenciálnej projekcii - nos. kosť, zygomatická kosť, čelné dutiny atď.
Okrem projekcií sa pri röntgenovej diagnostike používajú rôzne polohy pacienta, ktoré sú určené výskumnou technikou alebo stavom pacienta. Hlavná pozícia je ortopozícia- vertikálna poloha pacienta s horizontálnym smerom röntgenových lúčov (používa sa na rádiografiu a fluoroskopiu pľúc, žalúdka a fluorografiu). Ďalšie pozície sú trichopozícia- horizontálna poloha pacienta s vertikálnym priebehom röntgenového lúča (používa sa na rádiografiu kostí, čriev, obličiek, pri štúdiu pacientov vo vážnom stave) a lateropozícia- horizontálna poloha pacienta s horizontálnym smerom röntgenových lúčov (používa sa na špeciálne výskumné techniky).
Lineárna tomografia(rádiografia orgánovej vrstvy, z tomos - vrstva) sa používa na objasnenie topografie, veľkosti a štruktúry patologického zamerania. Pri tejto metóde (obr. 4) sa röntgenová trubica počas rádiografie pohybuje po povrchu skúmaného orgánu pod uhlom 30, 45 alebo 60 stupňov po dobu 2-3 sekúnd a súčasne sa kazeta s filmom sa pohybuje opačným smerom. Stredom ich rotácie je vybraná vrstva orgánu v určitej hĺbke od jeho povrchu, hĺbka je
Štátna inštitúcia "Výskumný ústav očných chorôb v Ufe" Akadémie vied Bieloruskej republiky, Ufa
Objav röntgenových lúčov znamenal začiatok novej éry v lekárskej diagnostike – éry rádiológie. Moderné metódy radiačnej diagnostiky sa delia na röntgen, rádionuklidy, magnetickú rezonanciu a ultrazvuk.
Röntgenová metóda je metóda štúdia štruktúry a funkcie rôznych orgánov a systémov, založená na kvalitatívnej a kvantitatívnej analýze lúča röntgenového žiarenia prechádzajúceho ľudským telom. Röntgenové vyšetrenie sa môže vykonávať v podmienkach prirodzeného kontrastu alebo umelého kontrastu.
Rádiografia je jednoduchá a pre pacienta nezaťažuje. Röntgenový snímok je dokument, ktorý je možné dlhodobo uchovávať, použiť na porovnanie s opakovanými röntgenovými snímkami a predložiť na diskusiu neobmedzenému počtu odborníkov. Indikácie pre rádiografiu musia byť odôvodnené, pretože röntgenové žiarenie je spojené s vystavením žiareniu.
Počítačová tomografia (CT) je röntgenové vyšetrenie po vrstvách založené na počítačovej rekonštrukcii obrazu získaného kruhovým skenovaním objektu úzkym zväzkom röntgenového žiarenia. CT skener dokáže rozlíšiť tkanivá, ktoré sa líšia hustotou len o pol percenta. Preto CT skener poskytuje približne 1000-krát viac informácií ako bežný röntgen. Pri špirálovom CT sa žiarič pohybuje špirálovito vzhľadom na telo pacienta a zachytí určitý objem tela v priebehu niekoľkých sekúnd, ktorý môže byť následne reprezentovaný v samostatných diskrétnych vrstvách. Špirálové CT iniciovalo vznik nových perspektívnych zobrazovacích metód - počítačovej angiografie, trojrozmerného (volumetrického) zobrazovania orgánov a napokon aj takzvanej virtuálnej endoskopie, ktorá sa stala korunou moderného medicínskeho zobrazovania.
Rádionuklidová metóda je metóda na štúdium funkčného a morfologického stavu orgánov a systémov pomocou rádionuklidov a nimi značených značkovacích látok. Do tela pacienta sa vstrekujú indikátory - rádiofarmaká (RP), ktoré potom pomocou prístrojov zisťujú rýchlosť a charakter ich pohybu, fixácie a odoberania z orgánov a tkanív. Moderné metódy rádionuklidovej diagnostiky sú scintigrafia, jednofotónová emisná tomografia (SPET) a pozitrónová emisná tomografia (PET), rádiografia a rádiometria. Metódy sú založené na zavedení rádiofarmák, ktoré emitujú pozitróny alebo fotóny. Tieto látky sa po zavedení do ľudského tela hromadia v oblastiach zvýšeného metabolizmu a zvýšeného prietoku krvi.
Ultrazvuková metóda je metóda na diaľkové zisťovanie polohy, tvaru, veľkosti, štruktúry a pohybu orgánov a tkanív, ako aj patologických ložísk pomocou ultrazvukového žiarenia. Dokáže zaregistrovať aj menšie zmeny v hustote biologických médií. Vďaka tomu sa ultrazvuková metóda stala jednou z najpopulárnejších a najdostupnejších štúdií v klinickej medicíne. Najrozšírenejšie sú tri metódy: jednorozmerné vyšetrenie (echografia), dvojrozmerné vyšetrenie (sonografia, skenovanie) a dopplerografia. Všetky sú založené na zaznamenávaní echo signálov odrazených od objektu. Pri jednorozmernej A-metóde tvorí odrazený signál obrazec na obrazovke indikátora vo forme vrcholu na priamke. Počet a umiestnenie vrcholov na vodorovnej čiare zodpovedá umiestneniu prvkov odrážajúcich ultrazvuk objektu. Ultrazvukové skenovanie (metóda B) umožňuje získať dvojrozmerný obraz orgánov. Podstatou metódy je pohyb ultrazvukového lúča po povrchu tela počas štúdie. Výsledný rad signálov slúži na vytvorenie obrazu. Zobrazí sa na displeji a dá sa zaznamenať na papier. Tento obrázok je možné podrobiť matematickému spracovaniu, určiť rozmery (plochu, obvod, povrch a objem) skúmaného orgánu. Dopplerografia umožňuje neinvazívne, bezbolestne a informatívne zaznamenať a vyhodnotiť prekrvenie orgánu. Farebné dopplerovské mapovanie, ktoré sa používa na klinike na štúdium tvaru, obrysov a lúmenu krvných ciev, sa ukázalo ako vysoko informatívne.
Zobrazovanie magnetickou rezonanciou (MRI) je mimoriadne cenná výskumná metóda. Namiesto ionizujúceho žiarenia sa používa magnetické pole a rádiofrekvenčné impulzy. Princíp činnosti je založený na fenoméne nukleárnej magnetickej rezonancie. Manipuláciou s gradientnými cievkami, ktoré vytvárajú malé prídavné polia, je možné zaznamenať signály z tenkej vrstvy tkaniva (do 1 mm) a jednoducho zmeniť smer rezu – priečny, koronálny a sagitálny, čím sa získa trojrozmerný obraz. Medzi hlavné výhody metódy MRI patrí: absencia radiačnej záťaže, možnosť získať snímky v akejkoľvek rovine a vykonávať trojrozmerné (priestorové) rekonštrukcie, absencia artefaktov z kostných štruktúr, vizualizácia rôznych tkanív vo vysokom rozlíšení a takmer úplná bezpečnosť metódy. Kontraindikácie MRI sú prítomnosť kovových cudzích teliesok v tele, klaustrofóbia, konvulzívny syndróm, vážny stav pacienta, tehotenstvo a dojčenie.
Rozvoj radiačnej diagnostiky zohráva významnú úlohu aj v praktickej oftalmológii. Možno tvrdiť, že orgán zraku je ideálnym objektom pre CT kvôli výrazným rozdielom v absorpcii žiarenia v tkanivách oka, svalov, nervov, krvných ciev a retrobulbárneho tukového tkaniva. CT nám umožňuje lepšie študovať kostné steny očnice a identifikovať patologické zmeny v nich. CT sa používa pri podozrení na orbitálne nádory, exoftalmus neznámeho pôvodu, traumu alebo cudzie telesá očnice. MRI umožňuje skúmať obežnú dráhu v rôznych projekciách a umožňuje lepšie pochopiť štruktúru novotvarov vo vnútri očnice. Táto technika je však kontraindikovaná, ak sa do oka dostanú kovové cudzie telesá.
Hlavné indikácie pre ultrazvuk sú: poškodenie očnej gule, prudké zníženie priehľadnosti svetlovodivých štruktúr, odlúčenie cievovky a sietnice, prítomnosť cudzích vnútroočných teliesok, nádory, poškodenie zrakového nervu, prítomnosť oblastí. kalcifikácie v membránach oka a oblasti zrakového nervu, dynamické monitorovanie liečby, štúdium charakteristík prietoku krvi v orbitálnych cievach, štúdie pred MRI alebo CT.
Rádiografia sa používa ako skríningová metóda poranení očnice a lézií jej kostných stien na identifikáciu hustých cudzích telies a určenie ich polohy a diagnostiku ochorení slzných ciest. Veľký význam má metóda röntgenového vyšetrenia paranazálnych dutín susediacich s očnicou.
Vo Výskumnom ústave očných chorôb v Ufe bolo v roku 2010 vykonaných 3116 röntgenových vyšetrení vrátane pacientov z kliniky - 935 (34%), z nemocnice - 1059 (30%), z pohotovosti - 1122 ( 36 %) %). Vykonalo sa 699 (22,4 %) špeciálnych štúdií, ktoré zahŕňajú štúdium slzných ciest s kontrastom (321), neskeletálnu rádiografiu (334), detekciu lokalizácie cudzích telies v očnici (39). Rádiografia hrudníka pri zápalových ochoreniach očnice a očnej gule bola 18,3 % (213) a paranazálnych dutín – 36,3 % (1 132).
závery. Radiačná diagnostika je nevyhnutnou súčasťou klinického vyšetrenia pacientov v oftalmologických ambulanciách. Mnohé z úspechov tradičného röntgenového vyšetrenia stále viac ustupujú pred zlepšujúcimi sa schopnosťami CT, ultrazvuku a MRI.
