Физико-технические и морфологические основы рентгенодиагностики Методы рентгенологического исследования

Физико-технические и морфологические основы рентгенодиагностики. Методы рентгенологического исследования. Преимущества и недостатки методов. Выполнил: студент 2 курса лечебного факультета Группы № 17 Исаев Э. Л

Формирование рентгеновского изображения • Принцип получения рентгеновского изображения основан на способности различных тканей в разной степени поглощать рентгеновское излучение. Степень поглощения зависит от плотности ткани, атомного номера составляющих ее элементов и толщины. • Пучок рентгеновского излучения при выходе из рентгеновской трубки имеет равномерную плотность по всей плоскости сечения; после прохождения через исследуемую область фотонная плотность рентгеновского излучения меняется соответственно внутренней структуре объекта; возникает скрытый (поскольку наши глаза нечувствительны к высокоэнергетическим фотонам рентгенов ского излучения) пространственный образ, в котором содержится информация о строении объекта.

• При подаче тока накала на катод его спиральная нить сильно разогревается (накаляется). Вокруг нее возникает облачко свободных электронов (явление термоэлектронной эмиссии). Как только между катодом и анодом возникает разность потенциалов, свободные электроны устремляются к аноду. Скорость движения электронов прямо пропорциональна величине напряжения. При торможении электронов в веществе анода часть их кинетической энергии идет на образование рентгеновских лучей. Эти лучи свободно выходят за пределы рентгеновской трубки и распространяются в разных направлениях. • Формирование электронного облака на спирали катода, полет электронов к аноду и получение рентгеновских лучей возможны только в условиях вакуума. Для его создания и служит колба рентгеновской трубки из прочного стекла, способного пропускать рентгеновские лучи. • В качестве приемников рентгеновского изображения могут выступать: рентгенографическая пленка, селеновая пластина, флюоресцентный экран, а также специальные детекторы (при цифровых способах получения изображения).

Устройство и принцип работы рентгеновской трубки • Рентгеновская трубка состоит из двух электродов (анода и катода) и стеклянной колбы (рис. 1). Принципиальная схема рентгеновской трубки: 1 катод; 2 анод; 3 стеклянная колба; 4 поток электронов; 5 пучок рентгеновских лучей

• Эксперимент с трубкой Крукса (источник рентгеновских лучей, прообраз совре менной рентгеновской трубки) в XIX в. Один исследователь рассматривает свою кисть на флюоресцирующем экране (флюороскопия), рука другого лежит на фотографической пластине (рентгенография)

Основные методы рентгенологического исследования • Все методики рентгенологического исследования делят на общие и специальные. • К общим относятся методики, предназначенные для изучения любых анатомических областей и выполняемые на рентгеновских аппаратах общего назначения или при помощи особой аппаратуры, либо дополнительных приспособлений к обычным рентгеновским аппаратам. • К специальным методикам относятся те, которые позволяют получить изображение на специальных установках, предназначенных для исследования определенных органов и областей (маммография, ортопантомография). К специальным методикам относится также большая группа рентгеноконтрастных исследований, при которых изображения получаются с применением искусственного контрастирования (бронхография, ангиография, экскреторная урография и др. ).

Рентгеноскопия • Методика исследования, при которой изображение объекта получают на светящемся (флюоресцентном) экране в реальном масштабе времени. Некоторые вещества интенсивно флюоресцируют под влиянием рентгеновских лучей. Эту флюоресценцию используют в рентгенодиагностике, применяя картонные экраны, покрытые флюоресцирующим веществом. НЕДОСТАТКИ • Лучевая нагрузка при рентгеноскопии остается относительно высокой (намного выше, чем при рентгенографии). • У методики низкое пространственное разрешение (возможность рассмотреть и оценить мелкие детали ниже, чем при рентгенографии). В связи с этим рентгеноскопию целесообразно дополнять производством снимков. Это необходимо также для объективизации результатов исследования и возможности их сравнения при динамическом наблюдении за больным.

Рентгенография • Это методика рентгенологического исследования, при которой получается статическое изображение объекта, зафиксированное на каком либо носителе информации. Такими носителями могут быть рентгеновская пленка, фотопленка, цифровой детектор и др. На рентгенограммах можно получить изображение любой анатомической области. Снимки всей анатомической области (голова, грудь, живот) называют обзорными. Снимки с изображением небольшой части анатомической области, которая наиболее интересует врача, называют прицельными.

• Проходя через объект исследования, рентгеновское излучение в большей или меньшей степени задерживается. Там, где излучение задерживается больше, формируются участки затенения; где меньше просветления. • Рентгеновское изображение может быть негативным или позитивным. Так, например, в негативном изображении кости выглядят светлыми, воздух темным, в позитивном изображении наоборот. • Рентгеновское изображение черно белое и плоскостное (суммационное).

Преимущества рентгенографии перед рентгеноскопией: • большая разрешающая способность; • возможность оценки многими исследователями и ретроспективного изучения изображения; • возможность длительного хранения и сравнения изображения с повторными снимками в процессе динамического наблюдения за больным; • уменьшение лучевой нагрузки на пациента. Недостатки • Увеличение материальных затрат при ее применении (рентгенографическая пленка, фотореактивы и др. ) • Получение желаемого изображения не сразу, а через определенное время.

Флюорография • Это фотографирование рентгеновского изображения с флюоресцентного экрана на фотографическую пленку различного формата. Такое изображение всегда уменьшено. • По информативности флюорография уступает рентгенографии, но при использовании крупнокадровых флюорограмм различие между этими методиками становится менее существенным. В связи с этим в лечебных учреждениях у ряда пациентов с заболеваниями органов дыхания флюорография может заменять рентгенографию, особенно при повторных исследованиях. Такую флюорографию называют диагностической.

Флюорографические аппараты компактны, их можно монтировать в кузове автомобиля. Это делает возможным проведение массовых обследований в тех местностях, где рентгенодиагностическая аппаратура отсутствует. • В настоящее время пленочная флюорография все больше вытесняется цифровой. Термин «цифровые флюорографы» является в известной мере условным, поскольку в этих аппаратах не происходит фотографирования рентгеновского изображения на фотопленку, т. е. не выполняются флюорограммы в привычном смысле этого слова. По сути дела эти флюорографы представляют собой цифровые рентгенографические аппараты, предназначенные преимущественно (но не исключительно) для исследования органов грудной полости. Цифровая флюорография обладает всеми достоинствами, присущими цифровой рентгенографии вообще.

Линейная томография • Метод рентгенологического исследования, с помощью которого можно производить снимок слоя, лежащего на определённой глубине исследуемого объекта. Данный вид исследования основан на перемещении двух или трёх компонентов (рентгеновская трубка, рентгеновская плёнка, объект исследования). • Наиболее близкую к современной линейной томографии систему предложил Маер, в 1914 году он предложил двигать рентгеновскую трубку параллельно телу больного. • Томограф имеет подвижную трубку, при движении которой возникает динамическая нерезкость (размытие), а чётким остается изображение только на определенном расстоянии от поверхности кассеты с пленкой. Всё, что находится выше и ниже, «размазывается» , что позволяет сделать относительно четкое изображение тканей на определённой глубине. • Данный метод является дополнительным методом рентгенологического обследования и направлен главным образом на уточнение локализации и структуры объемных образований в тканях. • Томографическое исследование помогает определит структуру, точную локализацию и протяженность патологического процесса; Изучить состояние трахеобранхиального дерева, включая сегментарные бронхи; уточнить характер поражения лимфатических узлов корней и средостения.

• Схема получения томографического изображения: а исследуемый объект; б томографический слой; 1 3 последовательные положения рентгеновской трубки и приемника излучения в процессе исследованиям

Факторы, определяющие качество рентгеновского излучения • Информативность рентгеновского изображения оценивается объемом полезной диагностической информации, которую врач получает при изучении снимка. В конечном итоге, она характеризуется различимостью на снимках или просвечивающем экране деталей исследуемого объекта. С технической точки зрения, качество изображения определяется его оптической плотностью, контрастностью и резкостью. • Контрастность зрительное восприятие разницы оптических плотностей (степени почернения) соседних участков изображения исследуемого объекта или всего объекта и фона. Чем выше контрастность, тем значительнее различие оптических плотностей фона и объекта. Так, на высококонтрастных снимках конечностей светлое, почти белое изображение костей резко вырисовывается на совершенно черном фоне, соответствующем мягким тканям.

• Резкость рентгеновского изображения характеризуется особенностями перехода от одного почернения к другому. Если такой переход носит скачкообразный характер, то теневые элементы рентгеновского изображения отличаются четкостью. Изображение их является резким. Если же одно почернение переходит в другое плавно, наблюдается «смазанность» контуров и деталей изображения исследуемого объекта. • Г е о м е т р и ч е с к а я н е р е з к о с т ь зависит, прежде всего, от величины фокусного пятна рентгеновской трубки, а также от расстояния «фокус трубки — объект» и «объект — приемник изображения» . • Д и н а м и ч е с к а я н е р е з к о с т ь возникает вследствие движения исследуемого объекта во время рентгенологического исследования. Чаще всего она бывает обусловлена пульсацией сердца и крупных сосудов, дыханием, перистальтикой желудка, движением больных во время съемки из за неудобного положения или двигательного возбуждения. При исследовании органов грудной клетки и желудочно кишечного тракта динамическая нерезкость в большинстве случаев имеет наиболее существенное значение.

Искусственное контрастирование в рентгенологии • Для того чтобы невидимые на обычных снимках органы были отображены на рентгенограммах, прибегают к методике искусственного контрастирования. Методика заключается во введении в организм веществ, которые поглощают (или, наоборот, пропускают) излучение гораздо сильнее (или слабее), чем исследуемый орган. Противопоказания • непереносимость в целом или же непереносимость его составляющих (препараты йодсодержащие); • с осторожностью к пациентам с ХПН (хроническая почечная недостаточностью).

• Побочные действия рентгеноконтрастных веществ следует подразделить на две группы — побочные реакции и осложнения. • Побочными реакциями можно считать головную боль, головокружение, металлический вкус во рту, ощущение жара, падение артериального давления в пределах 20 мм рт. ст. • В большинстве случаев побочные реакции не требуют лечебных мероприятий (необходимо лишь наблюдение) и проходят бесследно по окончании исследования. • К осложнениям относятся аллергические проявления (уртикарная и петехиальная сыпь, ангионевротический отек, слезо и слюнотечение, бронхо и ларингоспазм, кашель), анафилактический шок, коллапс, острая почечная и печеночная недостаточность, смерть. • Осложнения требуют незамедлительных лечебных мероприятий, поскольку при неоказании своевременной помощи тяжесть их прогрессивно нарастает.