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.