ЛЕКЦИИ ПО РЕНТГЕНОЛОГИЯ,
ЛЪЧЕЛЕЧЕНИЕ И НУКЛЕАРНА
МЕДИЦИНА
МЕДИЦИНСКИ УНИВЕРСИТЕТ – ГР. ВАРНА 2002
ОБЩА ЧАСТ
Искане за рентгеново изследване
1. Едно изследване трябва да бъде направено тогава, когато има съществен шанс да повлияе на лечението на пациента.
2. Интервалът между две изследвания трябва да бъде достатъчен – след диагностика на една бронхопневмония контролен преглед се прави на 7 – 10 ден, освен ако няма клинични данни за усложнение.
3. Когато се иска рентгеново изследване, трябва да се определи точно локализацията на процеса.
4. Трябва да се определи кои диагностични методи ще дадат най-добра информация, по най-достъпния начин. Напр. Изследване на костите с радионуклид е по-добрия метод за търсене на костни метастази, отколкото да се рентгенографира целия скелет.
5. Изходът на изследването трябва да намали степента на облъчване.
Получаване на рентгенови лъчи
Рентгеновите лъчи са част от електромагнитния спектър. Те се получават когато силно ускорени електрони намаляват своята скорост при среща с преграда. Електроните се ускоряват във вакуумна тръба между два електрода с високо напрежение. Понастоящем се използва термоелектронната тръба на Кулидж, която представлява херметично затворена стъклена тръба, в която са припоени два електрода – катод и анод. При работа катодът се загрява до висока температура и от него се излъчват електрони, които с помощта на специален рефлектор при включване на високо напрежение се събират в тесен сноп лъчи, насочени към точно определена площ на анода, наречена фокус на рентгеновата тръба. При сблъскване на електроните с анода голяма част от тяхната кинетична енергия (около 99%) се превръща в топлина и за избиване на електроните от атомите на анода, и само малка част (около 1%) за образуване на рентгенови лъчи. За да не се предизвика изпаряване на анода при високата температура на работа, която е около 2000 оС, анодът се конструира от материали с висока точка на топене, добра топлопроводимост и ниско газово налягане (волфрам). Най-усъвършенствани са тръбите с въртящ се анод. Всички метални части и стъклото на тръбата при производството им се обезгазяват в специални индукционни пещи, за да не се отделят газове, когато работи тръбата. Колкото вакуумът е по-голям, толкова по-добре работи тръбата.
Поглъщане на рентгеновите лъчи
Рентгеновия образ се дължи на различната степен на поглъщане на рентгеновите лъчи преминаващи през човешкото тяло. Болестните промени водят до промяна в образа. При конвенционалната рентгенография образът е резултат от нанесени сенки, които се виждат на флуоресциращ екран или се документират върху филм. Има четири основни плътности: газ, мазнина, меки тъкани и калцифицирали структури. Рентгеновите лъчи, които минават през въздуха се абсорбират най-малко и дават най-голямо потъмняване на рентгенографията, докато обратно, калцият абсорбира по-голямата част от лъчите, затова костите изглеждат бели. Меките тъкани с изключение на мазнините, изглеждат с един нюанс на сивото на конвенционалната рентгенография. Мастите поглъщат по-слабо рентгеновите лъчи и изглеждат малко по-тъмни, отколкото другите меки тъкани. КТ увеличава
броя на видимите плътности до около 2000 нюанса на сивото, като се използва компютърна обработка на получената информация от различните проекции.
Фотографски ефект на рентгеновите лъчи
Рентгеновите лъчи предизвикват потъмняване на емулсията на рентгенографските филми. На практика обикновено ефектът на рентгеновите лъчи е усилен от флуоресциращи екрани, които излъчват светлина при облъчване с рентгенови лъчи (усилващи филми). Рентгеновият филм е поставен между два флуоресциращи екрана в специална касета.
Центражи при конвенционалната рентгенография
Те обикновено се описват взависимост от посоката на рентгеновия сноп, например Р-А проекция. При нея рентгеновият сноп минава от гърба към предната част на тялото. Това е стандартна проекция за рентгенография на гръдната клетка. А-Р проекция е тази, при която рентгеновите лъчи
преминават отпред назад. Фронтална проекция се отнася както към А-Р, така и към Р-А проекция. Изображението на рентгеновия филм е двуизмерно, защото самият филм представлява плоскост. Рентгеновият образ е сумарен образ, ето защо е необходимо да се направят поне две перпендикулярни проекции, за да се получи информация по отношение на третото измерение. Рентгенографиите изискват хоризонтален ход на рентгеновите лъчи.
Антидифузни бленди
Когато рентгеновите лъчи срещнат даден предмет, някои от тях се разсейват, като намаляват качеството на рентгенографския образ. За да се избегне този проблем се използва антидифузна бленда, която се състои от голям брой успоредни тънки оловни ленти, разделечени една от друга с материал, който позволява преминаването на успоредните рентгенови лъчи. По този начин лъчите с кос ход се адсорбират от оловните пластинки на решетката.
Увеличение при рентгенографията
Всички конвенционални рентгенографски образи показват известно увеличение, тъй като рентгеновата тръба изпраща дивергиращ сноп лъчи. Колкото по-близко е изследваният до рентгеновата тръба толкова по-малко е увеличението.
Ултразвуково изследване (ехография)
Тук се използва високочестотен звук, който се насочва от трансдюсер разположен в контакт с кожата. С цел да се направи добър акустичен прозорец кожата се намазва с гел. Звукът преминава през тялото и се отразява от тъканните повърхности. Произвеждат се еха, които се улавят от същия трансдюсер и се преобразуват в сигнали. Тъй като въздухът, костите и другите калцифицирани материи поглъщат почти целия ултразвуков сноп, той има малко значение в диагностиката на на костни или белодробни заболявания. Течността е добър проводник на ултразвук, при което се изобразяват изключително добре кисти изпълнени с течност, пикочен мехур, билиарна система, плодът с неговия амниотичен сак.
Доплер и доплеров ефект
Звукът отразен от подвижна структура показва промяна в честотата, която съответства на скоростта на движение на обекта. Тази промяна може да бъде конвертирана в звуков сигнал, което се използва в акушерството за чуване на феталните тонове на сърцето. Доплеровият ефект се използва за изобразяване на кръвния ток през сърцето или кръвоносните съдове. Тук звукът е отразен от кръвните клетки, които се движат в съдовете.
Радионуклидно изобразяване
Радиоактивните изотопи използвани в диагностиката излъчват гама-лъчи по време на техния разпад. Лъчите са електромагнитни вълни подобно на рентгеновите лъчи, получени при радиоактивния разпад на ядрото. Радиоизотопите използвани в медицинската практика са изкуствено получени и имат кратък полуживот от порядъка на часове или дни. Радионуклидното изображение се основава на факта, че някои субстрати се натрупват в определени части на тялото. Радионуклидите могат да бъдат химически белязани или свързани с тези субстрати. Най-често се използва 99 технеций. Той се приготвя лесно, подходящ полуживот от 6 часа, излъчва гама-радиация с достатъчна интензивност за лесна детекция. Излъчените гама-лъчи се детектират от гама-камера, която дава възможност да се получи образ. При избрани случаи може да се използва емисионната томография. При тази методика гама-камерата се движи около пациента. Компютърът може да анализира информацията и произведе изображение подобно на компютъртомографски срез. Емисионната томография може да открие лезия, която не се вижда при стандартно изследване. Този метод е известен със съкращението SPECT – single photon emission computer tomography.
PET – позитрон емисионна томография
Този метод използва кратко живееещи изотопи излъчващи позитрони. РЕТ може да се използва за изследване на физиологични процеси като кръвна перфузия на тъканите, промени в метаболизма на болната тъкан и др. За провеждане на това изследване е необходим циклотрон. Той произвежда необходимите изотопи. РЕТ изследването е ограничено само в голямо-мащабните научни центрове.
Компютърна томография – КТ
Различава се от конвенционалната рентгенография по това, че се използва по чувствителен метод за детекция на рентгеновите лъчи, отколкото фотографските филми. Това са газове или кристални детектори. Освен това тук данните се обработват от компютър, а рентгеновата тръба се върти около пациента. При някои системи детекторите също могат да се въртят около пациента, а при други са наредени стационарно около пациента. В сравнение с конвенционалната рентгенография броят на плътностите от 20 се увеличава на 2000. Разделителната способност е такава, че може да се получи градация на плътностите вътре в меките тъкани. Стойността на поглъщане се изразява в една арбитална скала, като се определя в Хънсфилдови единици. За водата е 0 единици, за въздуха е – 1000 единици, а за костта е + 1000 единици.
Реконструкция на образа в други равнини
КТ обикновено осъществява срез в аксиалната равнина (САТ). Възможно е да се реконструира образа и в други равнини. Компютърът в своята памет има стойностите на поглъщане на всеки воксел. Вокселът е най-малкото обемче, на което компютърът изчислява плътността. На екрана той вече не е обем, а повърхност и се нарича пиксел – няма го третото измерение.
Частичен обемен ефект
Тъй като всеки воксел има определена големина една лезия може да бъде във или вън от този срез. Ако една лезия попада изцяло в един воксел, тя ще бъде регистрирана само в този воксел. Обаче ако лезията се заснеме под друг ъгъл и лежи наполовина в даден воксел, а другата половина е в съседен, то регистрираният образ ще бъде с по-слаба сянка от предишния, но и във двата воксела.
Ядреномагнитен резонанс (MRI)
Това е нова система за изобразяване, която зависи от магнетичните свойства на ядрата на някои елементи. Основен принцип – базира се на факта, че ядрата на някои елементи имат поведение на малки въртящи се магнитни пръчици, които в магнитно поле се подреждат в определена посока. В медицината за изображение се използват ядрата на водорода във водните молекули. Ако се приложи радиочестотна импулсация с определена честота (резонансна честота) част от протоните променят нареждането си, като започват да се движат, отклонявайки се под определен ъгъл и да ротират във фаза един спрямо друг. След прекратяване на този радиочестотен импулс протоните се връщат към тяхното първоначално положение. Tъй като протоните се пренареждат или релаксират произвеждат радиосигнал, който въпреки че е много слаб може да бъде приет от бобини разположени около пациента.
Силата на сигнала зависи не само от плътността на протоните, но и от две времена t1 и t2 . t1 зависи от времето за което протоните се нареждат спрямо оста на магнитното поле, а t2 зависи от времето за което протоните се връщат в първоначално положение. MRI като апарат се състои от широк пръстеновиден магнит. Вътре в магнита са радиочестотните предаватели, приемащите бобини, както и градиентните бобини, които позволяват пространствената локализация на сигнала. Помощни уреди преобразуват радиосигнала в цифрова форма, която се обработва от компютър, за да се получи окончателното изображение.
Интервенционална рентгенология – същност и методики
Включва всички диагностични и терапевтични манипулации провеждани под различен визуален контрол – рентгеноскопия, КТ, MRI. Една интервенционална процедура крие рискове за пациента. Съществено условие е наличието на съвременна апаратура и подсигуряване на съответните бази за определени усложнения (например при дилатация на коронарна артерия може да стане руптура).
Основните показания за извършване на интервенция и съответните методики са 7 групи:
1. Диагностично уточняване на пациента чрез контрастиране на съдовата система (ангиография). Може да бъде направена артериална, лимфна или венозна катеризация за уточняване на промените.
•Методът на Seldinger представлява катетеризиране на a.iliaca чрез проникване през а.femoralis и впръскване на контраст.
•3D реконструкция – неинвазивен метод; контрастът се въвежда през v.cubitalis и се проследява. КТ може да се докаже аневризма на абдоминалната аорта
•CTAPG – компютър томографски асистирана портография – инвазивна
2. Диагностично уточняване на пациента чрез контрастиране на нормални или патологични кухини:
•миелография
Лекции по рентгенология, лъчелечение и нуклеарна медицина
