Галкин
.pdf
желудочно-кишечного тракта, иногда как предварительный, «нацеливающий» метод при специальных исследованиях сердца, сосудов, желчного пузыря и др.
Рентгеноскопия используется для изучения органов грудной клетки, желудочно-кишечного тракта, иногда как предварительный, «нацеливающий» метод при специальных исследованиях сердца, сосудов, желчного пузыря и др.
|
В последние десятилетия |
|
все шире распространяются |
|
усилители рентгеновского |
|
изображения (рис. 3.) — |
|
УРИ или ЭОП. Это специ- |
|
альные приборы, позво- |
|
ляющие с помощью элек- |
|
тронно-оптического преоб- |
|
разования и усиления по- |
Рис. 3. Принципиальная схема электронно-опти- |
лучать яркое изображение |
ческогоусилителярентгеновскогоизображения: А, Б, В— |
изучаемого объекта на эк- |
оптические устройства |
ране телевизионного мони- |
|
тора с малой лучевой нагрузкой пациента. Применяя УРИ, можно проводить рентгеноскопию без темновой адаптации, в незатемненном кабинете и, что самое главное, при этом резко снижается доза облучения больного.
Рентгенография. Метод, основанный на засвечивании фотоэмульсии, содержащей частицы галоидного серебра, рентгеновскими лучами (рис. 4.). Поскольку лучи поглощаются тканями по-разному, в зависимости от так называемой «плотности» объекта, различные участки пленки подвергаются воздействию разного количества энергии излучения. Отсюда разное фотографическое почернение разных точек пленки, лежащее в основе получения
|
изображения. |
|
Рис. 4. Схема формирования рентгеновского |
Если соседние участки снимаемо- |
|
го объекта поглощают лучи неоди- |
||
изображения при рентгенографии: |
||
Т — рентгеновская трубка; Д — диафрагма; |
наково, говорят о «рентгенологиче- |
|
В— объектсъемки; Г— отсеивающаярешетка; |
ской контрастности». |
|
Е — кассета с рентгеновской пленкой |
11
После облучения пленку необходимо проявить, т.е. восстановить образующиеся в результате воздействия энергии излучения ионы Аg+ до атомов Аg. При проявлении пленка темнеет, появляется изображение. Поскольку при снимке ионизируется только небольшая часть молекул галоидного серебра, оставшиеся молекулы необходимо удалить из эмульсии. Для этого, после проявления, пленку помещают в фиксажный раствор гипосульфита натрия. Галоидное серебро под воздействием гипосульфита переходит в хорошо растворимую соль, поглощаемую фиксажным раствором. Проявление проходит в щелочной среде, фиксирование — в кислой. После тщательной промывки снимок высушивают и маркируют.
Рентгенография — метод, позволяющий документировать состояние снимаемого объекта в данный момент. Однако, недостатками его являются дороговизна (эмульсия содержит крайне дефицитный драгоценный металл), а также затруднения, возникающие при изучении функции исследуемого органа. Облучение больного при снимке несколько меньше, чем при просвечивании.
В ряде случаев рентгенологическая контрастность соседних тканей позволяет получить на снимках их изображение в обычных условиях. Если же соседние ткани поглощают лучи примерно одинаково, приходится прибегать к искусственному контрастированию. Для этого в по-
лость, просвет органа или вокруг него вводится контрастное вещество, которое поглощает лучи либо значительно меньше (газообразные контрастные вещества: воздух, кислород и т.д.), либо значительно больше, чем изучаемый объект. К последним относятся сернокислый барий, применяемый для исследования желудочно-кишечного тракта, и йодистые препараты. В практике употребляют масляные растворы йода (йодолипол, майодил и др.) и водорастворимые органические соединения йода. Водорастворимые контрастные вещества синтезируют исходя из целей исследования для контрастирования просвета сосудов (кардиотраст, урографин, верографин, омнипак и др.), желчных ходов и желчного пузыря (билитраст, йопогност, билигност и др.), мочевыво-
12
дящей системы (урографин, омнипак и др.). Поскольку при растворении контрастных веществ могут образовываться свободные ионы йода, больные, страдающие повышенной чувствительностью к йоду («йодизм»), не могут исследоваться. Поэтому, в последние годы чаще применяют неионные контрастные вещества, которые даже при введении больших количеств не вызывают осложнений (омнипак, ультравист).
С. А. Рейнберг
Крупнейшийспециалистпорентгенодиагностике заболеваний костей и суставов. Руководитель кафедры усовершенствования специалистов рентгенологоввМоскве. Авторряда монографий— настольныхкнигвсех специалистов страны
Л. Д. Линденбратен.
Видный ученый-радиолог, из- вестныйврач-клиницист, блестящий лектор, автор более 500 научных публикаций, в том числе многих монографий и учебников
Для улучшения качества изображения при рентгенографии используют отсеивающие решетки, пропускающие только параллельные лучи.
О терминологии. Обычно употребляют термин «рентгенограмма такой-то области». Так, например, «рентгенограмма грудной клетки», или «рентгенограмма области таза», «рентгенограмма области правого коленного сустава» и т.д. Некоторые авторы рекомендуют строить название исследования из латинского названия объекта с добавлением слов «-графия», «-грамма». Так, например, «краниограмма», «артрограмма», «колонограмма» и т.д. В случаях, когда используют газообразные контрастные вещества, т.е. в просвет органа или вокруг него вводят газ, к названию исследования прибавляют слово «пневмо-» («пневмоэнцефалография», «пневмоартрография» и т.п.).
Флюорография. Метод, основанный на фотографической съемке изображения со светящегося экрана в специальной камере. Применяется при массовых профилактических исследованиях населения, а также в диагностических целях. Размер флюорограммы 7×7 см, 10×10 см позволяет получить достаточную информацию о состоянии органов грудной клетки и других органов. Лучевая нагрузка при флюорографии несколько больше, чем при рентгенографии, но меньше, чем при просвечивании.
13
Томография. При обычном рентгеновском исследовании плоскостное изображение объектов на пленке или на светящемся экране является суммарным за счет теней многих точек, расположенных ближе и дальше от пленки. Так, например, изображение органов грудной полости в прямой проекции — сумма теней, относящихся к переднему отделу грудной клетки, передним и задним отделам легких, задним отделам грудной клетки. Снимок в боковой проекции представляет собой суммарное изображение обоих легких, средостения, боковых отделов правых и левых ребер и т.д.
В ряде случаев такая суммация теней не позволяет детально оценить участок исследуемого объекта, расположенный на определенной глубине, так как его изображение прикрывается тенями выше и ниже (или кпереди и кзади) расположенных объектов.
Выходом из этого является методика послойного исследования — томография.
Сущность томографии заключается в использовании эффекта размазывания всех слоев изучаемого отдела тела, кроме одного, который и изучается.
В томографе рентгеновская трубка и кассета с пленкой во время снимка движутся в противоположных направлениях так, что луч постоянно проходит только через какой-то заданный слой, «размазывая» выше и нижележащие слои. Таким образом можно последовательно изучить всю толщину объекта.
Чем больше угол взаимного оборота трубки и пленки, тем тоньше слой, дающий четкое изображение. В современных томографах этот слой около 0,5 см.
В ряде случаев, наоборот, требуется изображение более толстого слоя. Тогда, уменьшая угол поворота пленки и трубки, получают так называемые зонограммы — томограммы толстого слоя.
14
Томография — очень часто применяющийся метод исследования, дающий ценную диагностическую информацию. Современные рентгеновские аппараты во всех странах выпускаются с томографическими приставками, что позволяет универсально использовать их как для просвечивания и снимков, так и для томографии.
Компьютерная томография. Разра- |
|
ботка и внедрение компьютерной томогра- |
|
фии в практику клинической медицины — |
|
крупнейшее достижение науки и техники. |
|
Ряд зарубежных ученых (Э. Маркотред и др.) |
|
считают, что со времени открытия рентге- |
|
новских лучей в медицине не было более |
|
значительной разработки, чем создание |
|
компьютерного томографа. |
|
КТ позволяет изучить положение, фор- |
|
му и структуру различных органов, а |
|
также их соотношение с соседними орга- |
|
нами и тканями. При исследовании изо- |
М. М. Марквардэ |
бражение объекта представляется как по- |
Профессор, доктормедицинских |
наук, заведующийкафедройлучевой |
|
добие поперечного среза тела на заданных |
диагностикиМинскогомедицинского |
уровнях. |
института. Ученик Б. М. Сосиной |
|
В основе КТ лежит создание изображения органов и тканей с помощью ЭВМ. В зависимости от вида излучения, которое используется при исследовании, томографы подразделяются на рентгеновский (аксиальный), магнитно-резонансный, эмиссионный (радионуклидный). В настоящее время все шире распространяются рентгеновское (КТ) и магнитно-резонансное (МРТ)
томографическое исследование.
|
Впервые Oldendorf (1961 г.) произвел ма- |
|
|
тематическую реконструкцию поперечного |
|
|
изображения черепа, используя в качестве ис- |
|
|
точника излучения 131 йод, Cormack (1963 г.) |
|
|
разработал математический метод реконст- |
|
|
рукции изображения головного мозга с источ- |
|
|
ником рентгеновского изображения. В 1972 г. |
|
Г. Д. Голуб |
Hounsfield в английской фирме ЕМУ постро- |
|
ил первый рентгеновский КТ для исследова- |
||
Руководительслужбылучевой |
||
диагностики Белорусского онко- |
ния черепа, а уже в 1974 г. был построен КТ |
|
логического института. Ученица |
|
|
Б. М. Сосиной |
|
15
для томографирования всего тела и с этого времени все более широкое распространение компьютерной техники привело к тому, что КТ, а в последние годы и магнитно-резонансная терапия (МРТ) стали обычным методом исследования больных в крупных клиниках.
Современные компьютерные тамографы (КТ) состоят из следующих частей:
1. Стол для сканирования с транспорте- |
|
||
ром для передвижения пациента в горизон- |
|
||
тальном положении по сигналу ЭВМ. |
|
||
2. Кольцеобразный штатив («Гентри») с |
|
||
источником излучения, системами детекто- |
|
||
ров для сбора, усиления сигнала и передачи |
|
||
информации на ЭВМ. |
|
|
|
3. Пульт управления установкой. |
|
||
4. Компьютер для обработки и хранения |
И. И. Лазюк |
||
информации с дисководом. |
|
Профессор, заведующаякафедрой |
|
|
детскойрентгенологииБелМАПО. |
||
5. Телевизионный монитор, фотокамера, |
|||
Ученица Б. М. Сосиной |
|||
магнитофон. |
КТ обладает рядом преимуществ пе- |
||
|
|||
|
ред обычным рентгеновским исследова- |
||
|
нием, а именно: |
|
|
|
1. Высокой чувствительностью, позво- |
||
|
ляющей различать изображение соседних |
||
|
тканей не в пределах 10–20% разницы в |
||
|
степени поглощения рентгеновых лучей, |
||
|
что необходимо при обычном рентгенов- |
||
|
ском исследовании, а в пределах 0,5–1%. |
||
|
2. Дает возможность изучать исследуе- |
||
Профессор, доктормедицинскихнаук, |
мый слой ткани без наслоения «размазан- |
||
ных» теней выше и нижележащих тканей, |
|||
А. Н. Михайлов |
|
|
|
академик НАН, руководитель кафедры |
чтонеизбежно приобычнойтомографии. |
||
лучевой диагностики БелМАПО. |
3. Обеспечивает точную количествен- |
||
Ученик Б. М. Сосиной |
ную информацию о протяженности пато- |
||
|
|||
логического очага и его соотношении с соседними тканями.
4. Позволяет получить изображение поперечного слоя объекта,
что невозможно при обычном рентгеновском исследовании.
Все это можно использовать не только для определения патологического очага, но и для тех или иных мероприятий под контролем КТ, например, для диагностической пункции, внутрисосудистых вмешательств и т.д.
16
КТ диагностика основана на соотношении показателей плотности или адсорбции соседних тканей. Каждая ткань, в зависимости от ее плотности (основанной на атомной массе составляющих ее элементов), по-разному поглощает, адсорбирует рентгеновские лучи. Для каждой ткани разработан соответствующий коэффициент адсорбции (КА) по шкале. КА воды принят за 0, КА костей, обладающих наибольшей плотностью, за +1000, воздуха — за –1000.
Для усиления контрастности изучаемого объекта с соседними тканями используют методику «усиления», для чего вводят контрастные вещества.
Лучевая нагрузка при рентгеновской КТ соизмерима с таковой при обычном рентгеновском исследовании, а информативность его во много раз выше. Так, на современных томографах даже при максимальном количестве срезов (до 90) находится в пределах нагрузки во время обычного томографического исследования.
2.2. РАДИОНУКЛИДНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ 2.2.1. Общие сведения
Метод радиоактивной индикации основан на изучении топографии и функции органов и тканей путем введения в организм меченых соединений, радиофармацевтических препаратов (РФП), обладающих свойствами участвовать в обмене в изучаемом органе или ткани. Использование этих свойств позволяет следить за поступлением, распределением и выведением радиоактивного индикатора с помощью радиометрических приборов и, тем самым, получать сведения о характере процессов, происходящих в исследуемом объекте, распределении функционирующей паренхимы и т.д.
Сразу же нужно ввести ряд уточняющих терминов.
Радионуклид (радиоактивный изотоп) — разновидность того или иного атома, отличающаяся от другого изотопа того же элемента количеством нейтронов в ядре, т.е. атомной массой.
Радиоактивное вещество (меченое соединение) — химическое вещество, в молекуле которого содержится радиоактивный изотоп того или иного элемента.
2.2.2. Характеристика радионуклидов
Виды распада. Наиболее часто наблюдаются альфа- и бета-распад. При альфа-распаде (чаще по этому типу распадаются изотопы тяжелых элементов) от ядра отделяется альфа-частица, состоящая из 2-х
17
протонов и 2-х нейтронов, имеющая атомную массу 4, заряд +2. Заряд ядра уменьшается на 2 единицы, элемент превращается в другой, расположенный на 2 порядковых номера левее в таблице Менделеева.
226 Ra = 222 Rh + 4Не + e + гамма квант. Как видно из формулы, при альфа-распаде выделяются также бета-частицы и квант энергии — гамма-лучи.
Бета-распад бывает двух видов. Распад ядер изотопов, в которых число нейтронов меньше, чем в стабильном изотопе этого элемента (31S; 51Cr), сопровождается превращением одного из протонов в нейтрон. При этом высвечивается частица, имеющая заряд +1, по массе равная электрону (бета+-частица или позитрон). Заряд ядра уменьшается на 1, элемент превращается в другой, расположенный на 1 место левее в таблице Менделеева.
При «лишних» нейтронах в ядре (198Au; 131I и т.п.) происходит «обратное»: нейтрон превращается в протон, высвечивается бета-части- ца, подобная электрону. Элемент превращается в расположенный на
1клетку правее в таблице Менделеева.
Вбольшинстве случаев, как при β+, так и при β– распаде выделяется сопутствующий квант энергии — γ-излучение. Только в некоторых случаях наблюдается практически «чистое» излучение, без сопутст-
вующих γ-квантов (например, при распаде 32Р; 31S и др.).
2.2.3. Радионуклидная диагностика
Самостоятельный раздел диагностики, направленный на распознавание патологических состояний различных органов и систем. С помощью радионуклидов и РФП можно изучить обмен веществ, функцию органов и систем, скорость кровотока, а также топографию различных органов. Особо эффективны радиоиммунологические исследования, проводимые с плазмой крови вне организма, не связанные с введением радионуклидов в организм.
Исследования, связанные с введением радиофармацевтических препаратов (РФП) в организм, естественно, вызывают облучение, но доза его не превышает таковую при рентгеновском снимке.
Нужно учитывать при этом вид излучения данного РФП и время его нахождения в организме, а также чувствительность органа, наиболее облучаемого при этом («критический орган»). Интенсивность воздействия определяется следующими характеристиками:
Период полураспада — время, в течение которого интенсивность излучения радионуклида уменьшается вдвое (Т1/2).
18
Период полувыведения — время, в течение которого из организма выводится половина введенного РФП (Т1/2 выведения).
Период эффективного полувыведения — время, в течение которого интенсивность излучения введенногоРФПуменьшиться вдвоекакзасчет распадарадионуклида, такизасчетвыведенияРФП(Т1/2 эффективное).
Исходя из этого, для того, чтобы свести к минимуму воздействие на организм, нужно применять РФП либо быстро выводящиеся, либо меченые короткоживущими радионуклидами.
Радионуклидные исследования, по мнению Г. А. Зубовского и Р. И. Габуния (1985 г.), следует делить на 4 группы:
1.Полностью обеспечивающие постановку диагноза. Сюда относят комплексное исследование йодного обмена (исследование функции щитовидной железы на разных этапах, исследование топографии
еефункционирующей паренхимы, радиоиммунологический анализ функции железы и др.); комплекс исследований углеводного обмена для выявления диабета, хронического панкреатита; исследование скелета для выявления метастазов и др.
2.Исследование функции почек и гепатобилиарной системы. Эти исследования, по мнению указанных авторов, являются предварительными для выявления показаний к другим, более сложным. Однако, в ряде случаев, например, при мочекаменной болезни, такие исследования являются решающими при постановке диагноза.
3.Сканирование и сцинтиграфия ряда органов (печень, почки, щитовидная железа и др.) для определения анатомо-топографического состояния их функционирующей паренхимы.
4.Исследование гемодинамики и состояния кровотока в легких, головном мозгу и т.д.
Для выполнения перечисленных исследований применяются разные методики радионуклидного исследования, отличающиеся по виду регистрации получаемой информации.
Принципиально можно представить любой радиометрический прибор, состоящий из трех составных частей:
а) Воспринимающее устройство (датчик, детектор), представляющее собой сцинтилляционный кристалл или газоразрядную трубку, заключенную в коллиматор — свинцовый кожух с узким отверстием, только через которое проходит излучение от изучаемого объекта.
б) Преобразующий блок. Энергия излучения изучаемого объекта ничтожна. В сцинтилляторе при восприятии излучения возникают сцинтилляции, «вспышки», т.е. из кристаллической решетки выбива-
19
ются электроны. Зарегистрировать их, как таковые, можно только после многократного усиления. Для этого вводятся специальные усилители (фотоэлектронный умножитель — ФЭУ и др.), а также устройства, очищающие полезную информацию от помех.
в) Регистрирующее устройство. По виду регистрации и различаются методики исследования.
Радиометрия. Информация регистрируется по счету импульсов излучения, воспринимаемого датчиком в единицу времени. Так определяют накопление препарата в щитовидной железе и т.д.
Радиография. Информация регистрируется в виде кривой интенсивности излучения во времени. Датчик устанавливают над изучаемым органом. Информация передается на самописец. По кривой определяют поступление препарата, его накопление, выведение. Так проводят исследование функции почек, печени, микроциркуляции, кровотока и т.д.
Сканирование. Изучение топографии функционирующей паренхимы печени, почек, щитовидной железы и др. Подвижный датчик последовательно воспринимает излучение со всей площади органа в прямой или боковой проекции. Связанный с ним регистратор дает изображение в виде строчек из штрихов, цифр. Изображение может быть черно-белым или многоцветным. В настоящее время сканирование практически не применяется, сменившись сцинтиграфией.
Сцинтиграфия (исследование с помощью гамма-камеры). Излучение воспринимается сразу со всей площади изучаемого органа и передается на экран телевизионного монитора. Последовательно изучая изображение с помощью ЭВМ и визуально, получают не только характеристику топографии органа, но и часто его функциональную характеристику по срокам поступления, накопления и выведения РФП. Так изучают печень, почки, щитовидную железу и др.
Внастоящее время сцинтиграфия стала ведущим методом исследования топографии органов в клинических радионуклидных диагностических лабораториях.
Внастоящем пособии частные радионуклидные исследования различных органов кратко описаны в соответствующих главах.
2.3. СВОЙСТВА ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ
Альфа-излучение представляет собой поток тяжелых частиц с огромной ионизирующей способностью. Поэтому вся энергия частицы тратится на ионизацию атомов и молекул среды сразу же, на ничтожном расстоянии от места возникновения излучения.
20