Общие вопросы лучевой диагностики. Рентгенологический метод. Компьютерная томография

1.

- RAY
ОБЩИЕ ВОПРОСЫ
ЛУЧЕВОЙ ДИАГНОСТИКИ
РЕНТГЕНОЛОГИЧЕСКИЙ МЕТОД.
КОМПЬЮТЕРНАЯ ТОМОГРАФИЯ.

2.

ЛУЧЕВАЯ ДИАГНОСТИКА
- наука о применении различного вида излучений, а также
звуковых колебаний высокой частоты для изучения структуры и
функции внутренних органов в норме и при патологии.

3.

ЛУЧЕВЫЕ МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ
ИОНИЗИРУЮЩИЕ
• Рентгенологический метод
• Компьютерная томография
(РКТ)
• Радионуклидный
метод
(сцинтиграфия,
позитронно-эмиссионная
томография)
НЕИОНИЗИРУЮЩИЕ
• Ультразвуковое
исследование (УЗИ)
• Магнитно-резонансная
томография (МРТ)

4.

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.
Открытие рентгеновского излучения
принадлежит
Вильгельму
Конраду
Рентгену,
немецкому
физику,
удостоенному за это в 1901 г.
Нобелевской премии.

5.

РЕНТГЕНОВСКИЕ ЛУЧИ
- разновидность электромагнитных волн (в спектре они
располагаются между ультрафиолетовыми и гамма-лучами),
имеющие длину волны от 20 до 0,03 ангстрем (2-0,003 нм). Для
рентгенодиагностики
применяются
самые
коротковолновые
рентгеновские лучи (жёсткое излучение) с длиной от 0,03 до 1,5
ангстрем (0,003-0,15 нм).

6.

СВОЙСТВА
РЕНТГЕНОВСКИХ
ЛУЧЕЙ
СВОЙСТВА
РЕНТГЕНОВСКИХ
ЛУЧЕЙ:
Проникающая способность: способность лучей к проникновению через
различные среды обратно пропорциональна удельному весу этих сред.
Вследствие малой длины волны рентгеновские лучи могут проникать сквозь
объекты, непроницаемые для видимого света.
Способность поглощаться и рассеиваться. При поглощении часть
рентгеновских лучей с наибольшей длиной волны исчезает, полностью
передавая свою энергию веществу. При рассеивании часть лучей
отклоняется от первоначального направления.
Люминесцентное действие: лучи, проходя через некоторые вещества,
вызывают их флюоресценцию (свечение). Вещества, обладающие этим
свойством, называются люминофорами и широко применяются в
рентгенологии (рентгеноскопия, флюорография).

7.

СВОЙСТВА
РЕНТГЕНОВСКИХ
ЛУЧЕЙ
СВОЙСТВА
РЕНТГЕНОВСКИХ
ЛУЧЕЙ:
Фотохимическое действие: попадая на фотографическую эмульсию, лучи
воздействуют на галогениды серебра, вызывая химическую реакцию
восстановления серебра. На этом основана регистрация изображения на
фоточувствительных материалах.
Невидимы для визуального восприятия
Распространение со скоростью света
Прямолинейность распространения: рентгеновское изображение всегда
повторяет форму исследуемого объекта.
Биологическое действие: связано с ионизирующим действием
рентгеновских лучей на ткани организма, этим определяется нежелательное,
отрицательное воздействие на пациента, врача-рентгенолога и
рентгенлаборанта.

8.

СХЕМА ВЫПОЛНЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ НА
РЕНТГЕНДИАГНОСТИЧЕСКОМ АППАРАТЕ
1 - рентгеновское питающее устройство (трансформаторы, пульт)
2 - рентгеновский излучатель (рентгеновская трубка)
3 - устройства для формирования рентгеновских лучей
4 - объект исследования (пациент)
5 - отсеивающая решетка
6 - приемник рентгеновских лучей (флуоресцентный экран, рентгеновская
пленка, специальные детекторы – цифровые электронные панели)

9.

РЕНТГЕНОВСКАЯ ТРУБКА
представляет собой вакуумную стеклянную колбу, в которую впаяны с
двух противоположных концов два электрода – анод и катод. Катод
представляет собой тонкую спираль, анод – диск со скошенной
поверхностью в месте попадания на него электронов.
U1 – цепь низкого напряжения, U2 – цепь высокого напряжения, К – катод,
А – анод, стрелка сплошная – движение электронов от катода к аноду,
стрелка прерывистая – рентгеновские лучи

10.

ПОЛУЧЕНИЕ РЕНТГЕНОВСКИХ ЛУЧЕЙ
1. термоэлектронная эмиссия на спирали катода – происходит при
включении тока низкого напряжения, при этом нить катода нагревается
и вокруг него образуются свободные электроны или «электронное
облако»;
2. подача на электроды тока высокого напряжения – в этот момент
свободные электроны устремляются к аноду и с большой силой
ударяются о его поверхность и происходит их торможение, при этом
кинетическая энергия этих электронов преобразуется большей частью
в тепловое излучение (более 95%);

11.

ПОЛУЧЕНИЕ РЕНТГЕНОВСКИХ ЛУЧЕЙ
3. получение пучка рентгеновских лучей - лишь несколько
процентов от всего количества энергии, образовавшейся вследствие
торможения электронов об анод, преобразуется в рентгеновское
излучение.
Рентгеновское излучение, полученное при торможении электронов на
поверхности анода, называется тормозным, или первичным.
Существует еще другой вид рентгеновского излучения –
характеристическое, или вторичное. Оно возникает в результате
изменений во внутренних электронных слоях атомов.

12.

ОСОБЕННОСТИ РЕНТГЕНОВСКОГО
ИЗОБРАЖЕНИЯ
изображение на рентгеновском снимке негативное – плотные структуры
(кости) имеют более светлые тона, мягкотканые образования, воздух –
темные
Рентгеновские лучи, проходя через объект исследования, поглощаются
неравномерно: больше всего излучения поглощает костная ткань, в 2 раза
меньше его задерживается в паренхиматозных органах, а через газ,
находящийся в легких, желудке, кишечнике, лучи проходят свободно. То
есть, там, где поглощение рентгеновского пучка было выраженным (кость),
на экране будет темный участок, а там, где поглощения почти не было
(воздушная легочная ткань) – светлый участок. Это будет позитивное
изображение, которое рентгенолог видит на экране при проведении
рентгеноскопии. На рентгеновской плёнке, согласно фотохимическим
превращениям, всё будет наоборот, кость даст светлые участок
изображения, а воздух - тёмный. Такое изображение называется
негативным.

13.

ОСОБЕННОСТИ РЕНТГЕНОВСКОГО
ИЗОБРАЖЕНИЯ
«Позитивное» изображение
«Негативное» изображение

14.

ОСОБЕННОСТИ РЕНТГЕНОВСКОГО
ИЗОБРАЖЕНИЯ
изображение несколько увеличенное
Рентгеновские лучи имеют расходящийся характер, а исследуемые органы
всегда удалены на некоторое расстояние от кассеты с пленкой или другого
приемника изображения.
изображение плоскостное и суммационное
Плоскостной характер рентгеновского изображения характеризуется тем,
что разноудаленные точки на плоскости выглядят равноудаленными.
Рентгеновский луч, проходя через объект исследования, пересекает
множество точек, и все образования по ходу луча как бы складываются в
одну точку на приемнике изображения, т.е. они «суммируются». В этом
заключается эффект суммации рентгеновского изображения.

15.

МЕТОДИКИ РЕНТГЕНОЛОГИЧЕСКОГО
ИССЛЕДОВАНИЯ
Рентгеноскопия - методика исследования, при которой изображение
объекта получают на светящемся экране в реальном масштабе
времени. При данном исследовании пучок рентгеновских лучей,
генерируемых рентгеновской трубкой, проходит через тело пациента,
попадает на флюоресцирующий экран и формирует на нем
позитивное теневое изображение. В основном применяется для
исследования грудной полости и брюшной полости.

16.

МЕТОДИКИ РЕНТГЕНОЛОГИЧЕСКОГО
ИССЛЕДОВАНИЯ
Достоинства:
- простота и экономичность
- возможность многоосевого и полипозиционного исследования, т.е.
проводить исследования в различных проекциях и положениях пациента
- возможность оценки анатомо-морфологических и функциональных
особенностей изучаемых органов в режиме реального времени
Недостатки:
- относительно высокая лучевая
нагрузка
- относительно низкая разрешающая
способность
(трудности
в
дифференциации мелких структур
и небольших изменений)

17.

МЕТОДИКИ РЕНТГЕНОЛОГИЧЕСКОГО
ИССЛЕДОВАНИЯ
Рентгенография – методика рентгенологического исследования, при
которой
получается
статическое
изображение
объекта,
зафиксированное на каком-либо носителе информации.
На
рентгенограммах
можно
получить
изображение
любой
анатомической области. Снимки
всей
анатомической
области
(голова,
грудь,
живот)
называют обзорными. Снимки с
изображением небольшой части
анатомической
области,
той,
которая наиболее интересует врача,
называют прицельными.
Обзорный снимок
Прицельный снимок

18.

МЕТОДИКИ РЕНТГЕНОЛОГИЧЕСКОГО
ИССЛЕДОВАНИЯ
Некоторые органы хорошо различимы на снимках благодаря естественной
контрастности (легкие, кости); другие (желудок, кишечник) отчетливо
отображаются на рентгенограммах только после искусственного
контрастирования.
Проходя через объект исследования,
рентгеновское излучение в большей или
меньшей степени задерживается. Там, где
излучение
задерживается
больше,
формируются участки затенения; где
меньше - просветления.

19.

МЕТОДИКИ РЕНТГЕНОЛОГИЧЕСКОГО
ИССЛЕДОВАНИЯ
Флюорография – методика рентгенологического исследования, при
которой
производят
фотографирование
изображения
с
флюоресцирующего экрана на пленку различного формата (70х70,
100х100 и 110х110 мм). Таким образом, при флюорографии
изображение всегда уменьшено.
Основным назначением флюорографии
является массовое (профилактическое)
обследования населения для выявления
скрыто протекающих заболеваний
легких.

20.

МЕТОДИКИ РЕНТГЕНОЛОГИЧЕСКОГО
ИССЛЕДОВАНИЯ
Достоинства:
- большая пропускная способность – на выполнение одной
флюорограммы тратится в 3 раза меньше времени, чем на
выполнение одной рентгенограммы.
- флюорографические аппараты достаточно компактны, их можно
монтировать на кузов грузового автомобиля. Это делает возможным
массовое
обследование
населения
в
местах,
где
рентгенодиагностическая аппаратура отсутствует.
Недостаток: меньшая разрешающая способность и, соответственно,
меньшая информативность.

21.

МЕТОДИКИ РЕНТГЕНОЛОГИЧЕСКОГО
ИССЛЕДОВАНИЯ
Линейная томография – методика послойного рентгенологического
исследования. Служит для получения изолированного изображения
структур, расположенных в одной плоскости, как бы расчленяя
суммационное изображение на отдельные слои.

22.

ИСКУССТВЕННОЕ КОНТРАСТИРОВАНИЕ
Современная традиционная рентгенодиагностика широко использует
контрастные средства для визуализации тех органов, которые в нативных
условиях не визуализируются. Например, на обзорной рентгенограмме
брюшной полости невозможно разграничить не только паренхиматозные
органы друг от друга, но и полые органы - желудок, кишечник.
Обзорный снимок живота без
контрастирования
Исследование толстого
кишечника с сульфатом бария
- ирригоскопия

23.

КЛАССИФИКАЦИЯ КОНТРАСТНЫХ СРЕДСТВ
РЕНГТЕНКОНТРАСТНЫЕ СРЕДСТВА
Позитивные
Негативные
(йодсодержащие, бариевые)
(газ, воздух, вода)
Водорастворимые
Высокоосмолярные
(по отношению к плазме
крови, диссоциируют в
растворе)
Жирорастворимые (не применяются
в диагностической практике)
Изоосмолярные
(не диссоциируют в
растворе)
Низкоосмолярные (не
диссоциируют в растворе)

24.

РЕНТГЕНКОНТРАСТНЫЕ СРЕДСТВА
Водная взвесь сульфата бария – основной препарат для
исследования пищеварительного канала. Нерастворим в воде и
пищеварительных соках, безвреден.
Йодсодержащие
препараты
–
используют
для
контрастирования
сосудов,
мочевыводящих
путей.
Высокоосмолярные йодсодержащие препараты наиболее часто
вызывают аллергические реакции и оказывают токсическое
действие.
Двойное контрастирование – применение рентгенопозитивного и
рентгенонегативного вещества одновременно. Например, при
исследование пищеварительного тракта вводят сульфат бария и
воздух.

25.

ОСТРЫЕ ПОБОЧНЫЕ РЕАКЦИИ НА КС
Острые побочные реакции – это побочные реакции, возникающие в
течение 1 часа после введения контрастного средства.
Легкие
• Сыпь, легкий кожный зуд
• Тошнота, ощущение тепла или озноба,
беспокойство
Умеренные
• Выраженная
сыпь,
умеренный
бронхоспазм, отек лица/гортани
• Брадикардия, гипотония
Тяжелые
• Шок, остановка дыхания,
сердечной деятельности
• Аритмия, судороги
остановка

26.

ОСТРЫЕ ПОБОЧНЫЕ РЕАКЦИИ НА КС

27.

ПОЗДНИЕ ПОБОЧНЫЕ РЕАКЦИИ НА КС
Поздние побочные реакции – это реакции, возникающие позднее 1 часа в
пределах одной недели после введения контрастного средства.
- Кожные реакции (пятнисто-папулезная сыпь, эритема, отек,
кожный зуд);
- Тошнота, рвота, головная боль, боли в мышцах, лихорадка*
Лечение: симптоматическое – антигистаминные препараты
внутрь, кожные мази с кортикостероидами (при необходимости)
* Многие из этих реакций на самом деле могут быть не связанными с действием
контрастных средств

28.

ОЧЕНЬ ПОЗДНИЕ ПОБОЧНЫЕ РЕАКЦИИ НА КС
Очень поздние побочные реакции – это реакции, возникающие
более чем через 1 неделю после введения контрастного средства.
Наиболее частым типом очень поздних реакций на
йодсодержащие КС является тиреотоксикоз.
- Йодсодержащие КС не должны применяться у пациентов с
явным гипертиреозом
Рекомендуется
использовать
альтернативные
методы
диагностики (МРТ, УЗИ)

29.

РЕНТГЕНОВСКАЯ КОМПЬЮТЕРНАЯ
ТОМОГРАФИЯ
Принцип метода заключается в создании с помощью
вычислительной
машины
послойных
изображений
исследуемого объекта на основе измерения коэффициентов
линейного ослабления излучения, прошедшего через этот
объект.

30.

КОМПЬЮТЕРНАЯ ТОМОГРАФИЯ
Основы метода рентгеновской компьютерной томографии были
разработаны математиком из ЮАР Аланом МакКормаком. Совместно
с группой инженеров под руководством Годфри Хаунсфилда был
создан первый компьютерный томограф, а в 1972 году было
проведено первое исследование головного мозга.
За создание метода РКТ Годфри
Хаунсфилду и Алану МакКормаку в
1979
году
была
присуждена
Нобелевская премия в области
медицины.

31.

ВНУТРИ КОМПЬЮТЕРНОГО ТОМОГРАФА
Проходя через ткани исследуемого пациента рентгеновское
излучение ослабляется соответственно плотности и атомному
составу тканей. При этом пучок рентгеновских лучей фиксируется
специальной системой детекторов, которые преобразуют энергию
излучения в электрические сигналы.
1 – рентгеновская трубка, 2 – узкий пучок рентгеновских лучей,
3 – объект исследования, 4 - ряд детекторов

32.

ВНУТРИ КОМПЬЮТЕРНОГО ТОМОГРАФА
В современном компьютерном томографе рентгеновская трубка
совершает спиральное вращение вокруг тела пациента в аксиальной
плоскости, постоянно генерируя излучение. Одновременно с этим
непрерывно смещается вперед или назад стол с пациентом.

33.

ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ
Изображение на мониторе – не просто 2-мерное отображение
анатомических структур. Оно содержит данные о средней величине
поглощения тканями рентгеновского излучения, представленное
матрицей из 512*512 пикселей.
Срез имеет определенную толщину и представляет собой сумму
кубовидных
элементов
(вокселей)
одинакового
размера,
объединенных в матрицу.

34.

ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ
Получаемые изображения обычно представляют собой вид снизу (с
каудальной стороны). Поэтому правая сторона пациентам находится
на изображении слева и наоборот.

35.

ПРЕИМУЩЕСТВА КТ
Преимущества РКТ перед традиционной рентгенографией:
1) Изображение органов не накладывается друг на друга
(отсутствует эффект суммации);
2) Информация о внутренней строении исследуемой части тела
может быть представлена в трехмерной виде (устранение
недостатков плоскостного изображения);
3) КТ более чувствительна к плотности тканей

36.

НЕДОСТАТКИ КТ
1) Относительно высокую (по сравнению с рентгенографией)
лучевую нагрузку на пациента – это обстоятельство диктует
необходимость использования РКТ исключительно по строгим
показаниям;
2) Появление артефактов от плотных структур, особенно
металлических – протезов суставов, инородных тел и т.д.
3) Относительно невысокое мягкотканое контрастное разрешение.