11. Допплерография, ее виды. Область применения

Частота ультразвукового сигнала при отражении его от движущегося объекта изменяется пропорционально скорости движения лоцируемого объекта вдоль оси распространения сигнала – это явление называется эффектом Допплера.Допплеровские режимы позволяют регистрировать основные параметры кровотока (скорость, направление и ламинарность). Регистрация результатов допплерографии представляет собой развертку скорости потока крови во времени. Кровоток, направленный от датчика, регистрируется ниже изолинии, а направленный в сторону датчика – выше нее.

Постоянный допплеровский режим – отображает временной график изменения скорости кровотока на всем протяжении ультразвукового пучка. Широко используется для исследования кровотока в периферических сосудах.

Импульсный допплеровский режим – отображает временной график изменения скорости кровотока в заданном контрольном объеме.

Цветовой допплеровский режим – одновременно регистрирует кровоток в 64-256 контрольных объемах с последующей цветовой кодировкой основных параметров (направление – цвет, скорость – интенсивность цвета, ламинарность – однородность цвета). В отличие от предыдущих допплеровских режимов цветовой режим позволяет дать только качественную оценку нормальных и патологических потоков крови в выбранном сечении.Энергетический допплеровский режим основан на принципе цветового режима, для повышения чувствительности которого к низкоскоростным потокам используется доплеровский сигнал высокой мощности. Энергетический режим позволяет регистрировать низкоскоростные структуры без дифференциации их скорости, направления и ламинарности потока.

КУРС ЛУЧЕВОЙ ДИАГНОСТИКИ И ЛУЧЕВОЙ ТЕРАПИИ

В 1995 году исполнилось 100 лет со дня откытия рентгеновских лучей. В этом же году исполнилось 150 лет со дня рождения Вильгельма Конрада Рентгена. За этот период лучевая диагностика стала одним из ведущих способов научного и клинического исследования в медицине. По данным ВОЗ, удельный вес радиологических методик в диагностическом процессе превышает 60 %. В настоящее время лучевая диагностика охватывает практически все разделы медицины и вносят основной, а иногда решающий вклад в постановку диагноза. Кроме того, в таких отраслях медицины, как травматология и онкология, пульмонология и кардиология и т.д., диагностика вообще немыслима без использования методик лучевого исследования.

Лучевая диагностика - это наука о применении излучений для изучения строения функции нормальных и патологически измененных органов и систем человека в целях профилактики и лечения заболеваний.

В течение многих десятилетий рентгенология была единственной медицинской дисциплиной, методика которой позволяла получить изображение внутренних органов и других анатомических формаций живого человека как в нормальных, так и в патологических условиях. Эта революция в медицине была обусловлена тем, что впервые для целей диагностики глубоких изменений в организме был использован самый современный анализатор - орган зрения.

Однако в настоящее время с монопольным положением рентгенологии покончено. Появились другие методы, близкие по своей природе к рентгенологическому, которые также дают возможность получать изображение различных анатомических образований человека.

К ним относятся радионуклидные, ультразвуковое и ядерно - магнитные исследования, тепловидение. Всё это в относительно короткий срок обусловило своеобразный диагностический взрыв. Ведь только в рамках одной рентгенологии существует множество способов получения различных видов изображения. Это могут быть обзорные рентгенограммы, томограммы и сонограммы, ангиограммы и пневмограммы, лимфограммы и др. Теперь к этому прибавились компьютерные томограммы, сцинтиграммы, эхограммы, термограммы и магнитно-ядерные изображения. Как известно, не все эти методы безвредны и безопасны для больного. Кто может и обязан из этого арсенала выбрать именно те методы, которые с меньшим расходом средств и времени и наибольшей безопасностью для пациента обеспечат достоверный диагноз? Невольно вспоминаются бессмертные слова из комедии Мольера “Мнимый больной “ о том, что “у больного должно быть железное здоровье, чтобы выдержать все мероприятия, которые предпринимают по отношению к нему врачи”.

Общие принципы визуализации медицинских изображений

Наиболее широко для визуализации непрозрачных и недоступных прямому наблюдению анатомических органов и систем используются электромагнитные излучения. В настоящее время известны электромагнитные излучения с длиной волны от десяти миллиардных

долей миллиметра до сотен километров.

Широкая область электромагнитного излучения (0,001-10 нм) принадлежит рентгеновским лучам. Рентгенодиагностика - распространенный вид медицинской интроскопии. В настоящее время в медицине с помощью рентгеновских лучей получают около 90 % всех визуализируемых изображений. Излучение, создаваемое радиоактивными веществами, гамма-излучение, принято рассматривать как поток частиц, так как у него более отчетливо выражены корпускулярные свойства, а не волновые. Радиоизотопная диагностика, которая основана на визуализации изображений, формируемых гамма-квантами радионуклидов, широко применяется при функциональных исследованиях, диагностике ряда заболеваний.

Большие возможности содержат в себе резонансные эффекты, наблюдения в веществе -ядерный магнитный резонанс.

Широкое применение в медицине нашло звуковидение - совокупность методов и средств для получения оптического изображения ультразвукового поля, возникающего в результате взаимодействия упругих акустических волн и объекта. По периодам волн от 1 мм до 10 км ультразвук совпадает с радиодиапазоном.

Любое изображение приобретает смысл в результате его анализа зрительной системой и последующей интерпретации на основе сведений о характере взаимодействия физического поля и изучаемого объекта.

В актах визуализации и анализа полученного изображения участвуют исследуемый объект, который модулирует параметры визуализируемого физического поля, система визуализации изображения и зрительный анализатор наблюдения ( врача, оператора).

Прошедшее отражение или испускаемое исследуемым объектом излучение промодулировано по одному или нескольким параметрам свойствами исследуемого объекта и содержит определенную информацию о нём. Пространственное распределение поля излучения объекта преобразуется устройством визуализации в аналогичное пространственное распределение светового потока, яркость или цвет которого изменяется от элемента к элементу изображения в зависимости от модулированных объектом параметров поля. Важно подчеркнуть, что при любом способе преобразования невидимого изображения в оптическое последнее не может содержать больше информации об объекте исследования, чем исходное изображение, сформированное в невидимом физическом поле. Входное и выходное изображения систем визуализации характеризуется следующими информативными параметрами: геометрическими размерами, детальностью, резкостью, подвижностью, контрастом, интенсивностью в белом (черном), отношением сигнал/шум и спектром ( цветом ) деталей изображения.

Рентгеновское и гамма- изображения

Рентгеновское и гамма - излучения являются наиболее распространенными видами излучения, при помощи которых получают световые изображения в медицинской диагностике. Получение световых изображений можно описать с помощью цепочки преобразований вида

fn - hv1hvn,

где f - кванты рабочего пучка излучения источника; n - кванты радиационного изображения, т.е. изображения, сформированного излучением в результате взаимодействия рабочего пучка с ослабляющей средой; hv1 - фотоны (кванты), конвертируемые первичным преобразователем “ионизирующее излучение - свет”; hvn - фотоны изображения, непосредственно воспринимаемые глазом человека.

Радиационное изображение в большинстве случаев представляет собой карты интегралов коэффициентов ослабления рентгеновского излучения излучаемой средой, которые зависят от её химического состава и физического состояния. Поэтому в радиационных изображениях в основном представлена морфологическая информация. Например, рентгеновский снимок грудной клетки даёт в большинстве случаев информацию об анатомическом строении органов человека. Однако в части изображений содержится информация о физиологическом состоянии органов человека. Так, если пациент ингалирует воздух, содержащий нуклид 133Хе, то в этом случае вариации распределения нуклида в легких будут давать информацию о пространственных характеристиках воздушного потока в легких. Указанное распределение может быть визуализировано при помощи гамма-излучения, испускаемого ксеноном.

Как и любую систему передачи информации систему радиационной диагностики можно представить в виде пространственно-временного фильтра, составленного из нескольких каскадов:

1) каскада генерации ионизирующего излучения (рентгеновская трубка, гамма- источник или радионуклид);

2) каскада модуляции, который представляется неравномерностью исследуемого объекта или пространственно-временной вариацией распределения радионуклида в органах пациента;

3) каскада детектерирования ( канала регистрации радиационного изображения);

4) каскада преобразования в световое изображение и его диагностической оценки.

Представленным выше каскадам соответствуют процессы: 1) генерация излучения, его 2)взаимодействия с органами пациента и 3) формирования радиационного изображения, преобразование последнего в световое, 4) просмотр светового изображения и его профессиональная оценка.

Первые три процесса имеют физико-технический смысл, хотя некоторые из них связаны с физиологическими функциями органа или анатомической системы пациента; четвертый, помимо физических проблем, включает и физиологические, связанные со зрительным аппаратом рентгенолога. Пятый процесс - чисто профессиональный - заключается в том, чтобы из всего многообразия отображенных деталей в световом изображении выделить необходимые, руководствуясь опытом и знанием других клинических данных, поставить правильный диагноз.

Рентгенология как наука берет своё начало от 8 ноября 1995 г., когда немецкий физик профессор Вильгельм Конрад Рентген открыл лучи, впоследствии названные его именем. Сам Рентген назвал их X-лучами. Это название сохранилось на его родине и в странах запада.

Профессор Рентген, как и многие физики того времени, занимался изучением свойств катодных лучей (катодные лучи, как было установлено в 1869 году, возникают в стеклянном сосуде с воздухом, разряженным до 1/100000 атмосферного давления, при пропускании через него электрического тока высокого напряжения. Катодные лучи являются потоком отрицательно заряженных частиц-электронов).

Особенность его опытов состояла в том, что трубка Крукса была закрыта черным картонным футляром. Эксперименты шли в вечернее время суток и по счастливой случайности недалеко от трубки на столе лежала пластинка (экран), покрытая платиносинеродистым барием, обладающая светящимся свойством при воздействии на нее солнечных лучей. Рентген заметил, что каждый раз при пропускании тока высокого напряжения через трубку, возникало свечение пластинки, покрытой этим флюоресцирующим веществом. Не трудно было заключить, что здесь имеется какой-то новый источник лучистой энергии, т.к. катодные лучи не могли пройти сквозь черный картон, покрывающий трубку Крукса, а дневного света не было. Все сомнения были отброшены, когда, поместив свою руку на пути движения этих лучей, между трубкой и светящейся пластинкой, он увидел темные тени костей руки на экране. Рентген назвал эти лучи X- лучами, отмечая этим неясность природы и свойств обнаруженного излучения. В ближайшие дни Рентген изучил почти все свойства этих лучей и в январе 1896 году в Вюрцбургском научном обществе естествоиспытателей сделал публичное сообщение о своём открытии. Там было принято решение о присвоении X-лучам имени Рентгена. Открытие рентгеновских лучей вскоре привело к открытию естественной радиоактивности ( Анри Беккерель, март 1896 г., радия супругами Кюри, декабрь 1898 года).

Эти два открытия в области лучевой энергии решающим образом повлияли на прогресс науки и помогли проникнуть в тайны строения вещества и внутриатомной энергии. Открытие рентгеновских лучей обогатило науку и нашло применение почти во всех её областях.

Природа рентгеновских лучей. Хотя Рентгеном и были изучены почти все основные свойства этой лучистой энергии, природу их удалось раскрыть только в 1912 году. Физиками Лауэ, Фридрихом и Книппингом было установлено, что рентгеновы лучи подобно видимому свету представляют собой электромагнитные колебания, но с очень малой длиной волны.

Основные свойства рентгеновских лучей

1.Рентгеновы лучи, исходя из фокуса рентгеновской трубки, распространяются прямолинейно.

2. Они не отклоняются в электромагнитном поле.

3. Скорость распространения их равняется скорости света.

4.Рентгеновы лучи невидимые, но поглощаясь некоторыми веществами, они заставляют их светиться ярким зеленоватым светом. Это свечение называется флюоресценцией, оно лежит в основе рентгеноскопии.

5. Рентгеновы лучи обладают фотографическим действием. На этом свойстве рентгеновых лучей основывается рентгенография (общепринятый в настоящее время метод производства рентгеноснимков). Это по существу фотография при помощи рентгеновых лучей.

6.Лучи обладают ионизирующим действием и придают воздуху способность проводить электрический ток. Ни видимые, ни тепловые, ни радиоволны не могут вызвать это явление. На основе этого свойства рентгеновы лучи, как и лучи радиоактивных веществ, называются ионизирующим излучением.

7. Однако главное, поистине чудесное свойство рентгеновских лучей - их проникающая способность, т.е. способность свободно проходить через тело и предметы. Как воздух, чистая вода или стекло прозрачны для лучей солнца, так и для лучей Рентгена относительно прозрачны ткани человеческого тела, одежда, дерево, бумага и даже некоторые металлы. Проникающая способность рентгеновых лучей зависит от качества лучей. Чем короче длина рентгеновых лучей (т.е. чем жестче рентгеновское излучение), тем глубже проникают эти лучи и наоборот, чем длиннее волна лучей (чем мягче излучение), тем на меньшую глубину они проникают, от объема исследуемого тела: чем толще объект, тем труднее рентгеновы лучи “пробивают” его.

Проникающая способность рентгеновских лучей зависит от химического состава и строения исследуемого тела. Чем больше в веществе, подвергаемом действию рентгеновых лучей, атомов элементов с высоким атомным весом и порядковым номером (по таблице Менделеева), тем сильнее оно поглощает рентгеновы лучи и, наоборот, чем меньше атомный вес, тем прозрачнее вещество для этих лучей. Чем же объяснить проникающую способность рентгеновых лучей? Объяснение этого явления в том, что в электромагнитных колебаниях с очень малой длиной волны, каковыми являются рентгеновы лучи, сосредоточена большая энергия.

8. Лучи Рентгена обладают активным биологическим действием. При этом критическими структурами являются ДНК и мембраны клетки. На использовании этого свойства основана лучевая терапия ионизирующими излучениями.

Необходимо учитывать еще одно обстоятельство. Рентгеновы лучи подчиняются закону обратных квадратов, т.е. интенсивность рентгеновских лучей обратно пропорциональна квадрату расстояния.

Гамма-лучи обладают такими же свойствами, но эти виды излучений различаются по способу их получения: рентгеновские лучи получают на высоковольтных электрических установках, а гамма -излучение - вследствие распада ядер атомов.

Методы рентгенологического исследования делятся на основные и специальные, частные. К основным методам рентгенологического исследования относятся: рентгенография, рентгеноскопия, электрорентгенография, компьютерная рентгеновская томография.

Рентгеноскопия - просвечивание органов и систем с применением рентгеновских лучей.

Рентгеноскопия - анатомо-функциональный метод, который предоставляет возможность изучения нормальных и патологических процессов и состояний организма в целом, отдельных органов и систем, а также тканей по теневой картине флюоресцирующего экрана.

Преимущества: а) общедоступность; позволяет исследовать больных в различных проекциях и позициях, в силу чего можно выбрать положение, при котором лучше выявляется патологическое тенеобразование; б) возможность изучения функционального состояния ряда внутренних органов: легких, при различных фазах дыхания; пульсацию сердца с крупными сосудами; в) тесное контактирование врача-рентгенолога с больными, что позволяет дополнить рентгенологическое исследование клиническим (пальпация под визуальным контролем, целенаправленный анамнез) и т.д.

Недостатки: большая лучевая нагрузка на больного и обслуживающий персонал; малая пропускная способность за рабочее время врача; ограниченные возможности глаза исследователя в выявлении мелких тенеобразований и тонких структур тканей и т.д.; необходимость работать в затемненном помещении, что ограничивает возможности применения рентгеновых лучей при хирургических операциях, зондировании сосудов и т.д.

Показания к рентгеноскопии ограничены.

Рентгенография - фотосъёмка посредством рентгеновых лучей. При рентгенографии снимаемый объект должен находиться в тесном соприкосновении с кассетой, заряженной плёнкой. Рентгеновы лучи, выходящие из трубки, направляются перпендикулярно на центр плёнки через середину объекта (расстояние между фокусом и кожей больного в обычных условиях работы 60 - 100 см.) Необходимым оснащением для рентгенографии являются кассеты с усиливающими экранами, отсеивающие решетки и специальная рентгеновская пленка. Кассеты делаются из светонепроницаемого материала и по величине соответствуют стандартным размерам выпускаемой рентгеновской пленки ( 13 x18, 18x24, 24x 30, 30x40 и 35x 35 см и др.).

Усиливающие экраны предназначены для увеличения светового эффекта рентгеновых лучей на фотопленку. Они представляют картон, который пропитывается специальным люминофором (вольфрамо-кислый кальций), обладающий флюоресцирующим свойством под влиянием рентгеновых лучей. Использование усиливающих экранов сокращает в значительной степени время экспозиции при рентгенографии.

Для отсеивания мягких лучей первичного потока, который может достигнуть пленки, а также вторичного излучения, используются специальные подвижные решетки. Обработка заснятых пленок проводится в фотолаборатории. Процесс обработки сводится к проявлению, полосканию в воде, закреплению и тщательной промывке плёнки в текучей воде с последующей сушкой. Сушка пленок проводится в сушильных шкафах, что занимает не менее 15 мин или происходит естественным путём, при этом снимок бывает готовым на следующий день. При использовании проявочных машин снимки получают сразу после исследования.

Преимущество: 1) устраняет недостатки Р-скопии; 2) документация.

Недостатки: 1) статика; 2) не отражает функционального многообразия; 3) дороговизна ( серебро ).

Электрорентгенография. Метод получения рентгеновского изображения на полупроводниковых пластинах. Принцип метода: при попадании лучей на высокочувствительную селеновую пластину в ней меняется электрический потенциал. Селеновая пластинка посыпается порошком графита. Отрицательно заряженные частицы порошка притягиваются к тем участкам селенового слоя, в которых сохранились положительные заряды, и не удерживаются в тех местах, которые потеряли заряд под действием рентгеновского излучения. ЭРГ позволят в 2-3 минуты перенести изображение с пластины на бумагу. На одной пластине можно произвести более 1000 снимков.

Преимущество: 1) быстрота; 2) дешевизна.

Недостаток: недостаточно высокая разрешающая способность при исследовании внутренних органов. Метод применяется в основном при исследовании костей и суставов в травмопунктах. В последнее время применение этого метода все более ограничивается.

Компьютерная рентгеновская томография.

Разработка и внедрение в клиническую практику рентгеновской компьютерной томографии (КТ) явились крупнейшим достижением науки и техники. Со времени открытия рентгеновского излучения в конце прошлого века не было в медицине более значительного сообщения, чем разработка КТ. Свидетельством этого является присуждение Нобелевской премии в 1979 г. известным физикам Cormokt ( США) и Hounsfield ( Англия) за создание клинического испытания КТ.

Компьютерная томография позволяет изучить положение, форму, размеры и структуру различных органов, а также их соотношение с другими органами и тканями.

Это фактически осуществление идей великого русского хирурга Н.И.Пирогова: получение в клинических условиях данных о топографии и структуре органов в поперечных срезах. Основой для разработки и создания КТ послужили различные модели математической реконструкции рентгеновского изображения объектов. Успехи, достигнутые с помощью КТ в диагностике различных заболеваний, послужили стимулом быстрого технического совершенствования аппаратов и значительного увеличения их моделей. Если первое поколение КТ имело один детектор, и время для сканирования составляло 5-10 мин, то на томограммах третьего -четвертого поколений при наличии от 512 до1100 детекторов и ЭВМ большой емкости время для получения одного среза уменьшилось до 2-5 с, что практически позволяет исследовать все органы и ткани, включая сердце и сосуды. В настоящее время применяется спиральная КТ, позволяющая проводить продольную реконструкцию изображения, исследовать быстро протекающие процессы (сократительную функцию сердца).

Компьютерная томография основана на принципе создания рентгеновского изображения органов и тканей с помощью ЭВМ. В основе рентгеновского КТ лежит регистрация X - лучей чувствительными дозиметрическими детекторами. Принцип метода заключается в том, что после прохождения лучей через тело пациента они попадают не на экран, а на чувствительные детекторы, в которых возникают электрические импульсы, передающиеся после усиления в ЭВМ, где по специальному алгоритму они реконструируются и создают изображение объекта, который из ЭВМ подаётся на телемонитор. Изображение органов и тканей на КТ, в отличие от традиционных рентгеновских снимков, получается в виде поперечных, наподобие пироговских срезов. Современные установки позволяют получить срезы толщиной от 2 до 8 мм. Рентгеновская трубка и приёмник излучения движутся вокруг тела больного. КТ обладает рядом преимуществ перед обычным рентгенологическим исследованием:

а) прежде всего высокой чувствительностью, что позволяет отдифференцировать отдельные органы и ткани друг от друга по плотности в пределах до 0,5 %; на обычных рентгенограммах этот показатель составляет 10-20% .

б) КТ позволяет получить изображение органов и патологических очагов только в плоскости исследуемого среза, что даёт чёткое изображение без наслоения лежащих выше и ниже образований;

в) КТ даёт возможность получить точную количественную информацию о размерах и плотности отдельных органов, тканей и патологических образований;

г) КТ позволяет судить не только о состоянии изучаемого органа, но и о взаимоотношении патологического процесса с окружающими органами и тканями, например, инвазию опухоли в соседние органы, наличие других патологических изменений;

д) КТ позволяет получить топограммы, т.е. продольное изображение исследуемой области наподобие рентгеновского снимка, путем смещения больного вдоль неподвижной трубки. Топограммы используются для установления протяженности патологического очага и определения количества срезов.

е) планирование лучевой терапии ( составление карт облучения и расчёт доз) .

Данные КТ могут быть использованы для диагностической пункции, она может с успехом применяться не только для выявления патологических изменений, но и для оценки эффективности лечения и, в частности, противоопухолевой терапии, а также определение рецидивов и сопутствующих осложнений.

Диагностика с помощью КТ основана на прямых рентгенологических признаках, т.е. определении точной локализации, формы, размеров отдельных органов и патологического очага и, что особенно важно, на показателях плотности или абсорбции. Показатель абсорбции основан на степени поглощения или ослабления пучка рентгеновского излучения при прохождении через тело человека. Каждая ткань в зависимости от плотности атомной массы по-разному поглощает излучение, поэтому в настоящее время для каждой ткани и органа в норме разработан коэффициент абсорбции (КА) по шкале Хаунсфилда. Согласно этой шкале, КА воды принимают за 0, кости, обладающие наибольшей плотностью - за +1000, воздух, обладающий наименьшей плотностью, - за -1000.

Минимальная величина опухоли или другого патологического очага, определяемого с помощью КТ, колеблется от 0,5 до 1 см при условии, что КА пораженной ткани отличается от такового здоровой на 10 - 15 ед.

Как в КТ, так и при рентгенологических исследованиях возникает необходимость для увеличения разрешающей способности методики “усиления изображения”.

Методика “усиления“ осуществляется перфузионным или инфузионным введением контрастного вещества.

Такие методы называются специальными. Органы и ткани человеческого организма становятся различными, если они поглощают рентгеновские лучи в различной степени. В физиологических условиях такая дифференциация возможна только при наличии естественной контрастности, которая обусловливается разницей в плотности (химическом составе этих органов), величине, положении. Хорошо выявляется костная структура на фоне мягких тканей, сердца и крупные сосуды на фоне воздушной легочной ткани, однако его камеры невозможно выделить отдельно и т.д. (органы брюшной полости). Необходимость изучения рентгеновыми лучами органов и систем, имеющих одинаковую плотность, привело к созданию методики искусственного контрастирования. Сущность этой методики заключается во введении в исследуемый орган искусственных контрастных веществ, т.е. веществ, имеющих плотность, различную от плотности органа и окружающей его среды.

Искусственные контрастные вещества принято подразделять на вещества с высоким атомным весом (рентгено-позитивные контрастные вещества) и низким (рентгено-негативные легкие контрастные вещества). Контрастные вещества должны быть безвредными.

Тяжелые контрастные вещества, которые интенсивно поглощают рентгеновы лучи - это: взвеси солей тяжелых металлов - сернокислый барий, применяемый для исследования ЖКТ. Он не всасывается и выводится через естественные пути - водные растворы органических соединений йода - кардиотраст, трийодтраст, диодон, верографин, билигност и мн. др., которые вводятся в сосудистое русло, с током крови попадают во все органы и дают кроме контрастирования сосудистого русла контрастирование других систем - мочевыделительной, желчного пузыря и т.д.; масляные растворы органических соединений йода - йодолипол и др., которые вводятся в бронхи, свищи и т.д.

Неионные водорастворимые -“Ультравист” - отсутствие в химической структуре ионных групп, с низкой осмолярностью, минутное взаимодействие с биомембранами.

Рентгено-негативные или отрицательные контрастные вещества - воздух, газы “не поглощают” Х-лучи и поэтому хорошо оттеняют исследуемые органы и ткани, которые обладают большой плотностью.

Искусственное контрастирование по способу введения контрастных препаратов подразделяется на:

1. Введение контрастных веществ в полость исследуемых органов (самая большая группа). Сюда относятся исследования ЖКТ, бронхография, исследования свищей, все виды ангиографии.

2. Введение контрастных веществ вокруг исследуемых органов - ретропневмоперитонеум, пневморен, пневмомедиастинография.

3. Введение контрастных веществ в полость и вокруг исследуемых органов. Сюда относится париетография.

Париетография при заболеваниях органов ЖКТ заключается в получении снимков стенки исследуемого полого органа после введения газа вначале вокруг органа, а затем в полость этого органа. Обычно проводят париетографию пищевода, желудка и толстой кишки.

4. Способ, в основе которого лежит специфическая способность некоторых органов концентрировать отдельные контрастные препараты и при этом оттенять его на фоне окружающих тканей. Сюда относятся выделительная урография, холецистография.

Частные методы рентгенологического исследования

Электронно-оптическое усиление. Работа ЭОП основана на принципе преобразования рентгеновского изображения в электронное с последующим его превращением в усиленное световое. Яркость свечения экрана усиливается до 7 тыс. раз. Применение ЭОУ позволяет различать детали величиной 0,5 мм, т.е. в 5 раз более мелкие, чем при обычном рентгенологическом исследовании. Рентгенотелевидение и видеомагнитная запись. Рентгенокинематография.

Флюорография - способ массового поточного рентгенологического обследования, состоящий в фотографировании рентгеновского изображения с просвечивающего экрана на пленку фотоаппаратом.

Томография (обычная) - для устранения суммационного характера рентгеновского изображения. Суть: в процессе съемки рентгенологическая трубка и кассета с пленкой синхронно перемещаются относительно больного. В результате на пленке получается более и менее резкое изображение только тех деталей, которые лежат в объекте на заданной глубине, в то время как изображение деталей, расположенных выше или ниже, становится нерезким, “размазывается”.

Методы регистрации колебательных движений стенок полых органов

Полиграфия - это получение нескольких изображений исследуемого органа и его части на одной рентгенограмме. Делается несколько снимков (в основном 3) на одной пленке через определенное время.

Рентгенокимография - это способ объективной регистрации сократительной способности мышечной ткани функционирующих органов по изменению контура изображения. Снимок производится через движущуюся щелевидную свинцовую решетку. При этом колебательные движения органа фиксируются на пленку в виде зубцов, имеющих характерную форму для каждого органа.

Электрокимография - это метод графической записи при помощи фотоэлемента изменения яркости свечения флюоресцирующего экрана рентгенаппарата. Изменения яркости свечения экрана в основном зависит от перемещения сокращающихся органов и изменения плотности тканей.

Дигитальная рентгенография - компьютерная обработка рентгенограмм с вычитанием фонового изображения, в результате чего значительно увеличивается яркость изображения контрастированных участков. Рентгенодиапевтика - лечебно-диагностические процедуры. Имеются в виду сочетанные рентгеноэндоскопические процедуры с лечебным вмешательством. Например : при механической желтухе с дренированием желчных путей и введением медикаментов непосредственно в желчный пузырь, внутрисосудистые мероприятия.

В конечном итоге предметом изучения в рентгенологии является теневое изображение.

Скиалогия. Особенностями ее является прямое и увеличенное изображение, складывающееся из многих тёмных и светлых участков - соответственно областям неодинакового ослабления рентгеновых лучей в разных частях объекта.

1. Размеры рентгеновского изображения в целом всегда увеличены по сравнению с изучаемым объектом, и тем более, чем дальше объект находится от пленки и чем меньше фокусное расстояние ( отстояние пленки от фокуса рентгеновской трубки).

2. Когда обьект и пленка не в параллельных плоскостях, изображение искажается.

3. Изображение суммационное.

Следовательно снимки должны быть произведены не менее, чем в двух взаимно-препендикулярных проекциях.

4. Негативное изображение.

Каждая ткань и просветление, выявляемые при рентгенологическом исследовании, характеризуются строго определенными признаками, а именно: числом, положением, формой, размером, интенсивностью, характером рисунка, структурой, характером контуров, наличием или отсутствием подвижности, смещаемости тени, динамикой тени во времени.

Следующая группа методов, связанная с применением ионизирующих излучений - радионуклидная диагностика.

Применение с диагностической целью меченых радиоактивными нуклидами веществ для исследования функционального и морфологического состояния организма.

Первые попытки использовать радиоактивные индикаторы в клинической медицине относятся к 1927 г., когда Bluvgart впервые использовал радий для изучения скорости кровотока. Однако только после того, как были получены искусственные радионуклиды в 40-х годах и опубликованы работы Nanulton и Soley, которые впервые установили закономерность распространения йода в организме и его особенности при различных патологических состояниях щитовидной железы, началось интенсивное развитие радионуклидной диагностики и сложились определенные традиции использования конкретных методик исследования, которые были разделены на четыре группы: радиография, радиометрия in vivo и in vitro.

Однако после 1970 года началось бурное развитие двух новых методов: сцинтиграфии на камерах и радиоиммунологических исследований in vitro, которые к 1976 году стали главными и составляют в настоящее время 80% от общего объема радионуклидных диагностических исследований в практике.

Для радионуклидной диагностики используют РФП и различные типы радиодиагностических приборов.

РФП - называется химическое соединение, содержащее в своей молекуле определенный радиоактивный нуклид, которое разрешено для введения человеку с диагностической или лечебной целью.

В большинстве случаев в качестве индикаторов применяют физиологически активные или, как принято говорить, тропные к тем или иным органам (физиологическим системам) неорганические или органические соединения, белковые тела (в том числе антигены, антитела, гормоны), а в ряде случаев даже форменные элементы крови.

В типичном варианте меченый индикатор вводится в кровеносное русло, и с этого момента начинается процесс собственно радионуклидного диагностического исследования.

Все этапы транспорта индикатора могут быть представлены в систематизированном виде:

1) введение в кровеносное русло порции раствора индикатора;

2) механический его транспорт по венозному руслу и к сердцу;

3) постепенное размешивание препарата в камерах сердца и в кровеносном русле, а в ряде случаев и связывание с белками плазмы;

4) проникновение физиологически активного соединения сквозь гематотканевые барьеры;

5) прохождение из межуточного вещества в тропные для данного индикатора клетки;

6) концентрирование препарата, реакции его с нейтрализующими соединениями или белками-кондукторами и т.д., а в ряде случаев даже инкорпорирование в специализированных клетках или включение в синтезируемые в организме соединения (аминокислоты, белки и т.д.);

7) активный выход препарата из клеток в протоки экскретирующих систем или в межуточное вещество, затем вновь в кровяное русло или в лимфатические капилляры;

8) выведение препарата из организма через выделительные системы.

Очевидно, что первый, второй, третий и восьмой этапы (первая группа) должны быть отнесены к этапам биомеханического транспорта препарата. Четвертый, пятый, шестой и седьмой этап (вторая группа) должны быть отнесены к этапам биохимического или метаболического характера. Разумеется, что последовательность эта условна.

Кроме того, при интегральном, ингаляционном или интралюмбальном введении появляется некоторое дополнительное количество этапов транспорта. Наоборот, количество этапов транспорта резко уменьшается, если в качестве индикатора используется какое-нибудь физиологически инертное высокомолекулярное соединение или меченые элементы крови, длительное время не покидающие кровяное русло и циркулирующие в нем.

Радионуклидная диагностика строится на применении таких меченых соединений, поведение которых в организме отражает особенности состояния его органов и функциональных систем. При этом, благодаря высочайшей чувствительности радиодиагностических приборов, РФП вводится в индикаторных количествах, не влияя на физиологические и морфологические показатели, а только отражает их состояние.

Таким образом, требованиями, предъявляемыми к РФП, являются:

1) малая токсичность;

2) испускание частиц, или фотонов, которые удобно регистрировать с помощью существующей аппаратуры;

3) диагностический смысл.

Для регистрации радиоактивного нуклида, находящегося в организме человека, необходимо, чтобы его излучение обладало достаточным уровнем энергии гамма-квантов, а большая его часть проникала с минимальным рассеиванием в тканях. В этом плане целесообразны излучатели с энергией гамма-квантов от 50 - 150 кэВ (197Нg, 99mTc ).

Приборы для радионуклидной диагностики

Все радиодиагностические методики делятся на группы, характеризующиеся идентичным способом получения информации, ее первичной обработки и использованием одинаковой приборной техники. Эти методики исследования делятся на методики in vivo (на целом организме) и методики in vitro (в биологических пробах). При исследованиях in vitro РФП в организм не вводятся. Выполнение любого радиодиагностического исследования осуществляется с помощью радиоэлектронных приборов, специально предназначенных для этих целей. Весь комплекс радиодиагностических приборов целесообразно классифицировать по медико-функциональному назначению.

В первую группу (радиометры) входят приборы для определения накопления  и  -излучающих препаратов, установки для содержания радиоактивного вещества в радиобиологических пробах и счетчики излучения всего тела человека (СИЧ), позволяющие измерять общую радиоактивность в организме человека.

Вторую группу составляют приборы, называемые хронографами, или радиографами, используемые для исследования временных характеристик распределения радиоактивного препарата в организме человека.

Третья группа приборов предназначена для исследования пространственных характеристик распределения РФП в организме пациента и представлена следующими разновидностями: приборами с подвижным детектором, обеспечивающими получение гамма-томографической картины распределения радиоактивных индикаторов в исследуемом органе методом механического сканирования; установками с неподвижным детектором - гамма-камерами (сцинтиграфия) и гамма-томографами, позволяющими изучать распределение индикатора по глубине и получить трехмерную картину содержания индикатора в исследуемом объекте. Гамма-камера представляет собой основной радиодиагностический прибор, позволяющий визуализировать распределение индикатора в организме человека. Полученное статическое изображение позволяет судить о размерах, местонахождении, границах, характере патологии и проводить раннюю диагностику заболеваний внутренних органов и систем человека на стадии нарушения обмена веществ. Отличительная особенность гамма-камеры - одновременная регистрация гамма-квантов над всей поверхностью исследуемой области, что резко сокращает время исследования. Это определяет ведущую роль гамма-камеры, как наиболее производственного и универсального прибора радионуклидной диагностики.

С точки зрения клинической значимости, радионуклидные исследования можно разделить на 4 группы:

1) полностью обеспечивающие установление диагноза заболевания;

2) определяющие нарушения функции исследуемого органа или системы, на основании которых разрабатывается план дальнейшего обследования;

3) устанавливающие особенности анатомо-топографических положений внутренних органов;

4) дающие возможность получить дополнительно прогностическую информацию в комплексе клинико-инструментального обследования с целью более полного диагностического заключения.

К первой группе относят комплекс радионуклидных исследований йодного обмена, позволяющий в большинстве случаев установить диагноз заболеваний щитовидной железы; сцинтиграфическое исследование скелета с пирофосфатом для распознавания МТС злокачественных опухолей.

Ко второй группе относят исследования функций почек и гепатобилиарной системы, результаты которых определяют необходимость и показания к выполнению других исследований. Таким образом, радионуклидные исследования мочевой и гепатобилиарной систем являются начальными у больных с заболеваниями этих органов.

К третьей группе относят сцинтиграфию ряда органов (почек, печени, щитовидной железы, селезенки и др.), поскольку она является надежным способом определения их анатомо-топографического состояния.

К четвертой группе относят исследования легких, сердечно-сосудистой системы, лимфатической системы, головного мозга, а также скелета. В этих случаях удается не только подтвердить наличие патологического процесса, но и установить его биологическую активность, а также степень и распространенность поражения.

Широкое применение радионуклидных методов диагностики в различных областях клинической медицины, ее высокая информативность сделали радиоизотопные исследования необходимым звеном.

В современных условиях все большее значение приобретает ультразвуковая диагностика. В данном случае не используется ионизирующее облучение и устраняется возможность возникновения биологических эффектов, присущих ионизирующему излучению, не вызывает каких-либо изменений у пациентов и врачей.

Получение ультразвуковых изображений внутренних органов (структур) биологических объектов основана на применении звукового поля, формируемого в средах, обладающих упругостью (газ, жидкость, твердое тело). Для исследования биологических объектов используются продольные акустические волны ультразвукового диапазона частот (1 - 15 МГц), при распространении которых направления колебаний частиц среды и движение волны совпадают. Продольные ультразвуковые волны в средах распространения характеризуются вектором скорости, коэффициентом затухания и коэффициентом отражения волн от границ сред, обладающих различным акустическим сопротивлением - импедансом. Все эти характеристики в зависимости от способа их регистрации могут быть использованы для формирования теневых, эхолокационных и других видов ультразвуковых изображений. Основой диагностического применения ультразвука служит феномен отражения ультразвуковой энергии на границе сред ( тканей) с различным акустическим сопротивлением.

Распространение и отражение ультразвука - два основных принципа, на которых основано действие всей диагностической ультразвуковой аппаратуры.

Получение ультразвуковых колебаний. Основой генерирования и регистрации ультразвуковых колебаний является прямой и обратный пьезоэлектрический эффект. Для получения ультразвуковых колебаний используют обратный пьезоэлектрический эффект, сущность которого заключается в том, что при создании электрических зарядов на поверхности граней кристалла последний начинает сжиматься и растягиваться. Возникают колебания, частота которых зависит от частоты смены знака потенциала на гранях кристалла. Большим преимуществом пьезоэлектрических преобразователей является то, что

источник ультразвука может служить одновременно и его приемником. При этом в действие вступает прямой пьезоэлектрический эффект, когда при деформации пьезокристалла воспринимаемым ультразвуковым сигналом на его гранях образуются разноименные электрические потенциалы, которые могут быть зарегистрированы. Для получения ультразвуковых колебаний чаще всего используется кристалл титаната циркония.

Частота ультразвукового сигнала при отражении его от движущегося объекта изменяется пропорционально скорости движения лоцируемого объекта вдоль оси распространения сигнала - это явление называется эффектом Доплера. При движении объекта в сторону датчика, генерирующего ультразвуковые импульсы, частота отраженного сигнала увеличивается, и наоборот, при отражении сигнала от удаляющегося объекта частота отражённого сигнала уменьшается. Измеряя частоту отраженного сигнала и зная частоту посланного сигнала, можно по сдвигу частоты () определить скорость движения исследуемого объекта в направлении, параллельном ходу ультразвукового луча. При движении объекта под углом по отношению к лучу для определения скорости вносится соответствующая поправка на величину угла.

Ультразвуковые изображения несут информацию о незначительных изменениях параметров сред ( порядка 1-2 %) и позволяют визуализировать структурно-топографические взаимоотношения внутренних органов и мягких тканей. Сильное отражение ультразвуковых колебаний (почти 100 %) от границ раздела мягкая ткань - воздух или мягкая ткань - кость ограничивает применение УЗИ для исследования легких, желудочно-кишечного тракта, головного мозга. Амплитуда эхосигналов несет информацию о процессах поглощения рассеяния и обратного отражения ультразвуковых зондирующих импульсов в исследуемой среде. Путём измерения этих величин, являющихся параметрами эхо-изображения, могут быть определены: 1) глубина залегания неоднородности; 2) направление на неё; 3) линейные размеры и расстояния между несколькими неоднородностями; 4) при соответствующем конструктивном обеспечении возможны измерения, связанные с преимуществом отдельных структур объектов относительно направления ультразвукового зондирования.

Простейшим видом отображения информации в ультразвуковой эхоскопии является продольная А-эхограмма, получаемая зондированием среды при неизменном направлении ультразвукового луча. В этом случае эхосигналы представляются в одномерном виде, как амплитудные отметки на оси времени. При неизменном направлении ультразвукового луча может быть получен еще один тип эхоизображения - М-эхограмма, характеризующая перемещение лоцируемых структур во времени. Такой тип эхограммы может быть сформирован при многократном ультразвуковом зондировании подвижной среды, если выполняется условие Тn>>Тк>>Тz, где Тn - время ультразвукового “наблюдения” (формирование М-эхограммы); Тк - период движения исследуемых структур; Тz - период повторения зондирующих импульсов (времени формирования продольной А-эхограммы). Данный тип эхоизображения позволяет фиксировать изменения во времени глубины залегания биологических структур, находящихся на трассе распространения ультразвука вдоль луча при их движении и получил широкое распространение при движении структур сердца.

Ценность метода резко повышается при применении двухмерного В-сканирования (поперечного фронтального С-сканирования). Также эхограммы называются еще эхотомограммами и характеризуются двухмерным распределением амплитуды эхосигналов. Принцип ультразвукового сканирования заключается в перемещении датчика в направлении, перпендикулярном линии распространения ультразвукового луча. Отраженные импульсы регистрируются на экране в виде светящихся точек. Поскольку датчик находится в постоянном движении, а экран имеет длительное послесвечение, отраженные импульсы сливаются, формируя изображение сечения обследуемого органа.

Получить дополнительную информацию о деталях обследуемой структуры позволяет сложное ультразвуковое сканирование, что достигается приданием датчику двух родов движения: основного и дополнительного. Например, линейное движение датчика может сопровождаться покачиванием его на определенный угол вокруг своей оси (секторальное сканирование). Причем, при одномерном сканировании направления луча в плоскостях Х и У могут быть получены поперечные, а при двухмерном сканировании луча в полости Х и У - фронтальные эхотомограммы. При отображении эхотомограмм С-типа яркостные отметки формируются путем селекции эхосигналов с определенной глубины и в соответствии с координатами двухмерного перемещения ультразвукового луча. В результате визуализируется фронтальное акустическое изображение среза исследуемого объекта на заданной глубине. Итак, в настоящее время наряду с одномерным используется двухмерный метод, доплероэхокардиография. Большие надежды возлагаются на развитие ультразвуковой компьютерной томографии. Ультразвуковые методы позволили более точно решать вопросы диагностики значительного числа заболеваний сердечно-сосудистой, пищеварительной, мочеполовой систем. С помощью этих методов получают ценные сведения в акушерстве и гинекологии, онкологии, неврологии и нейрохирургии, офтальмологии.

Особое практическое значение приобрело магнитно-резонансное изображение, т.е. результаты магнитно-резонансной томографии, дающей богатую информацию о физических и химических параметрах, позволяющих судить о природе и морфологическом строении исследуемых органов и тканей. К тому же изображение можно получить в любой плоскости.

Принцип исследования основан на изменении ядра атома водорода под влиянием магнитного поля. Большое количество атомов водорода в тканях и органах человеческого организма делает его наиболее удобным для МРТ. В то время как традиционные рентгенологические методики, при которых изображение зависит только от одного параметра - коэффициента поглощения рентгеновского излучения, при МРТ изображение находится в прямой зависимости от трех факторов - протонной плотности, времени релаксации Т1 и Т2. Протонная плотность означает число протонов в единице объема. Она значительно изменяется из-за характера тканей и служит основой для получения изображения. Фундаментальными параметрами МРТ является также время релаксации. Ядро водорода, протон можно уподобить маленькому волчку, который вращается вокруг своей оси. Т.к. протон обладает электрическим зарядом, то его вращение порождает магнитное поле, т.е. протон - это крошечный магнит со своим магнитным моментом. Когда ядер много, их оси направлены в разные стороны, но стоит только приложить достаточно сильное постоянное магнитное поле, как магнитные моменты устанавливаются параллельно магнитным силовым линиям внешнего поля. Если теперь приложить возбуждающее поперечное магнитное поле определенной частоты, магнитные моменты ядер отклоняются. Когда подача энергии прекратится, протоны самопроизвольно возвращаются в состояние равновесия - они релаксируют. Во время релаксации протоны индуцируют ЯМР - сигнал - электромагнитное излучение (но не ионизирующее), которое и воспринимается детектирующей системой. Может быть измерена лишь в совокупности векторов (М - вектор). Время Т1 характеризуется возвратом М - вектора вдоль продольной оси в зависимости от Во (интенсивности магнитного поля), время Т2 - исчезновением М - вектора в плоскости, перпендикулярно Во. В дистиллированной воде значение Т2 вплотную приближается к значению Т1, что приблизительно равно 2 с.

Время от начала исследования до начала получения первого изображения достигает 60 - 90 минут. Компьютер реконструирует изображение, которое может быть получено в различных плоскостях. В настоящее время считается доказанным, что ЯМР превосходит все другие методы при выявлении заболеваний головного мозга. Велико значение этого метода при исследовании спинного мозга, органов малого таза, сердца, опорно-двигательного аппарата, в ряде случаев (головной мозг, сердце) превосходя по своим возможностям КТ. С помощью МР-исследования определяются локализация, размеры, распространенность, связь с окружающими тканями, характер структуры патологического процесса.

Противопоказанием к ЯМР-интроскопии является наличие сердечных водителей ритма, электрических нейростимуляторов. Ферромагнитные имплантанты (внутричерепные сосудистые скрепки - металлические инородные тела в мягких тканях и другие) могут быть смещены магнитным полем. Некоторые виды металлических имплантантов, например, зубные протезы, не препятствуют исследованию, но вызывают множественные артефакты.

Тепловые изображения. Анализ тепловых полей тела человека как новый диагностический метод начал применятся в медицинской практике с конца 50-х годов и с тех пор нашел широкое применение во многих клиниках мира. Впрочем, еще врачи древней Греции определяли локализацию глубокого расположения опухоли по местам наиболее быстрого высыхания ила, тонким слоем которого смазывали больного.

В конструкции тепловизоров используются два метода получения тепловых изображений. Приборы, создающие видимое изображение тепловой картины объекта без сканирования, и сканирующие радиометры. В устройствах без сканирования преобразование теплового излучения в видимое осуществляется одновременно по всему полю зрения, тогда как при использовании сканирования преобразование осуществляется последовательно от точки к точке.

Итак, инфракрасная термография - способ бесконтактной дистанционной регистрации изображения кожных покровов человека по его собственному спонтанному инфракрасному излучению, обусловленному процессами термогенеза и теплоотдачи тканей в диапазоне электромагнитных волн от 0,76 мкм до 0, 1 мм.

Наиболее широко в тепловизорах используется одноэлементный приемник из антимонида индия (InSb), который охлаждается жидким азотом. Под действием падающего на приемник потока излучения изменяется его электропроводность (электрическое сопротивление). Падение направления на фотосопротивлении измеряется.

Термографическое исследование, как абсолютно безвредное, используют только на первом этапе диагностического алгоритма, а также для контроля эффективности лечения тех или иных заболеваний.

Проведение осмотров населения в кабинетах термодиагностики должно быть ориентировано на выявление в первую очередь следующих групп заболеваний:

1. Злокачественные новообразования: кожи и молочной железы, губы, полости рта и глотки, носа, уха, околоносовых пазух, гортани, мочеполовых органов.

2. Болезни системы кровообращения: флебит и тромбофлебит, облитерирующий атеросклероз.

3. Болезни органов пищеварения: язвенная болезнь желудка и 12 -перстной кишки, гастрит, панкреатит, холецистит.

Например, термография выявляет практически все случаи рецидивов и МТС в лимфатические узлы; МТС в позвоночный столб, ребра, кости таза выявляются в 80% наблюдений обычно за 1-1,5 месяца до их рентгенологического выявления.

Клиническая радиологическая биохимия.Принципы радиоиммунологического исследования.Радиоконкурентные методы исследования in vitro.

Определение количественного содержания биологически активных веществ, в частности гормонов, в биологических средах организма является важной составной частью клинического обследования больного. Весовая концентрация большинства таких веществ в организме чрезвычайно мала, что являлось практически непреодолимым препятствием для разработки и внедрения эффективных химических способов их определения. Биологические методы отличались низкой чувствительностью, плохой воспроизводимостью с небольшой точностью. Новые возможности открылись в 1959 году благодаря работам R.Yalov и S.Berson, которые показали, что небольшие количества инсулина-131I, связанного с антителами к инсулину, вытесняются в порядке конкуренции немеченым инсулином из комплекса антиген-антитело. Это открытие положило начало новому направлению в радионуклидной диагностике. Наличие радиоактивного нуклида в комплексе антиген-антитело дало возможность точного количественного измерения конечного результата путем радиометрии. Широкое распространение этого метода позволило решить проблему количественного определения гормонов и других веществ с непревзойденной чувствительностью, точностью и специфичностью. Этому способствовало и то обстоятельство, что в противоположность радионуклидным методам все исследование выполняется без введения больному радиоактивного препарата, т.е. без облучения пациента. Достаточно взять у больного несколько миллилитров крови или другого биосубстрата и выполнить все исследования in vitro.

Принципиальной основой методик радионуклидных исследований in vitro является конкурентное связывание искомых (немеченых и идентичных искусственно меченых) веществ или соединений со специфически связывающими системами.

Специфическая связывающая система (именуемая “биндер”, т.е. связывающий) вступает в равноправное взаимодействие как с исследуемым веществом (именуемым “лигандом”, т.е. связываемым), так и с его аналогом, меченым радиоактивным нуклидом, связываясь с ними в количествах, пропорциональных их исходным концентрациям. Таким образом, чем больше содержание исследуемого вещества в данной пробе, тем меньшая часть его меченого аналога свяжется со специфической связывающей системой и тем большая часть остается несвязанной. Чаще всего комплекс лиганд + биндер выпадает в осадок, а не связанная часть меченого аналога остается в надосадочной жидкости.

При этом количество искомого вещества в различных пробах варьирует, а количество меченого аналога и специфической связывающей системы постоянно. Кроме того, обычно меченого лиганда больше, чем биндера.

Отделив комплекс меченый лиганд+биндер от несвязавшегося лиганда, можно измерить связавшуюся величину активности, которая, как уже давно показано, обратно пропорциональна содержанию искомого вещества. Одновременно в тех же условиях проводится серия анализов известных концентраций искомого вещества (так называемые стандартные разведения), которые позволяют построить колибровочную кривую, отражающую изменения связанной активности в зависимости от концентрации немеченого лиганда (искомого вещества).

В настоящее время методики РИА разработаны для более чем 400 соединений различной химической природы и применяется в следующих областях медицины:

1) в эндокринологии для диагностики сахарного диабета, патологии гипофизарно-надпочечниковой и тиреоидной систем, выявления механизмов других эндокринно-обменных нарушений;

2) в онкологии для ранней диагностики злокачественных опухолей и контроля за эффективностью лечения путем определения концентрации альфа-фетопротеина, раковоэмбрионального антигена, а также более специфических туморальных маркеров;

3) в кардиологии для диагностики инфаркта миокарда путем определения концентрации миоглобина, контроля лечения препаратами дигоксин, дигитоксин;

4) в педиатрии для определения причин нарушения развития у детей и подростков (определение соматотропного гормона, тиреотропного гормона гипофиза);

5) в акушерстве и гинекологии для контроля за развитием плода путем определения концентрации эстрола, прогестерона, в диагностике гинекологических заболеваний и выявления причин бесплодия женщин (определение лютеинизирующего и фолликулостимулирующего гормонов);

6) в аллергологии для определения концентрации иммуноглобулинов Е и специфических реагинов;

7) в токсикологии для измерения концентрации в крови лекарственных веществ и токсинов.

Л Е К Ц И Я № 2

ЛУЧЕВАЯ ДИАГНОСТИКА ЗАБОЛЕВАНИЙ И ПОВРЕЖДЕНИЙ

ОПОРНО - ДВИГАТЕЛЬНОГО АППАРАТА

ПЛАН ЛЕКЦИИ

- Методика рентгеновского исследования.

- Методика анализа рентгенограмм костей.

- Нормальные кости в рентгеновском изображении.

- Возрастные особенности костно-суставного аппарата.

Рентгеновская семиотика заболеваний и повреждений костей: нарушение

целости костей, нарушение соответствия суставных поверхностей, изменения рентгеновской суставной щели, гиперостоз, атрофия кости, вздутие кости, периостоз, периостит, перестройка кости ( остеопороз, остеосклероз, зона перестройки) остеонекроз, деструкция и секвестрация кости. Общие рентгенологические признаки остеомиелита, артрита, туберкулеза костей и суставов дегенеративно- дистрофического поражения, доброкачественных и злокачественных опухолей костей.

Особенности переломов у детей, ( эпифезиолиз, поднадкостничный перелом )

врожденный вывих бедра.

Принциы рентгенологического определения инородных тел. Метод фистулографии.

Роль КТ, ЯМР, УЗИ, радионуклидная диагностика.

1)Подготовка к исследованию.

Специальной подготовки обычно не требуется. При острой травме конечностей различного рода шины обычно не являются препятствием, поэтому шин не снимают.

Мази удаляют. Гипс: при исследовании структуры и мозолеобразования снимается.

Таз и пояснично-крестцовый отдел позвоночника: очистительные клизмы. За 3-4 ч до сна и непосредственно перед ним накануне, в день исследования за 1-1,5 ч до съёмки. Снимки натощак. Противопоказаний нет. Шок, терминальное состояние требуют немедленной медицинской помощи для обеспечения жизненно-важных функций.

Рентгенологический метод занимает ведущее место в диагностике повреждений и заболеваний костно-суставного аппарата. При подозрении на повреждение или заболевание скелета обязательно нужна рентгенография. Она является основным методом исследований костей и суставов. Рентгенограммы костей скелета и конечностей составляют приблизительно 20-30 % от всех диагностических рентгенографических исследований в мире. Вначале производят обзорные снимки кости ( сустава ) в двух взаимноперпендикулярных проекциях.

В части случаев обычная рентгенография не может ответить на все вопросы клиники, что обусловливает применение дополнительных методик.

Томография - важная дополнительная методика исследования костей и суставов, при которой создается возможность получить изображение отдельных слоев кости. Общее значение приобретает томография при исследовании тех отделов скелета, которые имеют сложную конфигурацию и значительный массив прилежащих тканей.

Компьютерная томография там, где имеется такая возможность, позволяет значительно уменьшить сферу применения обычной томографии.

Показания к КТ:

1. Выявление мягкотканых компонентов костных поражений и уточнения анатомических особенностей первичных мягкотканых поражений конечностей, костей таза и позвоночника. Выявление и точная локализация повреждений мышц.

2. Оценка изменений плотности спонгиозного слоя костей и определение процентного содержания минеральных солей в костях.

3. Выявление переломов костей конечностей, позвоночника, костей таза, особенно без смещения обломков.

4. Оценка результатов химио-и радиотерапии и выявление их осложнений.

Прямое увеличение снимков ( изображения ) - методика получения увеличенных рентгеновских снимков за счет изменения расстояний: фокус - объект - пленка. Теневые детали на данных рентгенограммах характеризуются увеличением их в размерах, что важно при оценке мелких элементов структуры костей. Артрография -исследование суставов с применением контрастных веществ ( кислород, воздух, высокоатомные составы - диодон, сергозин и т.д.). Данная методика уточняет диагностику состояния внутрисуставных элементов, например, в коленном суставе - менисков, крестообразных связок.

Фистулография - контрастные исследования свищевых ходов при некоторых заболеваниях скелета, как то: остеомиелит, туберкулез. Свищевые ходы заполняются высокоатомными контрастными веществами, после чего производятся обычные снимки.

Электрорентгенография дает более контрастные изображения, чем обычная рентгенография, но доза облучения выше. Учитывая большую скорость получения изображения, чем при рентгенографии, обычно используется в травматологических пунктах.

Ангиография может принести пользу для установления диагноза и определения тактики ведения больного в случаях:

- закупорки или разрыва артерии вследствие травмы;

- тромбоза суставов;

- наличия образования предположительно сосудистого происхождения, мягких тканей:

- артериовенозных мальформаций;

- первичных опухолей костей, если после курса химиотерапии планируется оперативное лечение;

- определенных типов изменений костей и мягких тканей, а также деформаций конечностей, в том числе и пальцев, для оценки выраженности указанных изменений перед предстоящей операцией.

1. Закупорка или разрыв сосудов.

2. Опухоли в костях (первичные).

3. Сосудистые образования в мягких тканях.

4. Определение типов изменений в мягких тканях, а также деформаций конечностей для выработки тактики операции.

Числовая субтракция делает ангиографию более удобной и менее инвазивной. Основным недостатком данного метода является то, что при его применении могут визуализироваться мелкие сосуды, видимые на обычных анигограммах.

Рентгеноскопия. Этот метод с его малой разрешающей способностью и большой лучевой нагрузкой для исследования костно-суставного аппарата должен применяться только в безвыходных ситуациях, к примеру, при некоторых рентгенхирургических операциях типа удаления инородных тел и т.д.

Остальные рентгенологические методы исследования: реорентгенография, флюорография большого значения не имеет.

Основы прикладной рентгенанатомии костно-суставной системы.

Техника рентгенографии костей. При исследовании конечностей в снимке необходимо обязательно захватывать два близлежащих сустава, подозреваемый участок кости должен находиться в центре кассеты, т.е. там, куда направляется центральный луч. Фиксирование снимаемой области является непременным условием при съемке, небольшое шевеление ведет к выявлению расплывчатости рисунка. То же самое бывает, если рентгенографируемый участок неплотно прилегает к кассете.

Технически хорошо выполненным снимком считается такая рентгенограмма, на которой хорошо виден тонкий структурный (трабекулярный) рисунок кости, а сама кость выявляется в виде белой светлой тени ( негатив) на сером фоне мягких тканей.

Рентгенограммы костей выполняются обычно обзорные, т.е. с захватом всей кости, включая пораженный отдел с соседними (с обеих сторон) здоровыми отделами кости. Иногда делаются прицельные снимки для более детального изучения очага.

Диагностические возможности рентгеновского метода в остеологии зависит от анатомо-морфологического субстрата патологического процесса в костных и окружающих их тканей.

На рентгенограмме получается четкое изображение особенно костной ткани, именно ее неорганической части, состоящей из солей кальция и фосфора, а мягкотканный компонент кости на рентгенограмме не создает тенеобразования. Таким образом, если процесс связан с разрушением минерального сотава кости, рентгенологическая диагностика в значительной степени облегчается и, наоборот, при наличии патологии остеоидной ткани возможности рентгенологической методики весьма ограничены.

С точки зрения рентгенологического метода исследования, весь скелет состоит из трех структур: компактной кости, спонгиозной кости, структуры без костных элементов.

От преобладания той или иной структуры зависит форма и размеры кости, обусловленные функциональной направленностью той или иной части скелета. Компактная кость анатомо-морфологически состоит из плотно прилегающих костных балок, между которыми практически нет межтрабекулярного пространства, заполненного мягкотканым компонентом. Поэтому рентгенологически картина компактной кости представляется в виде сплошной лентовидной или нитевидной ткани, окаймляющей кость снаружи. Компактная кость в связи с таким расположением называется кортикальным слоем.

Спонгиозная, или губчатая, кость анатомо-морфологически состоит из переплетающихся костных трабекул, расположенных на определенных расстояниях друг от друга. Между ними находится красный костный мозг - мягкотканная часть кости. Рентгенологическая картина спонгиозной кости весьма типичная и харарктеризуется сетевидной трабекулярной структурой, зависящей от анатомо-функциональной направленности каждой кости. В пяточной кости структура спонгиозной кости крупноячеистого типа с направлением силовых линий трабекул косо книзу; эпифизов трубчатых костей спонгиозная кость, наоборот, мелкоячеистой структуры. Структура без костных элементов в скелете - это костномозговые каналы в длинных трубчатых костях, отверстия или щели, через которые проходят питающие кость сосуды; хрящевые линии в метаэпифизарных отделах, воздушные пазухи и целая система суставных щелей - вся эта структура в целом рентгенологически выявляется участками просветления различной формы, величины, высоты.

Рентгенологическая картина длинных трубчатых костей. Как известно, каждая длинная трубчатая кость состоит из диафиза, двух метафизов и двух эпифизов: проксимальный и дистальный метаэпифизы. Каждый отдел имеет характерную рентгенологическую картину. Диафиз на рентгенограмме (негатив) состоит как бы из двух светлых полосок компактной кости (кортикальный слой), который в центральной части бедренной кости взрослого человека может достигать 1 см.

Направляясь в концевые отделы, компактная кость в области метафизов значительно истончается, а в эпифизах определяется в виде тоненькой нитевидной полоски, которая называется замыкательной пластинкой. Вдоль всего диафиза в виде светлой полосы проходит заканчивающийся в месте перехода диафиза в метафиз костно-мозговой канал.

Метафиз - участок длинной трубчатой кости, расположенный между диафизом и эпифизарной линией росткового хряща. Рентгеновская картина его представляет типичную сетевидную структуру с более крупными ячейками, чем в эпифизах.

Эпифизы - концевые отделы кости, находящиеся за линией эпифизарного росткового хряща,составляют суставные головки с трабекулярной сетчатой структурой, характерной для спонгиозной кости.

Короткие кости скелета. Рентгенологическая картина их в общем одинакова: в целом вся кость состоит из губчатого вещества и окаймлена со всех сторон тонкой пластинкой компактной кости.

Плоские кости - кости грудины, черепа, ребра, попатки, тазовые кости. Они имеют общую рентгенологическую картину, выражающуюся в том, что между полосками компактной кости находится губчатая кость с ее трабекулярной сетчатой структурой. Кости черепа отличаются некоторым своеобразием: компактная кость - наружная и внутренняя пластинки - довольно толстая, ткань диплоэ между ними имеет иное отображение, чем спонгиозная кость в других костях.

Суставы. Анатомически, как известно, сустав представляет собой прерывное, полостное, подвижное соединение. Рентгенологически понятие сустава резко отличается от анатомического. Большая часть суставных элементов имеет мягкотканную структуру и прямого отображения на снимке не дает. Ренттгенологически обрисовывается только два суставных компонента: суставные концы костей и суставная щель. Суставной конец каждой кости имеет строго определенную форму и структуру, соответствующую функции сустава. На снимке суставные концы четко контурированы и окаймлены хорошо выраженной ровной “гладкой” компактной костной пластинкой, являющейся непосредственным продолжением тени коркового слоя метафиза. Эту часть кортикального слоя, находящуюся под суставным хрящем, принято называть замыкательной или замыкающей пластинкой. Замыкающая пластинка суставной впадины в нормальных условиях всегда значительно толще субхондральной пластинки суставной головки.

Суставная щель проявляется на рентгенограмме в виде полосы просветления той или иной высоты и формы, которая проекционно соответствует суставным хрящам, дискам, менискам и внутрисуставным связкам, а также истинной анатомической суставной щели. Для каждого сустава рентгеновская суставная щель имеет определенную высоту и форму. У детей суставная щель широкая, а у стариков узкая вследствие изношенности хряща. Наиболее широкие суставные щели у коленных и бедренных суставов (4-6 мм). Для здорового сустава обязательным является полное соответствие суставных поверхностей.

Возрастные особенности скелета.

Кость новорожденного резко отличается от кости взрослого. На рентгенограмме новорожденного получают отображение лишь обызвествленные диафизы; хрящевые эпифизы, как и все мелкие косточки, не различимы, за исключением лишь дистального эпифиза бедра, а также пяточной, таранной и кубовидной костей, окостенение которых начинается еще в утробном возрасте. Наличие указанных обызвествлений является признаком доношенности плода.

В связи с ростом ребенка постепенно появляются точки окостенения в эпифизах длинных трубчатых костей и в других, в том числе мелких костях. Пока не произойдет полного окостенения, между эпифизом и телом кости будет выявляться светлая полоска - хрящевая прослойка, называемая эпифизарной зоной или эпифизарной линией.

Имеются отработанные таблицы, по которым можно довольно точно определить возраст растущего организма на основании учета появления ядер окостенения и срастания эпифиза с метадиафизом. Эпифизарная линия будет тем шире, чем моложе человек, она ограничена со стороны эпифиза костной пластинкой, окружающей губчатое вещество эпифиза - базальной зоной окостенения, и со стороны метафиза (его губчатого вещества) - плотным костным валом, называемым зоной предварительного обызвествления.

Таким образом, рентгенограммы костей и суставов детей характеризуются следующими признаками: 1) наличием точек окостенения эпифизов; 2) наличием полосы просветления, соответствующей расположению эпиметафизарного хряща; 3) наличием значительной высоты суставной щели.

Окончательный синостоз эпифизов с диафизами наступает к 24-25 годам, у женщин на 2-4 года раньше; на месте эпифизарной зоны (линии) на рентгенограммах длительное время выявляется более интенсивная линия, называемая эпифизарным рубцом.

Сроки наступления пневматизации костей черепа также имеют свою закономерность: сосцевидных отростков - на 6-8 месяце; решетчатой кости - на 9 месяце-2 году; клиновидной кости - на 3 году; гайморовой полости - на 8 году; лобных пазух - на 11-12 году жизни.

Рентгеносемиотика изменений костей и суставов.

План изучения рентгенограммы кости (сустава) весьма прост. Вначале надо оценить положение, форму и величину отображенных на снимках костей. Затем следует рассмотреть контуры наружной и внутренней поверхностей кортикального слоя на всем протяжении кости. Далее необходимо исследовать состояние костной структуры во всех отделах кости. Если рентгенограммы произведены ребенку или подростку, то специально выясняют состояние ростковых зон и ядер окостенения (сроки их появления, симметричность окостенения, сроки синостозирования). Изучается соотношение суставных концов костей, величина, форма рентгеновской суставной щели, очертания замыкательной костной пластинки эпифизов. Наконец, следует установить объем и структуру мягких тканей, окружающих кость.

Рентгенологическая картина изменения кости при любом патологическом процессе складывается из следующих компонентов: изменение структуры, формы, объема, величины, контуров кости и окружающих тканей.

Изменение структуры рисунка кости. Основным и наиболее часто выявляемым рентгенологическим симптомом при заболеваниях костей является остеопороз. Остеопорозом, или разрежением, кости (рарефикацией) называется уменьшение костного вещества без изменения объема, т.е. уменьшение количества костной ткани в единице объема кости и, следовательно, увеличением в объеме костно-мозговых ячеек. При этом уменьшается и толщина, и количество костных балок. Размеры кости при остеопорозе остаются без изменений. При этом нарушается динамическое равновесие обменных процессов костной ткани, что приводит к отрицательному конечному балансу. При остеопорозе в каждой костной балке содержится нормальное количество минеральных солей, так как их отложение и связь с органической матрицей регулируется физико-химическими законами, сохраняющими свою силу и при остеопоротической перестройке.

Остеопороз в рентгеновском изображении характеризуется следующими признаками: 1) появление крупнопетлистого рисунка кости, возникающего в связи с истончением и разрушением отдельных костных балок и увеличением объема костномозговых ячеек; 2) истончением кортикального слоя кости, обусловленным разрушением костных балок со стороны костномозгового канала; 3) расширением костномозгового канала в результате истончения кортикального слоя со стороны костномозгового канала; 4) спонгиозированием кортикального слоя в связи с частичным разрушением костных пластинок; 5) резкой подчеркнутостью кортикального слоя всей кости. Остеопороз следует отличить от деструкции, при которой костные балки исчезают совсем. По характеру теневого отображения остопороз может быть: очаговым, неравномерным (пятнистым, пегим) и равномерным (диффузным).

Неравномерный осеопороз в виде отдаленных островков наблюдается чаще при острых процессах: невритах, каузальгиях, переломах, флегмонах, ожогах, обморожениях и часто является первоначальной фазой, после которой наступает диффузный остеопороз.

Равномерный ( диффузный ) остеопороз наблюдается при хронических, длительно протекающих процессах. По локализации остеопороз различают: 1) местный - вокруг очага поражения; 2) регионарный, захватывающий целую анатомическую область - сустав; 3) распространенный ( вся конечность); 4) системный ( весь скелет).

Атрофия кости. Атрофия - это уменьшение объема всей кости или ее части. В зависимости от причины различают атрофию функциональную ( от бездеятельности), нейротрофическую, гормональную и атрофию, возникающую от давления. Атрофия, как и остеопороз - процесс обратимый. По окончании причины, вызвавшей его, костная структура может полностью восстановиться.

Деструкция. Разрушение ( деструкция) костных балок сопровождает воспалительные и опухолевые процессы, при которых кость замещается патологической тканью. Соответственно деструктивному очагу костный рисунок на рентгенограмме отсутствует.

Остеолиз. Это патологический процесс, сопровождающийся рассасыванием кости, при котором костная ткань исчезает полностью и бесследно при отсутствии реактивных изменений окружающих тканей и оставшейся части кости. Остеолиз характерен для некоторых заболеваний центральной и периферической нервной системы, как, например,сирингомиелии, сухотки спинного мозга, ранений спинного мозга и крупных нервных стволов, болезни Рейно и т.д.

Остеомаляция. Его сущностью является ” размягчение“ костей вследствие недостаточной минерализации костных балок. Возникает это состояние в результате того, что при перестройке кости, когда вновь образующиеся остеоидные балки не пропитываются солями извести. Развитие подобного состояния связано с эндокринными нарушениями и алиментарными факторами, в первую очередь с недостаточностью витамина Д. При рентгенологическом исследовании обнаруживается нарастающий и резко выраженный системный остеопороз, особенно в костях таза и длинных трубчатых костях нижних конечностей. Размягчение костей ведет к дугообразным искривлениям длинных трубчатых костей, возникающим в результате физиологической нагрузки и мышечной тяги.

Таким образом, процессы, сопровождающиеся уменьшением количества костей ткани : 1) остеопороз; 2) деструкция; 3) остеолиз; 4) атрофия; 5) остеомаляция.

Процессы, сопровождающиеся увеличением количества костной ткани :

1) остеосклероз; 2) периостальные наслоения; 3) гипертрофия; 4) паростозы, гетерогенные окостенения.

Остеосклероз. Это процесс, противоположный остеопорозу и характеризующийся увеличением количества костной ткани в единице объема кости. При этом увеличивается объем каждой костной балки и их количество и, соответственно, уменьшается пространство между балками, вплоть до полного их исчезновения.

Рентгенологическими признаками остеосклероза является: 1) появление мелкопетлистой структуры с утолщенными костными балками вплоть до полного исчезновения рисунка губчатой кости; 2) утолщение кортикального слоя со стороны костномозгового канала; 3) сужение костномозгового канала вплоть до полного его исчезновения. Остеосклероз может сопровождать самые различные патологические процессы - опухолевые, воспалительные, гормональные нарушения и отравления, формирование костной мозоли и функциональные перегрузки. При любой патологии остеосклероз является результатом повышенной костеобразующей деятельности остеобластов. Остеосклероз может быть процессом обратимым.

Периостальные наслоения. Их еще называют периоститами и периостозами. Надкостница в норме и при мягкотканном утолщении ( 1) серозный; 2) гнойный; 3) альбуминозный; 4) фиброзный) при рентгенологическом исследовании не образует тени и не выявляется. Она становится видимой только при обызвествлении утолщенной надкостницы. Сроки начала обызвествления периостита у детей на 7-8 , у взрослых на 12 -14 день от начала заболевания ( первых клинических проявлений).

Различают следующие периостальные наслоения: линейные периоститы. На рентгенограммах параллельно тени коркового слоя кости и несколько снаружи выявляется тонкая полоска затемнения ( линейная тень), отделенная от тела кости светлым промежутком. Линейный периостит свидетельствует о начале воспалительного процесса чаще всего о гематогенном остеомиелите или об обострении хронического воспаления.

Слоистый периостит. На рентгенограммах вдоль кости будет выявляться несколько чередующихся между собой светлых и темных полос, исходящих как будто из одной точки и расположенных слоями друг под другом. В основе этого явления лежит волнообразный толчкообразный характер развития процесса, что чаще наблюдается при опухоли Юинга и реже при воспалительных заболеваниях.

Ассимилированный периостит- последующая фаза линейного периостита, когда возникает сочленение обызвествлений с основным массивом кости, вариант -бахромчатый периостит - множественные нарушения целостности надкостницы формируют разорванную, бахромчатую форму.

Игольчатый, спикулообразный периостоз. Проявляется образованием многочисленных тонких отростков (spiculae), растущих перпендикулярно диафизу. Эти иглы представляют собой окостенение новообразованной ткани вдоль кровеносных сосудов. Наиболее часто встречается при остеогенной саркоме.

Оссифицирующий периостоз в виде приподнятого козырька. Сущностью его является то, что опухолевый процесс из середины кости, прорастая кортикальный слой, отодвигает надкостницу, в которой возникают реактивные изменения в виде оссифицирующего периостита. В последующем возникает разрыв надкостницы и возникает характерная картина в виде приподнятой, отслоенной и порванной на границе опухолевой массы и нормальной кости. При быстром росте опухоли периостальная реакция мало выражена или отсутствует вовсе.

Гипертрофия. Это явление, противоположное атрофии. Характеризуется увеличением объема всей кости или ее части.

Паростоз. Этим термином принято обозначать костные образования, располагающиеся в непосредственной близости от кости и развившиеся не из надкостницы, а из окружающих кость мягких тканей, в частности, фасций, сухожилий, связок, гематом и т.д. Могут возникать под влиянием многих, самых различных причин, в том числе травмы, повышенной функциональной нагрузки, дистрофических процессов.

Некроз и секвестрация кости.

Остеонекроз - это омертвение участка кости вследствие нарушенного питания. Патоморфологической основой остеонекроза является гибель костных клеток при сохранении плотного промежуточного вещества, в связи с чем плотные элементы в некротическом участке преобладают, и на единицу веса мертвой кости минерального остатка приходится больше, чем живой. При остеонекрозе на границе между некротическим участком и окружающей живой костью развивается мягкотканная соединительная прослойка, отделяющая костную структуру омертвевшей части от живых участков.

Различают септический и асептический некрозы. Асептические некрозы наблюдаются при остеохондропатиях или деформирующих артрозах, при тромбозах и эмболиях. Септические или инфекционные некрозы возникают при воспалительных заболеваниях.

Рентгенологическая картина остеонекрозов характеризуется следующими признаками: 1) повышенной интенсивностью некротизированной кости; 2) полосой просветления, отделяющей здоровую кость от омертвевшей; перерывом их костных балок на границе уплотненного участка и полосы просветления; 3) остеопорозом окружающей здоровой ткани.

По рентгенологической картине асептический остеонекроз отличить от септического довольно трудно. Диагностическим критерием может быть ширина пограничной полосы - последняя при инфекционном процессе широкая, грубая. Иногда трудно бывает также различить интенсивную костную структуру при остеонекрозе и при остеосклерозе, хотя это совсем различные по своей сути процессы. Критерием опять является полоса просветления, которая характерна для остеонекроза и создает контраст теней. Если эта полоса узкая и не выявляется, то различие между остеонекрозом и остеосклерозом при их одновременном существовании провести невозможно. Отделившийся от основной кости омертвевший участок называется секвестром.

Изменение формы кости. Они могут быть разнообразными: дугообразные при рахите, условные - после травмы; S-образные при врожденных деформациях.

Искривления классифицируются по степени выраженности: незначительные, значительные, резкие с указанием направления искривления. К деформациям кости нужно относить дефекты кости: частичные или тотальные.

Изменение объема кости. При характеристике объема имеют в виду утолщение, вздутие и истончение кости. Утолщение ( гиперостоз) - остеосклероз плюс увеличение объема кости. Когда говорят о гиперостозе, имеют в виду увеличение поперечника кости на значительном протяжении.

Экзостоз - избыточное разрастание костной ткани на ограниченном участке, выступающее за пределы кости.

Эностоз - разрастание костной ткани в сторону мозгового канала.

Вздутие кости - увеличение объема кости, но с уменьшением количества костного вещества, за счет разрастания патологического мягкотканного субстрата. Последними могу быть хрящ - при энходроме, продукты дегенеративного распада при кистах, гигантоклеточной опухоли и т.д..

Истончение кости. См. выше.

Контуры: форма, четкие или нечеткие при деструкции.

Рентгеносимптоматика при заболеваниях суставов. Основным и наиболее часто встречаемым симптомом в таких случаях является сужение суставной щели или полное ее отсутствие, что свидетельствует о гибели суставных хрящей.Сужение суставной щели может быть равномерным ( на всем протяжении) и неравномерным - тогда говорят о деформации суставной щели, в основе которой находятся ограниченные нарушения целостности хрящей.

Полное отсутствие суставной щели с переходом костных балок одной кости на другую называется анкилозом. Анкилоз может быть полный и неполный (частичный) - при сохранении суставной щели на ограниченных участках. Может иметь место врожденное отсутствие сустава ( суставной щели) - тогда говорят о конкресценции, которая имеет типичную локализацию: мелкие суставы конечностей, позвонки.

Изменение замыкательных (субхондральных) пластинок. Оно может проявляться в виде усиления интенсивности ее тени, что свидетельствует об уплотнении при артрозах, остеохондрозах позвонков или, наоборот, в виде истончения, прорыва или полного отсутствия, что является результатом рассасывания, нарушения целостности или расплавления за счет деструктивного процесса ( туберкулез суставов, гнойные артриты и т.д.).

Деструкции суставных отделов костей. Под этим симптомом подразумевается наличие разрушения костей, находящихся в пределах суставной капсулы или вблизи ее вне сустава, или под замыкательной пластинкой.

Деформация суставных отделов костей. Обезображивание суставных концов и суставных поверхностей, как правило, - основной симптом при артрозах.

Деформация бывает следующая: в виде уплощения как головки, так и суставной впадины; углубления суставной впадины; губовидных разрастаний по краям суставной впадины; в виде удлинений замыкающих пластинок в горизонтальном направлении (при остеохондрозах позвонков) и др. Наблюдаются деформации суставных краев костей в виде заострений треугольной, а также клювовидной формы. Последние являются типичными для деформирующего спондилеза, в основе которого лежит обызвествление продольных связок у места прикрепления к краям позвонков в области замыкательных пластинок. Высшей степенью деформации суставных отделов костей является нарушение нормальных соотношений в суставе, что лежит в основе целой нозологической единицы - вывихов.

Рентгенологическая диагностика при травматических повреждениях костно-суставного скелета. Итак, полное несоответствие суставных поверхностей (запустение суставной впадины) называется вывихом. Этот рентгенологический симптом сопровождается значительным смещением центральной оси одной из костей по отношению к другой. Вывихнутой принято считать кость, расположенную дистально. В позвоночнике вывихнутым принято называть вышележащий позвонок. Описывая рентгенограммы с данной патологией скелета, необходимо детально указывать : 1) направление смещения вывихнутой кости и 2) степень выраженности его в сантиметрах или по отношению к размерам длинника и поперечника фиксированной сочленованной кости. Вывихи могут быть травматическими, неосложненные переломами.

Неполное нарушение соотношений костей в суставе и частичное несоответствие суставных или сочленяющихся отделов костей называется подвывихом.

Значительно чаще травматические повреждения костей выражаются переломами.

Анатомической основой перелома является плоскость перелома, рентгенологически отображающаяся : 1) линией просветления. Оценивая состояние контуров и костной структуры в области предполагаемой плоскости перелома, иногда можно выявить также и 2) линию уплотнения. В этом случае кости несколько укорочены, контуры их незначительно деформированы. Такой вид перелома называется вколоченным, или перелом с вклинением отломков. Дистальный отломок обычно смещается по длиннику кости в проксимальном направлении. Таким образом, помимо симптома линии перелома, есть еще симптом смещения отломков. Рентгенологически смещение отломков характеризуется выявлением их размеров, формы и количества. Смещение отломков может быть: 1) боковое вдоль поперечника кости, продольное по отношению к длиннику кости, а также в виде 2) расхождения отломков, захождения их и вклинения. Любое смещение отломков анализируется по направлению и степени выраженности : 1) при боковом - по отношению к диаметру проксимального отломка, 2) при продольном - в сантиметрах, а при 3) угловых - в градусах. Нередко типичные травмы дают так называемые 4) периферические, или ротационные, смещения отломков.По направлению линии перелома к оси кости различают 1) поперечный, 2) продольный , 3) спиралевидный переломы и разнообразные их комбинации. Перелом во многих плоскостях обозначается как оскольчатый. Если имеются переломы одной кости, но в разных местах, то говорят о множественном переломе. По отношению к суставу различают : 1) внутрисуставной и 2) внесуставной переломы. Для первых типично расположение перелома за местом прикрепления капсулы сустава, т.е. около суставной поверхности кости, или проникновение в эту зону линии перелома извне. Все остальные переломы будут внесуставными. Если повреждена часть кости и линия перелома не достигает противоположного контура, тогда это трещина.

Заживление переломов идет через образование костной мозоли, которая развивается из эндоста, из основной массы костного вещества и периоста. Наиболее интенсивные репаративные процессы протекают в периосте. Первыми признаками формирования костной мозоли являются обызвествления. У детей отложения извести определяются на рентгенограммах в среднем через 1,5-2 недели после перелома, у взрослых 3-4 недели. Полная костная консолидация наступает не ранее 3-7 месяцев. Примерно в это же время исчезает и видимость линии перелома. Структура восстанавливается полностью, однако по наружной ее поверхности, в месте бывшего перелома, постоянно сохраняется муфтообразное утолщение, как результат сформировавшейся костной мозоли.

Описанные ранее рентгенологические признаки переломов более всего характерны для переломов длинных трубчатых костей. Короткие губчатые кости имеют те же признаки, но кроме этого еще и симптом деконфигурации кости без видимого смещения отломков. Например, при компрессионных переломах тел позвонков выявляется клиновидная их деформация. При этом линия перелома в губчатой кости почти не устанавливается, и только тщательное изучение состояния трабекул и перекладин помогут обнаружить ее.

Плоские кости могут иметь специфический вид линии перелома.Обычно в компактной части кости линия перелома имеет четкие, мелкие зазубренные контуры. В толще губчатого костного вещества контуры линии перелома менее четкие и крупнозазубренные. В зависимости от возраста больного переломы имеют разное проявление. Старческие переломы характеризуются множеством линиий переломов, оскольчатостью. Детские переломы представлены: а) перегибом кости - надломом, когда есть локальная деформация наружного контура, но линии перелома не выявляются; б) поднадкостничным переломом, когда определяется линия перелома и ограниченное нарушение ровности контура кости, но смещения отломков нет. Особый вид детских переломов выделен в группу травматического эпифизеолиза. Обычно под этим термином понимают нарушение целости кости вобласти росткового хряща. Рентгенологическое распознавание основного на выявлении смещения ядра окостенения по отношению к метафизу кости.

Повреждение мягких тканей при переломах костей, вывихах и подвывихах всегда сопутствуют основному патологическому процессу, проявляясь на рентгенограммах в виде затемнений ( множественные мелкие костные отломки, обызвествления межмышечных гематом, самих мышц и связок ) или в виде разнообразных деформаций из-за кровоизлияний и эксудации межтканевой жидкости.

Патологические заживления переломов отображаются формированием неправильно сросшихся переломов, избыточной костной мозоли, ложным суставом, синостозом костей или остеолизом травмированного отдела костного скелета.

Рентгенологический синдром воспалительного поражения кости.Он включает следующие признаки: 1) очаги деструкции; 2) костные секвестры; 3) периостит; 4) разрежение кости (остеопороз) 5) остеосклероз.

При гематогенном остеомиелите наиболее ранний признак на 2-3 день заболевания - это припухлость и деформация мягких тканей, окружающих кость. Первыми прямыми признаками остеомиелита является периостальные наслоения и остеопороз. Начальные явления периостального костеобразования можно видеть к концу 1-й недели, в этот же период образуется остеопороз. На 2-3-й неделе болезни на общем фоне остеопороза появляются очаги деструкции. Если лечение своевременно не начать, то в конце 3-й - начале 4-й недели вокруг деструктивных очагов на фоне остеопороза начинается процесс эностального остеосклероза, так характерного для остеомиелита.Этот процесс характеризуется диффузностью и распространенностью, чем и отличается от узкой зоны остеосклероза при туберкулезном остите. Образуются секвестры. Распространенный остеосклероз при остеомиелите свидетельствует о переходе процесса в хронический, для него же характерен ассимилированный периостит. При туберкулезном воспалении (туберкулезный остит) острая фаза растягивается на много месяцев. Как правило, процесс начинается в суставном конце кости, где в миелоидном костном мозге и возникают первичные (по отношению к суставу) туберкулезные очаги. Распространение воспаления на сустав получило название артритической, на межпозвоночные диски и мягкие ткани позвоночника - спондилитической фазы.

После стихания воспаления наступает третья фаза - постартритическая (постспондилитическая), для которой характерно постепенное замещение воспалительной гранулемы рубцовой тканью. Для туберкулеза типична локализация очагов в 1) телах позвонков, 2) плоских костях и 3) эпифизах трубчатых костей. Очаги в эпифизах часто имеют большие размеры, содержат секвестры из губчатого костного вещества, сопровождаются неровностью контуров суставных концов кости и сужением суставной щели. Сифилис поражает преимущественно диафизы поверхностно расположенных костей (большеберцовая , локтевая, ключица). При нем очаги мелкие, находятся в субкортикальном слое, окружены зоной уплотнения костной ткани. Здесь же локализуются сливающиеся с кортикальным слоем периостальные наслоения.

Опухоли костей. Певичные опухоли костей. Характерные признаки: деструктивный процесс с разрушением всех слоев кости, с разрывом кортикального слоя и прорастанием в мягкие ткани с обызвествлением последних. Костная структура опухоли хаотична, не похожа на картину исходной кости. Видны тени патологических обызвествлений: симптомы “козырька” и “ игольчатого периостоза”. Если в саркоме преобладают процессы деструкции, то её называют остеолитической. Если же участки деструкции перекрыты вновь образованными костными массами, то саркому именуют остеобластической.

Однако чаще встречаются вторичные злокачественные поражения костей, т.е. метастазы рака других органов. Главным отличием, конечно, является то, что процесс является вторичным. Вторым важным признаком является множественность МТС. В костях обнаруживается остеолитическая форма МТС- множественные очаги деструкции с неровными контурами. Но при определенных условиях могут быть остеобластические МТС. Они обусловливают на рентгенограммах множественные уплотненные участки в кости с нерезкими и неровными очертаниями. Как и при МТС могут наблюдаться очаги деструкции при миеломной болезни. Здесь в дифференцировке помогают клинические методы- стернальная пункция и т.д.

Для доброкачественной опухоли характерно: 1) деформация кости, 2) одиночная тень опухоли с четкими контурами, 3) отсутствуют периостальные наслоения, 4) кортикальный слой не прерывается, 5) костная структура опухоли хотя изменена, но сохраняет общие черты материнской, исходной кости, 6) отсутствуют обызвествления окружающего мяткотканного компонента. Может содержать правильно распределенные очаги обызвествления ( хондрома). Может дать абсолютно бесструктурный дефект. Медленный рост с учетом общего хорошего состояния.

При дифференциации воспалительного процесса и опухоли следует иметь в виду, что и там может быть деструкция, но отсутствуют при опухоли 1) секвестры и 2) нет белоснежного периостита. 3) Нет также перехода на сустав. Для остеомиелита характерно: 4) продольное распространение, а для опухоли - поперечное направление.

Самые частые заболевания суставов - дегенеративно- дистрофические, происходящие от разных и не всегда ясных причин ( травма, перегрузка, нарушение белкового обмена и т.д.). Главные признаки: 1) сужение рентгеновской суставной щели; 2) костные разрастания по краям суставных поверхностей; 3) деформация суставных поверхностей; 4) уплотнение ( склероз) подхрящевых слоев костной ткани в обоих суставных концах, особенно в наиболее нагружаемых их участках; 5) кистовидные образования, дающие просветления в суставных концах костей. В отличие от деструктивных очагов они имеют правильную форму, четкие гладкие контуры и не содержат секвестров.

В некоторых случаях преобладают резкое сужение суставной щели и деформация суставных поверхностей, а кистовидные образования немногочисленны или отсутствуют. Такую форму дегенеративно-дистрофического поражения называют деформирующим артрозом.

Особенности применения радионуклидных методов для диагностики заболеваний и повреждений костей. Основным сцинтиграфическим признаком МТС опухолей в скелете является интенсивное накопление радионуклида в очаге поражения (“горячий” очаг). При компьютерной обработке или радиометрии достоверным признаком наличия метастазов считается преобладание интенсивности накопления радионуклида в очаге поражения над здоровым симметричным или рядом лежащим участком на 30-40 %. Ложноотрицательные результаты отмечаются в костных МТС, имеющих остеолитический характер изменений, а также после лечебных мероприятий: лучевое, химиотерапия. В 23 % случаев МТС выявляются радионуклидными методами раньше от 3 месяцев до 3 лет.

При сравнительной оценке данных радионуклидных и рентгенологических исследований зона распространенности процесса и очаги поражения на остеосцин-

тиграммах больше, чем на рентгенограммах аналогичных областей.

Первичные злокачественные опухоли костей. Радионуклидное исследование опухолей костей не только подтверждает наличие новообразования, но и позволяет судить о распространенности патологического очага и характере роста опухоли. Повышение накопления остеотропных радионуклидов при первичных злокачественных опухолях обусловлено процессами минерализации реактивных и опухолевых костных структур. Высокое накопление в 8-10 раз и больше) остеотропных радионуклидов отмечается при остеобластической форме остеогенной саркомы, хондросаркоме, ретикулосаркоме, опухоли Юинга и миеломе.

Значительно меньше поглощение в очаге поражения радионуклида отмечается у больных остеолитической формой остеогенной саркомы, злокачественной остеобластокластомой, а также при доброкачественных образованиях из хрящевой ткани ( > в 4-5 раз, чем над здоровым участком ).

Остеомиелит. Изменения более рано, чем при РТ методе. При хроническом процессе обострение выявить значительно труднее, в таких случаях диагностическое решение основано исключительно на данных радионуклидного исследования. При подострой форме остеомиелита, а также при туберкулезе костей происходит интенсивное накопление радионуклида в очаге поражения. Поглощение в 10 раз выше, чем у здоровых тканей. Причем изменения сцинтиграфической картины при подостром остеомиелите предшествуют рентгенологическим данным на 1-2 мес. При хроническом остеомиелите интенсивность поглощения не выше 3-4 раз, но при этом уменьшается или прекращается образование реактивной костной ткани.

При воспалительных, дегенеративно-дистрофических заболеваниях также увеличивается накопление меченых фосфатов. Таким образом, остеосцинтиграфия представляет собой эффективный способ выявления поражений самого различного характера, особенно латентно протекающих, например, костных МТС на ранних этапах развития.

КТ. Этот метод все больше широко используется для исследований трудно поддающихся диагностике заболеваний костей скелета. КТ может быть показана при обследовании по поводу злокачественных опухолей костей, выявления поражения мягких тканей, вовлечения в патологический процесс костного мозга, а также, совместно с изотопным сканнированием, определения степени поражения кости. Для выявления поражений костного мозга и мягких тканей более информативны изображения, полученные с помощиью магнитно-резонансной томографии.

УЗИ-исследование - недорогой, неивазивный и не связанный с риском облучения метод. Для получения изображений конечностей рекомендуется пользоваться датчиком на 5 или 7,5 МГц, что дает возможность лоцировать глубоко расположенные структуры.

Этот метод дает полезную информацию для диагностики:

- образований в мягких тканях;

- скоплений жидкости в мягких тканях;

- травматических повреждений сухожилий и мышц;

- внутрисуставных выпотов, включая преходящее воспаление синовиальной

оболочки суставов бедра;

- врожденного вывиха бедра;

- врожденных или приобретенных аномалий сосудов ( в таких случаях особенно

ценную информацию дает исследование в режиме Допллера).

- Ультразвуковое исследование полезно и для уточнения положения иглы при

биопсии, аспирации или дренировании жидкости.

ЯМР, как уже сообщалось, ценный метод получения изображений при патологических изменениях, охватывающих кости и мягкие ткани ( главным образом, опухолей и опухолевидных образований). Высокая стоимость оборудования и большие текущие расходы на его обслуживание ограничивают применение данного метода. МРТ (ЯМР) при анализе полученных результатов выявлено, что МРТ опережает рентгенологические методы по срокам установления МТС и воспалительных изменений костей, является самой эффективной методикой в диагностике поражений костного мозга. МРТ позволяет оценить поражение кости, одновременно выявить мягкотканный компонент опухоли.

Термодиагностика. Пименяется при диагностике воспалительных заболеваний мягких тканей. Изменения на термограммах возникают раньше клинических признаков ( градиент температуры 1-4,6о С).

Остеомиелит. Первый рентгенологический признак (отслоенный периостит), одновременно с первыми признаками деструкции наблюдается лишь на 10-15 день ( у детей на 5-7 день). Деструкция нарастает, и на 3-4 неделе формируется “бахромчатый” периостит. На 6-7 неделе формируется полость с секвестрами. Наблюдается термоасимметрия сегмента или всей конечности, когда клиническая картина стертая, а рентгенологические признаки еще отсутствуют.

Артриты. При воспалительных заболеваниях суставов различной этиологии рентгенологически можно выделить 4 группы изменений: 1) первичное поражение мягких тканей суставов и синовиальных сумок с вторичным изменением хрящевой и костной ткани; 2) первичное поражение надкостницы с изменением подлежащей костной ткани; 3) первичное поражение кости с возможным вторичным поражением суставов; 4) первичное поражение сухожилий и мышц в месте их прикрепления с распространением на подлежащие участки кости. Как правило, указанные изменения развиваются при хроническом течении заболевания, тогда как термографические исследования, произведенные сразу же при выявлении начальных клинических признаков, позволяет обнаружить воспалительный очаг в острый период.

Исследование аппарата движения и опоры. В основе радионуклидного метода исследования различных поражений костей системы имеет способность остеотропных РФП концентрироваться в большой степени в структурах, находящихся в процессе костеобразования, чем уже в сформированной костной ткани. При этом сказываются как анатомо-физиологические особенности строения и функции костной ткани, так и различия в процессах нормального и патологического костеобразования.

Исследование скелета. Цель метода радионуклидной диагностики с остеотропными РФП заключается в использовании данных остеосцинтиграфии для оценки интенсивности деструктивно-репаративных процессов при первичных и вторичных опухолях скелета, а также при заболеваниях неонкологического характера.

Принцип метода. Интенсивность концентрации остеотропных РФП отражает интенсивность остеогенеза.

Несмотря на различия РФП, механизм может быть представлен двумя фазами: а) увеличением кровоснабжения, ведущим к увеличению количества остеотропных РФП в экстрацеллюлярной жидкости; б) селективной аккумуляцией в реактивной новой костной ткани.

Только 85 Sr (в несколько меньшей степени барий) отражает метаболическую активность, т.к. является составной частью кости в норме, по аналогии с кальцием. Индий, галлий, меченые 99 m Тс фосфаты не являются аналогами кальция и включаются не путем замещения последнего, а с помощью других факторов: усиленного кровотока, повышенной проницаемости сосудов, поверхностного временного связывания.

РФП 85 Sr - чистый - излучатель (513 КЭВ) Тф 1/20 65 дней.

99m Те - пирофосфат ( ТСК - 7 ) аналогами этого РФП являются отечественные 99m Тс - пирфотех и 99 m Тс- технефор.

113 m Jn- индифор представляет собой водный бесцветный раствор, содержащий

113 mIn без носителя в форме полиметиленфосфата. Тф 1/2 113 J-99,8 min, энерг. - 393 КэВ.

Последовательность исследования. При распознавании первичных МТС поражений костей рекомендуется следующая схема применения различных методов диагностики:

1. Первичные опухоли:

1) сбор анамнеза развития заболевания, клиническое обследование;

2) обычная рентгенография патологического очага;

3) радионуклидная диагностика с 85Sr при сомнительных РТ данных либо 99mTс-пирофосфатом при клинически и рентгенологически установленном диагнозе.

Следующая группа методов является уделом специализированных клиник и должна применяться только при необходимости:

4) ангиографический метод исследования;

5) исследование костного мозга;

6) пункционная биопсия патологического очага;

7) эксцизионная биопсия участка опухолевой ткани.

2. МТС опухоли:

1) анамнез, клиническое обследование;

2) радионуклидная диагностика с 99mTс-пирофосфатом (дифосфонатом);

3) рентгенография, томография;

4) исследование костного мозга;

5) пункционная, реже эксцизионная (при доступной локализации), биопсия должна проводиться только в тех случаях, если неизвестен источник метастазирования.

Применение метода. Кроме онкологических заболеваний, эти препараты могут применяться и для других целей, не связанных с опухолевыми поражениями, например:

- использование качественной и количественной сцинтиграфии для оценки состояния интенсивности деструктивно-репаративных процессов при ревматоидном и деформирующем артрите, артрозе, остеохондрозе и др. неопухолевых заболеваний костей;

- изучение особенностей восстановительных процессов при переломе в динамике (возможно и под гипсовой повязкой);

- исследование активности воспалительных процессов в костях, определение начала обострения хронического остеомиелита, установление количественных критериев, характерных для различных фаз (острой, подострой, хронической) и оценка эффективности лечебных мероприятий при остеомиелите (отмечено, что радионуклидный метод фиксирует наличие воспаления в кости на 7-10 суток раньше, чем рентгенологический метод);

- изучение степени интенсивности минерального обмена при системных заболеваниях костей и суставов, особенно в тех случаях, которые протекают без выраженных клинических проявлений;

- исследование патологических сдвигов, связанных с нарушением кровоснабжения тех или иных участков скелета; необходимо динамическое наблюдение с целью оценки эффективности проводимых лечебно-восстановительных мероприятий;

- изучение послеоперационной перестройки костной ткани, определение функциональной пригодности трансплантантов и их жизнеспособности.

Во всех случаях использования остеотропных РФП следует принимать во внимание общие факторы, влияющие на количество поглощенного патологическим процессом радионуклида: степень васкуляризации, количество коллагена, остеогенную активность, размеры поражений, глубину залегания и анатомическое расположение очага, осложнения (переломы), длительность заболевания, а для опухолей - степень роста и наличие некротического компонента.

Радионуклидная диагностика с 85Sr. Метод применяют для:

1) для дифференциальной диагностики скелетогенных злокачественных опухолей, доброкачественных либо опухолеподобных поражений скелета;

2) дифференциальной диагностики костномозговых (нескелетогенных) злокачественных опухолей (ретикулосаркома, саркома Юинга, меланома), скелетогенных злокачественных новообразований, а также МТС в скелет;

3) определения момента малигнизации доброкачественных костных и хрящевых новообразований;

4) своевременного выявления прорастания саркомы в мягкие ткани;

5) уточнения размеров и протяженности злокачественных процессов скелетогенного характера.

Методика. 85Sr в изотоническом растворе NaCl вводят в/в в количестве 0,037 - 0,055 МБк/кг. Всем больным через 24, 48, 72 и 96 часов проводят радиометрию пораженного и симметричного здорового участков скелета с последующим построением графиков накопления и выведения 85Sr из костей, пораженных патологическим процессом.

Оценка результатов: 1) резко положительный результат индикации - накопление радионуклида превышает 200%; сканограммы с усиленной штриховкой и четкими контурами очага поражения; 2) слабопололожительный результат - накопление нуклида в пределах 150-200%; область поражения на сканограммах контурируется нечетко; 3) отрицательный результат индикации - накопление нуклида в пораженной кости не превышает 150%; отсутствие изображения процесса на сканограмме.

Несмотря на выраженную специфичность радионуклида костной ткани, его в настоящее время широко не применяют из-за невыгодных физических параметров и высоких уровней лучевой нагрузки на организм в целом и скелет в частности (соответственно 1,1 и 2,5 мЗв/Мбк).

Наиболее информативным методом радиодиагностики опухолей костей в настоящее время является метод с 99mTc-фосфатами (пирофосфат, дифосфат и др.).

Метод применяют: 1) для визуализации скелетогенных и костномозговых злокачественных и доброкачественных опухолей, опухолеподобных поражений; 2) для выявления МТС очагов скелета, причем результаты исследования с 99mTc-пирофосфатом могут опережать рентгенологическое выявление их на 2-12 месяцев; 3) для определения критериев операбельности больных с различными злокачественными новообразованиями; 4) для поисков дополнительных очагов поражения при первично-множественных опухолях (саркома Юинга, ретикулосаркома, хондроматоз, костно-хрящевой экзостоз и др.); 5) для поисков очагов поражения при системных заболеваниях (лимфогранулематоз, лейкемия и др.); 6) для многократных исследований в короткие промежутки времени с целью изучения динамики процессов.

Для диагностики первичных опухолей костей вводят в/в препарат активностью 148-222 МБк, для диагностики вторичных опухолей - 259-296 МБк. Радиометрию, сканнирование либо сцинциграфию производят дважды: через 3-4 часа и 24 часа после введения препарата. При исследовании костей таза предварительно необходимо опорожнить мочевой пузырь.

При первичных и вторичных поражениях скелета динамическая сцинтиграфия не дает какой-либо новой существенной информации. Существенное значение в клинических исследованиях, кроме визуализации, патологического процесса (качественная сцинтиграфия) имеет количественная сцинтиграфия.

Интерпретация результатов. В норме через 3-4 часа после введения РФП на фоне сравнительно равномерного распределения фосфатов в костях отмечается довольно много областей повышенного накопления: основание черепа, ребра, углы и края лопаток, позвонки, кости таза, метаэпифизарные отделы трубчатых костей. Повышенное накопление РФП во все сроки исследования также в почках , между тем очаги поражения видны достаточно четко.

Клиническая ценность радионуклидной диагностики с 99mTc-фосфатами заключается в раннем распознавании метастатических поражений костей скелета и поиске дополнительных очагов поражения при первично-множественных формах ряда опухолей (лимфогранулематоз, лимфомы, саркомы Юинга и др.).

Так, при анализе результатов сцинтиграфии метастатических и первично-множественных поражений костей скелета диагностическая точность метода оказывается достаточно высокой и составляет 96,6 %.

При радиодиагностике опухолевых и опухолеподобных поражений скелета высокое накопление фосфатов и четкая визуализация патологических очагов отмечается как при исследовании злокачественных (скелетогенных и нескелетогенных), так и доброкачественных (опухолеподобных) процессов.

Кроме того, повышенное накопление 99mTc-фосфатов наблюдается и при опухолях мягких тканей (синовиальных и фибросаркома) без прорастания в костную ткань.

Результаты исследования первичных и вторичных опухолей скелета позволяют сделать следующие выводы:

1. Дифференцинально-диагностическая ценность метода резко ограничена.

2. Достигается возможность четкой визуализации костно-мозговых злокачественных опухолей, что в большинстве случаев не удается при использовании препаратов стронция.

3. Ложноотрицательные результаты с 99mTc-фосфатами (=3%) связаны либо с детекцией МТС мелких размеров, либо с предшествующим лечением (лучевая терапия).

4. Возможность получения ложноположительных результатов (=5%) при исследовании больных с подозрением на МТС в скелет.

5. Недостаточная специфичность 99mTc-фосфатов к костной ткани; в ряде случаев достигается четкая визуализация неостеогенных опухолей яичников, молочной железы, плоскоклеточного рака, челюстно-лицевой локализации, мягких тканей конечностей и туловища.

Разрешающая способность метода. На скано- и сцинтиграммах четко определяются очаги более 1 см в диаметре, расположенные в любом участке скелета. Чувствительность метода 92,7%, специфичность - 30%.

Радионуклидная диагностика с 113mIn-индифором:

- клинические возможности 113mIn-индифора тождественны 99mTc-фосфатом;

- радионуклидная диагностика МТС в кости скелета является основным показателем метода с 113mIn-индифора.

Методика. 113mIn-индифор в/в активностью до 370 МБк, в объеме не более 5 мл.

Исследование следует начинать через 1 час, когда в костях концентрируется около 40% введенного количества.

Исследование мягких тканей.Цель метода. Метод позитивной сцинтиграфии предназначен для: диагностики и дифференциальной диагностики злокачественных и доброкачественных опухолей, воспалительно-дистрофических процессов в мягких тканях конечностей и туловища; определение наличия и характера рецидивов доброкачественных и злокачественных опухолей; определение размеров, контуров, протяженности опухолей.

Принцип метода. Избирательное накопление.

РФП: 99mTc-пертехнетат и 67Ga-цитрат.

Радиометрия над симметричными участками. Над здоровым участком 100%.

Оценка результатов. Истинноположительное четкое изображение на скано-сцинтиграмме, радиометрическое - более 200%;

- истинноотрицательные: отсутствие изображения; < 200%.

Схема последовательности применения диагностических методов.

1. Сбор анамнеза, клиническое обследование.

2. Позитивная радиодиагностика с 99mTc-пертехнетатом 67Ga-цитроном.

3. Рентгенография патологического очага.

Следующая группа методов необходима при расхождении данных клинико-рентгенорадионуклидных исследований.

4. Ангиография, пневмография.

5. Пункционная или эксцизионная биопсия при условии последующего радикального удаления опухоли.

Методика исследования с 99mTc-пертехнетатом.

В/в 111-222 МБк. За 30 мин до его введения больные принимают внутрь 250 мг калия перхлората либо 500 мг аммония перхлората для блокады щитовидной и слюнных желез. Радиометрические, гамма-топографические и сцинтиграфические исследования проводят дважды: через 15-20 мин и 2-3 часа после введения препарата. Специальная подготовка больных необходима только при исследовании опухолей передней брюшной стенки и таза. Она заключается в предварительном опорожнении мочевого пузыря и экранировании его свинцовой пластинкой толщиной 8 мм.

Клиническая ценность метода с 99mTc в саркомах мягких тканей составляет 575±50 % в доброкачественных опухолях - 198±20 %.

Достоверное различие в уровнях накопления между злокачественными и доброкачественными опухолями мягких тканей, а также злокачественными и неопухолевыми процессами указывает на возможность применения метода радиоиндикации с 99mTc для комплексной дифференциальной диагностики этих процессов.

Разрешающая способность метода. При глубине расположения опухоли 6-10 см от поверхности кожи минимально определяемые размеры на сканограммах составляет 1,5 см в диаметре, при глубине свыше 10 см - 2,5-3 см.

Методика исследования 67Ga-цитратом.

В/в 55,5 МБк. Радиометрические и сцинтиграфические исследования проводят через 24-72 часа после введения препарата. Специальная подготовка больных (очистительная клизма) необходима при исследовании опухолей мягких тканей передней брюшной стенки и таза.

Клиническая ценность метода. Не уступает таковой с 99mTc-пертехнетатом.

ЛУЧЕВАЯ ТЕРАПИЯ - клиническая дисциплина, используюшая в качестве лечебного фактора ионизирующее излучение.

Лучевая терапия занимает важное место в лечении злокачественных новообразований, кроме того она является ценной методикой в лечении ряда неопухолевых заболеваний.

Сегодня, как и 92 года назад, т.е. в период зарождения лучевой терапии, ее генеральная задача состоит в достижении максимальной избирательности поражения опухолей с минимальными исследованиями в отношении нормальных тканей.

В основе лечебного применения ионизируюших излучений лежит их биологический эффект.

Каковы же основные особенности биологического действия ионизирующего излучения по сравнению с другими физическими факторами.

1. Большое несоответствие между ничтожной величиной поглощенной энергии ионизирующего излучения и крайней степенью выраженности реакций биологического объекта вплоть до летального эффекта. (Основной радиобиологический парадокс).

2. Отсутствие специфических рецепторов в организме человека, воспринимающих ионизирующую радиацию.

3. Скрытый характер лучевых эффектов, особенно при облучении в малых дозах, наличие патентного периода (в широком диапазоне доз).

4. Возможность беспорогового эффекта.

5. Нарушение механизмов, обеспечивающих стационарное состояние биологических систем.

Актуальность знания и исследования биологического действия ионизирующих излучений продиктована по крайней мере тремя обстоятельствами: 1) все живые организмы подвергаются действию естественного радиационного фона, который составляют космические лучи и излучения радиоактивных элементов земной коры;

2) все население республики Беларусь подверглось повышенному воздействию атомной радиации вследствие катастрофы на Чернобыльской АЭС, 3) разработка эффективных методов лучевой терапии опухолей и других патологических состояний невозможна без средств направленного изучения чувствительности клеток и тканей к радиационному воздействию.

При действии ионизирующей радиации на вещество происходит серия элементарных событий, актов взаимодействия факторов или частиц высокой энергии с атомами (молекулами) вещества.

Первая - чисто физическая стадия взаимодействия, протекающая за миллионные доли секунды, состоит в передаче части энергии фотона или частицы одному из электронов атома с последующей ионизацией и возбуждением атомов (молекул).

По следу (треку) летящей частицы высокой энергии в зависимости от ее массы, скорости и энергии более или менее густо образуются пары ионов.Чем чаще они расположены вдоль трека (т.е. чем выше ЛПИ) , тем скорее ионизирующая частица расходует свою высокую энергию, тем больше потери энергии на 1 м

пробега частицы в веществе (ЛПЭ), тем сильнее вызывающий ею физико-химический (и биологический) эффект и тем меньше общая длина пробега частицы (фотона), глубина ее проникновения в вещество.

Выбитые ионизирующей частицей электроны, если они приобрели при этом достаточно большую энергию, в свою очередь, вызывают вторичную ионизацию атомов.

Фотоны рентгеновских и гамма-лучей, лишенные массы покоя, ионизируют воздействием своего электромагнитного поля на электронные оболочки атомов.

Ионам и возбужденным атомам, обладающим избыточной энергией, заимствованной у фотона (частицы), в силу этого свойственна повышенная химическая реактивность, они способны вступать в такие реакции, которые невозможны для обычных невозбужденных атомов ( молекул).

Вторая - физико-химическая стадия взаимодействия излучения с веществом протекает уже в зависимости от состава и строения облученного вещества. Принципиальное значение имеет наличие в облучаемой среде воды и кислорода. Если их нет, возможности химического воздействия активированных радиаций атомов ограничены, локализованы. В присутствии воды под влиянием радиации возникают положительно заряженные ионы воды H2O и растворенные в воде

( гидратированные) электроны е- гидр;, присоединяясь к одной из нейтронных молекул, е - гидр, образует H2 O-. Ионы воды, как и возбужденные ею молекулы, химически реактивны, менее стабильны, чем молекулы невозбужденные. В присутствии растворенного кислорода эти активные продукты облучения легко с ним реагируют, образуя такие более долгоживущие и химически активные формы, как свободные радикалы: гидроксильный OH, супероксидный O2, а также перекись водорода H2O2 . В гидрофобных органических структурах, главным образом жировых и жироподобных (липидных), радиация в присутствии кислорода вслед за ионизацией и возбуждением также вызывает образование свободных радикалов и перекисей. Кислород активно взаимодействует с образующимися при облучении радикалами биологических молекул, и, как бы фиксируя возникшие в них потенциальные повреждения, делает их труднодоступными или недоступными для репарации. Итак, под кислородным эффектом обычно понимают явление усиления лучевого поражения при повышении концентрации кислорода по сравнению с наблюдаемым в результате облучения в анаэробных условиях. Сенсибилизирующее действие кислорода при облучении живых клеток может появиться только тогда, когда он присутствует непосредственно в момент облучения. При этом кислородный эффект проявляется в присутствии SH соединений. Последние конкурируют с кислородом за потенциональные повреждения, возникающие в ДНК, определяя их судьбу: при фиксации кислородом они реализуются в явные повреждения - инактивизацию, а при взаимодействии с SH -группой исчезают, и молекула возвращается в исходное состояние.

Кроме того, в силу своей химической реактивности и при доступе кислорода свободные радикалы и перекиси взаимодействуют с нейтральными молекулами липидов и других органических соединений ( белков, аминокислот , моно и полисахаридов), постепенно их окисляя. Развиваются таким образом цепные реакции окисления органических соединений, в которых инициаторами выступают образованные воздействием радиации ионы, возбужденные электронные состояния и радикалы.

В основе первичных радиационно- химических изменений молекул могут лежать два механизма, обозначенные как прямое и косвенное действие радиации. Под прямым действием понимают такие изменения, которые возникают в результате поглощения энергии излучения самими исследуемыми молекулами (в том числе и жизненно важными макромолекулами - мишенями). Под косвенным действием понимают изменения молекул в растворе, вызванные продуктами радиационного размножения ( радиолиза) воды или растворенных веществ, а не энергией излучения, поглощенной самими исследуемыми молекулами, об этом мы говорили выше.

Основной ареной действия ионизирующей радиации на живые системы являются “атомы живого”- клетки и их органеллы, сложная структура - функциональная организация которых влияет на конечный результат взаимодействия с радиацией не в меньшей степени, чем энергия, скорость и масса ионизирующей частицы.

Среди многих проявлений действия излучений на жизнедеятельность клетки подавление способности к делению является наиболее важным. Именно ядро играет роль хранителя наследственной информации самой клетки. Эта информация зашифрована в особых палочкоядерных структурах, выявляющихся при делении клетки благодаря способности хорошо накапливать специальные красители и потому называемых хромосомами. По механизму лучевого поражения клеток следует различать две основные формы гибели: интерфазную (не связанную с митозом) и репродуктивную - гибель при попытке разделиться.

Причиной интерфазной гибели является деградация ДНК вследствие накопления или активации гидролитических ферментов или реализация под действием радиации заложенной в клетках генетической программы интерфазной гибели. Причиной репродуктивной гибели в большинстве случаев являются структурные хромосомные повреждения (аберрации). Гибель при этом может наступить как в процессе первого митоза после облучения, так и во втором, третьем, четвертом актах деления.

Количество аберраций хромосом в клетках, процент клеток с аберрациями очень точно характеризует дозу радиации. Существенно применительно к гибели клеток, что с повышением дозы радиации увеличивается не столько степень поражения всех облучаемых клеток, сколько доля пораженных, т.е. процент гибельных клеток. Из этого следует, в частности, что при сколь угодно малой дозе радиации возможна гибель отдельных клкток, тогда как при заведомо смертельном облучении единичные клетки могут выжить. Итак, в репродуктивной гибели решающее значение имеет лучевое повреждение хроматина, прежде всего ДНК. Под влиянием радиации возникают разрывы- одно- и двунитевые - в молекуле ДНК. В обоих случаях нарушается пространственная структура хроматика и считывания (транскрипция) наследственной информации. Одиночные разрывы не вызывают поломок молекулы ДНК - вторая нить удерживает концы разорванной первой нити вблизи друг друга, облегчая их восстановление, сшивание репаративными системами. При двойном разрыве концы расходятся, их репарация затруднена. Кроме того, под влиянием воздействия ионизирующей радиации возникают сшивки между нитями ДНК, сшивки ДНК-белок, нарушения структуры тимина и других азотистых оснований ДНК, относительно эффективно устраняемые репаративными системами.

Развиваются структурно-цитогенетические нарушения. Критические структуры: ДНК и мембраны. Критические постлучевые процессы: образование липидных перекисей; деградация ДНК, автолиз белков.

Многие радиационные повреждения репарируются. Среди прочих возникают и такие повреждения, которые приводят клетку к гибели, но при определенных условиях могут быть устранены системами ферментативной репарации. Такие повреждения принято называть потенциальными.

Радиобиологи различают два основных типа лучевых повреждений ДНК- сублетальные и потенциально летальные повреждения.

Первый - это такие, вызванные радиацией изменения, которые сами по себе не ведут к гибели клеток, но облегчают ее при последующем облучении.

Второй тип- потенциально летальные повреждения- сами по себе вызывают гибель клетки, но все же в определенных условиях могут быть усранены репаративной системой.

В жизненном цикле клетки наибольшая радиочувствительность в процессе митоза. Дело в том, что деятельность систем внутриклеточного вос становления к началу митоза полностью прекращается и все повреждения ДНК, оставшиеся нерепарированными, в процессе митоза фиксируются и либо приводят клетку (или ее потомков) к гибели, либо сохраняются в наследственном механизме клеток-потомков, снимая их жизнеспособность и служа материалом для формирования мутаций.

Весь остальной клеточный цикл, за вычетом периода митоза, носит название интерфазы, т.е. периода между делениями.

Центральное место в интерфазе принадлежит процессу синтеза ДНК, в итоге которого количество молекул ДНК и общий объем генетического аппарата удваивается. Фаза синтеза ДНК, или S- фаза, продолжительностью 10-12 ч, делит интерфазу на три части. Фаза, предшествующая синтезу ДНК, обозначена ка G1 - предсинтетическая фаза. На ее протяжении (10-12ч) наряду с многими другими процессами жизнедеятельности синтезируются ферментные системы, необходимые для всех последовательных этапов самоудвоения ДНК и клеточным делением, обозначается как G2 - премитотическая (предшествующая митозу), или постсинтетическая. На этой стадии клеточного цикла (продолжительностью 2-5 ч) происходит формирование веретена клеточного деления и всего митотического аппарата, обеспечивающего реализацию деления клетки. На протяжении G1 - фазы, продолжительность которой обычно самая большая, наиболее полноценно функционируют системы внутриклеточной репарации. В S- фазе репаративные системы либо не работают, либо функционируют слабо. Наименьшая радиочувствительность в конце S- фазы. Клетки наиболее чувствительны в фазу митоза и в S период. В G0 и в начале G2 радиочувствительность минимальна. Наконец, в G2 - фазе функционируют системы пострепликативной репарации, эффективность которых, по-видимому, ниже, чем в G1 - фазе. В итоге, большинство клеток наиболее чувствительны к радиации в конце G1 - фазы перед началом синтеза ДНК, и перед вступлением митоза в самом конце G2 - фазы.

Наиболее универсальной реакцией клеток на воздействие иоинизирующей радиации в разных дозах является остановка деления, или радиационный блок митозов.