Введение в специальность лучевая диагностика Общие вопросы

Введение в специальность «лучевая диагностика» , Общие вопросы лучевой диагностики. Лекция № 1

Вопрос Введение в специальность «лучевая диагностика»

• Это ПРОГРАММА, по которой мы будем изучать дисциплину ЛУЧЕВАЯ ДИАГНОСТИКА

• Это УЧЕБНИК, по которому мы будем изучать дисциплину ЛУЧЕВАЯ ДИАГНОСТИКА и ЛУЧЕВАЯ ТЕРАПИЯ

ЛИНДЕНБРАТЕН Леонид Давидович действительный член РАЕН, Почетный член Российской и ряда зарубежных радиологических Ассоциаций, Президент Московского объединения медицинских радиологов, главный редактор журнала «Медицинская радиология и радиационная

КОРОЛЮК Игорь Петрович заслуженный деятель науки Российской Федерации, профессор, заведующий кафедрой лучевой диагностики с курсом медицинской информатики Самарского государственного медицинского университета. Научный советник ВОЗ по диагностической радиологии.

ВОРОБЬЕВ Юрий Иванович профессор, заведующий кафедрой лучевой диагностики и лучевой терапии Московского медицинского стоматологического института им. Н. А. Семашко, заслуженный деятель науки Российской Федерации. Имеет опыт работы в качестве эксперта ВОЗ.

Вопрос 1 Лучевая диагностика как клиническая дисциплина

Медицинская радиология • область медицины, разрабатывающая теорию и практику применения различных физических полей и излучений в медицинских целях.

Основные разделы МЕДИЦИНСКОЙ РАДИОЛОГИИ

Вопрос 2 Краткая история медицинской радиологии, вклад отечественных ученых в её развитие

Введение в специальность «лучевая диагностика, лучевая терапия» День рождения МЕДИЦИНСКОЙ РАДИОЛОГИИ точно обозначен 8 ноября 1895 года

Вильгельм Конрад Рентген открыл Х-лучи

Лаборатория В. К. Рентгена в университете г. Вюрцбурга

• 22 декабря 1895 г. Рентген сделал снимок кисти своей жены !!! • Это первая рентгенограмма живого объекта положила начало целой области применения рентгеновских лучей в медицинских целях — медицинской рентгенологии.

Рентгенограмма руки анатома Кёлликера, сделанная В. Рентгеном в январе 1896 г.

Рентгенограмма, выполненная в 1897 г. на медицинском факультете Московского университета

Первые «рентгеновск ие кабинеты» нередко были составной частью консультатив ной комнаты врача (фото 1900 г. )

Большой камень в левой почке (из руководства М. И. Радкевича, 1907 г. ).

Первые рентгенконтрастные препараты

Анри Антуан Беккерель открыл явление естественной радиоактивности 1896 г.

• Изображение фотопластинки Беккереля, которая была засвечена излучением солей урана. Ясно видна тень металлического мальтийского креста, помещённого между пластинкой и солью урана.

Мария и Пьер Кюри

Ирен и Фредерик Жолио-Кюри открыли явление искусственной радиоактивности 1934 г.

Тарханов (Тархнишвили) Иван Рамазавнович 1846 – 1908

Тарханов (Тархнишвили) Иван Рамазавнович 1846 – 1908 • В 1896 году предположил возможность использования рентгеновского излучения с лечебной целью

Е. С. Лондон

Лондон Е. С. • Опубликовал первую в мире монографию по радиобиологии «Радий в биологии и медицине»

Обелиск чести и славы рентгенологов, погибших от лучевых поражений г. Гамбург • Альберс-Шенберг • Гольдберг С. В. • Бергонье Ж.

Вехи истории лучевой диагностики • 1842 г. – описан эффект К. Допплера. • 1880 г. - братьями Жаком и Пьером Кюри открыт прямой пьезоэлектрический эффект. • 1881 г. - предугадан Липпманом и экспериментально подтверждён братьями Кюри обратный пьезоэлектрический эффект. • 1895 г. , 8 ноября – День рождения медицинской радиологии – В. К. Рентген открыл X-лучи (рентгеновское излучение). • 1896 г. – А. А. Беккерель открыл явление радиоактивности. • 1934 г. – французские физики Фредерик Жолио-Кюри и Ирен Кюри открыли явление искусственной радиоактивности. • 1935 г. - британский физик Р. Уотсон-Уотт изобрел систему RADAR (RAdio Detection And Ranging) – прародительницу медицинского УЗИ.

Методы и средства лучевой диагностики С каждым шагом методики вперед мы кaк бы поднимаемся ступенью выше, с которой открывается нам более широкий горизонт, с невидимыми раньше предметами. И. П. Павлов

Перспективы развития лучевой диагностики 1. Совершенствование методов на основе компьютерных технологий 2. Расширение сферы применения новых высокотехнологических методов - УЗИ, МРТ, РКТ, ПЭТ. 4. Замена трудоемких и инвазивных методов менее опасными. 5. Максимальное сокращение лучевых нагрузок на пациентов и персонал. 6. Всестороннее развитие интервенционной радиологии. 7. Интеграция с нелучевыми медицинскими диагностическими и лечебными технологиями.

Вопрос 3 Основные типы физических явлений, используемых в медицинской радиологии

Физические основы медицинской радиологии Основные типы физических явлений, используемых в медицинской радиологии • • Рентгеновское излучение Тормозное излучение (ускорители) Ускорение заряженных частиц Радиоактивность Ядерный распад Ультразвук Ядерно-магнитный резонанс Инфракрасное излучение

Физические основы медицинской радиологии Основные типы физических явлений, используемых в медицинской радиологии Рентгеновское излучение: • Традиционная (планарная) рентгендиагностика • Рентгенологическая трансмиссионная компьютерная томография (КТ, CT) • Лучевая терапия (рентгентерапия)

Физические основы медицинской радиологии Основные типы физических явлений, используемых в медицинской радиологии Тормозное излучение (ускорители) : • Электронно-лучевая компьютерная томография (ЭЛТ, EBT) • Лучевая терапия (тормозное излучение высокой энергии)

Физические основы медицинской радиологии Основные типы физических явлений, используемых в медицинской радиологии Ускорение заряженных частиц : • Лучевая терапия электронами высокой энергии • Лучевая терапия тяжелыми заряженными частицами (с использованием пика Брега)

Физические основы медицинской радиологии Основные типы физических явлений, используемых в медицинской радиологии Радиоактивность : • Радионуклидная диагностика, включая одно- и двухфотонную эмиссионную компьютерную томографию • Радионуклидная терапия (открытыми ИИИ) • Лучевая терапия закрытыми ИИИ (контактная и дистанционная)

Физические основы медицинской радиологии Основные типы физических явлений, используемых в медицинской радиологии Ядерный распад : • Лучевая терапия на ядерных реакторах

Физические основы медицинской радиологии Основные типы физических явлений, используемых в медицинской радиологии Ультразвук : • Ультразвуковое сканирование

Физические основы медицинской радиологии Основные типы физических явлений, используемых в медицинской радиологии Ядерно-магнитный резонанс : • Магнитно-резонансная компьютерная томография (МРТ, MRT)

Физические основы медицинской радиологии Основные типы физических явлений, используемых в медицинской радиологии Инфракрасное излучение : • Термография (Тепловидение) – дистанционная, контактная

Вопрос 4 Трансмиссионные и эмиссионные лучевые методы исследования

Вопрос 5 Общая классификация методов лучевой диагностики

Общая классификация методов лучевой диагностики • Рентгенологические • Радионуклидные (ядерная медицина) • Ультразвуковые • Магнитно-резонансные • Термографические ?

Вопрос 6 Основные типы компьютерной томографии

Основные типы компьютерной томографии • • • Рентгенологическая трансмиссионная (КТ, CT) Электронно-лучевая (ЭЛТ, EBT) Радионуклидные эмиссионные - однофотонная (ОФЭКТ, SPECT) - двухфотонная (позтронная) (ПЭТ, PET) • Магнитно-резонансные (МРТ, MRT)

Вопрос 7 Цифровая радиологоия

цифровая радиография • этот термин применяется к методам, при которых лучевое изображение преобразуется в цифровой сигнал

Принцип формирования цифрового изображения • на всех приборах одинаков. • Если на каждой единице площади аналогового изображения рассчитать среднюю плотность аналогового сигнала (почернения) и поставить соответственно ему числовые значения, то мы получим изображение в виде цифровой матрицы.

Матрица изображения складывается • из пикселов (неологизм от picture- рисунок и cell - ячейка). • Каждый пиксел имеет в матрице свои пространственные координаты (ряд и колонку), которые соответствуют расположенному в теле пациента элементарному объему - вокселу (volume element).

Вопрос 8 Телерадиология

Телерадиология • компьютерно-информационное направление, обеспечивающее передачу по линиям связи лучевого изображения и на удалённые от места исследования рабочие места лучевого диагноста, из одного лечебного учреждения в другое, из одного города в другой, из одной страны в другую.

Цели использования телерадиологии • передача изображения в диагностический центр или другое специализированное учреждение для плановой интерпретации и консультации; • экспертиза экстренных (ургентных) состояний в чрезвычайных ситуациях и катастрофах; • экспертиза конфликтных диагностических задач; • динамическое наблюдение за состоянием пациентов; • архивирование и хранение материалов; • телеобучение (дистанционная система непрерывного профессионального обучения (повышения уровня знаний)).

Вопрос 9 Манипуляции с лучевыми изображениями

Манипуляции с лучевыми изображениями • • Архивирование Сложение Вычитание Наложение изображений Субтракция изображений Радиологические измерения …

Вопрос 10 Виды лучевых исследований по характеру получаемой информации

NB ! • Лучевая диагностика – это не только получение изображений (визуализация)!

При лучевых исследованиях могут проводиться • Отдельные измерения значения величины (метрия) • Изучение изменения значения величины во времени (хронография) • Изучение изменения значения величины в пространстве (топография)

Примеры радиометрии • Рентгенология: денситометрия костей при подозрении на остеопороз без получения изображения по рентгеновскому и гамма-излучению. • УЗИ: определение «длины глаза» при А-методе • Ядерная медицина: in vivo, in vitro радиометрия (много примеров) • ЯМР: спектрометрия

Изучение изменения значения величины во времени (хронография)

Динамическая сцинтиграфия почек

Ультразвуковое исследование сердца и аорты

Изучение изменения значения величины в пространстве (топография) двухмерная

Примеры двумерной топографии двухмерная

Примеры двумерной топографии - сцинтиграмма Двухмерная

Двухмерные изображения могут быть • Суммационными (плоскостными) – рентгенограммы, сцинтиграммы • Томографическими (греч. Tomos – слой) – сонограммы, все компьютерные томограммы

Примеры двумерной топографии двумерная

Примеры трёхмерной топографии

Понятие «СКАНИРОВАНИЕ» , «СКАНОГРАММЫ»

Вопрос 11 Виды нерезкости при формировании лучевых изображений

Виды нерезкости при формировании изображений • • • Геометрическая Динамическая Морфологическая Экранная (при рентгенографии) Физическая (связанная с рассеиванием)

Геометрическая нерезкость

Динамическая нерезкость

Морфологическая нерезкость

Использование решёток и колиматоров

Дискриминация рассеянного излучения

Физические основы медицинской радиологии Ионизирующее излучение Фотонное (электромагнитное) • Рентгеновское (тормозное + характеристическое) • Тормозное высокой энергии • Гамма-излучение • Аннигиляционное • Характеристическое • ….

Физические основы медицинской радиологии Ионизирующее излучение Корпускулярное • (альфа) • (бета) • Позитронное ( +) • Протонное • Нейтронное • ….

Физические основы медицинской радиологии Источники ионизирующего излучения Технические устройства • • Рентгеновские трубки Ускорители (линейные, циклические) Реакторы … Радионуклидные • Открытые • Закрытые

Физические основы медицинской радиологии Открытые ИИИ ─ при обычных условиях эксплуатации сам распространяется в тканях организма и возможно его поступление в окружающую среду