Je to spôsobené používaním výskumných metód založených na špičkových technológiách využívajúcich širokú škálu elektromagnetických a ultrazvukových (US) vibrácií.

K dnešnému dňu je pomocou rôznych metód rádiologického vyšetrenia stanovených alebo objasnených najmenej 85 % klinických diagnóz. Tieto metódy sa úspešne využívajú na hodnotenie účinnosti rôznych druhov terapeutickej a chirurgickej liečby, ako aj pri dynamickom monitorovaní stavu pacientov v rehabilitačnom procese.

Radiačná diagnostika zahŕňa nasledujúci súbor výskumných metód:

• tradičná (štandardná) röntgenová diagnostika;
• röntgenová počítačová tomografia (RCT);
• zobrazovanie magnetickou rezonanciou (MRI);
• Ultrazvuk, ultrazvuková diagnostika (USD);
• rádionuklidová diagnostika;
• tepelné zobrazovanie (termografia);
• intervenčná rádiológia.

Samozrejme, postupom času budú uvedené výskumné metódy doplnené o nové metódy radiačnej diagnostiky. Tieto časti radiačnej diagnostiky sú z nejakého dôvodu uvedené v rovnakom riadku. Majú jedinú semiotiku, v ktorej je hlavným príznakom choroby "tieňový obraz".

Inými slovami, diagnostiku lúčov spája skiológia (skia - tieň, logos - výučba). Ide o špeciálnu časť vedeckých poznatkov, ktorá študuje vzorce tvorby tieňového obrazu a rozvíja pravidlá na určenie štruktúry a funkcie orgánov v norme a za prítomnosti patológie.

Logika klinického myslenia v radiačnej diagnostike je založená na správnom vykonaní skiologickej analýzy. Zahŕňa podrobný popis vlastností tieňov: ich polohu, počet, veľkosť, tvar, intenzitu, štruktúru (kresbu), charakter obrysov a posunutie. Uvedené vlastnosti sú určené štyrmi zákonmi skiológie:

1. zákon absorpcie (určuje intenzitu tieňa objektu v závislosti od jeho atómového zloženia, hustoty, hrúbky, ako aj od povahy samotného röntgenového žiarenia);
2. zákon súčtu tieňov (popisuje podmienky pre vznik obrazu v dôsledku superpozície tieňov zložitého trojrozmerného objektu v rovine);
3. projekčný zákon (predstavuje konštrukciu tieňového obrazu, berúc do úvahy skutočnosť, že röntgenový lúč má divergentný charakter a jeho prierez v rovine prijímača je vždy väčší ako na úrovni skúmaného objektu) ;
4. zákon tangenciality (určuje obrys výsledného obrazu).

Vygenerovaný röntgen, ultrazvuk, magnetická rezonancia (MP) alebo iný obraz je objektívny a odráža skutočný morfofunkčný stav skúmaného orgánu. Interpretácia získaných údajov odborným lekárom je štádiom subjektívneho poznania, ktorého presnosť závisí od úrovne teoretickej prípravy výskumníka, schopnosti klinického myslenia a skúseností.

Tradičná röntgenová diagnostika

Na vykonanie štandardného röntgenového vyšetrenia sú potrebné tri komponenty:

• zdroj röntgenového žiarenia (röntgenová trubica);
• predmet štúdia;
• prijímač (konvertor) žiarenia.

Všetky výskumné metódy sa od seba líšia iba prijímačom žiarenia, ktorý sa používa ako: röntgenový film, fluorescenčná clona, ​​polovodičová selénová platňa, dozimetrický detektor.

K dnešnému dňu je hlavným prijímačom žiarenia jeden alebo druhý systém detektorov. Tradičná rádiografia sa tak úplne prenáša na digitálny (digitálny) princíp získavania obrazu.

Hlavnými výhodami tradičných metód röntgenovej diagnostiky sú ich dostupnosť takmer vo všetkých zdravotníckych zariadeniach, vysoká priepustnosť, relatívna lacnosť, možnosť viacerých štúdií, a to aj na preventívne účely. Prezentované metódy majú najväčší praktický význam v pneumológii, osteológii a gastroenterológii.

Röntgenová počítačová tomografia

Od používania CT v klinickej praxi uplynuli tri desaťročia. Je nepravdepodobné, že by si autori tejto metódy A. Cormack a G. Hounsfield, ktorí za jej vývoj v roku 1979 dostali Nobelovu cenu, dokázali predstaviť, aký rýchly bude rast ich vedeckých myšlienok a koľko spochybňuje tento vynález. by predstavovali pre lekárov.

Každý CT skener pozostáva z piatich hlavných funkčných systémov:

1. špeciálny stojan nazývaný portál, ktorý obsahuje röntgenovú trubicu, mechanizmy na vytváranie úzkeho zväzku žiarenia, dozimetrické detektory, ako aj systém na zber, konverziu a prenos impulzov do elektronického počítača (počítača). V strede statívu je otvor, kde je pacient umiestnený;
2. stôl pre pacienta, ktorý presúva pacienta v rámci portálu;
3. Počítačové ukladanie a analyzátory údajov;
4. ovládací panel tomografu;
5. displej pre vizuálnu kontrolu a analýzu obrazu.

Rozdiely v konštrukciách tomografov sú spôsobené predovšetkým výberom metódy skenovania. K dnešnému dňu existuje päť odrôd (generácií) röntgenovej počítačovej tomografie. Dnes hlavnú flotilu týchto zariadení predstavujú zariadenia s princípom špirálového snímania.

Princíp činnosti röntgenového počítačového tomografu spočíva v tom, že časť ľudského tela, o ktorú má lekár záujem, je snímaná úzkym zväzkom röntgenového žiarenia. Špeciálne detektory merajú stupeň jeho útlmu porovnaním počtu fotónov na vstupe a výstupe zo skúmanej oblasti tela. Výsledky merania sa prenesú do pamäte počítača a podľa nich sa v súlade so zákonom o absorpcii vypočítajú koeficienty útlmu žiarenia pre každú projekciu (ich počet môže byť od 180 do 360). V súčasnosti sú absorpčné koeficienty podľa Hounsfieldovej škály vypracované pre všetky tkanivá a orgány v norme, ako aj pre množstvo patologických substrátov. Referenčným bodom v tejto stupnici je voda, ktorej koeficient absorpcie sa berie ako nula. Horná hranica stupnice (+1000 HU) zodpovedá absorpcii röntgenového žiarenia kortikálnou vrstvou kosti a dolná hranica (-1000 HU) vzduchu. Nižšie sú ako príklad uvedené niektoré absorpčné koeficienty pre rôzne telesné tkanivá a tekutiny.

Získanie presných kvantitatívnych informácií nielen o veľkosti a priestorovom usporiadaní orgánov, ale aj o hustotných charakteristikách orgánov a tkanív je najdôležitejšou výhodou CT oproti tradičným metódam.

Pri určovaní indikácií na použitie RCT je potrebné vziať do úvahy značný počet rôznych, niekedy vzájomne sa vylučujúcich faktorov, a nájsť kompromisné riešenie v každom konkrétnom prípade. Tu je niekoľko ustanovení, ktoré určujú indikácie pre tento typ radiačného vyšetrenia:

• metóda je doplnková, uskutočniteľnosť jej použitia závisí od výsledkov získaných v štádiu primárneho klinického a rádiologického vyšetrenia;
• uskutočniteľnosť počítačovej tomografie (CT) je objasnená porovnaním jej diagnostických možností s inými, vrátane neradiačných, výskumných metód;
• výber RCT je ovplyvnený cenou a dostupnosťou tejto techniky;
• treba vziať do úvahy, že použitie CT je spojené s radiačnou záťažou pacienta.

Diagnostické možnosti CT sa nepochybne rozšíria so zlepšovaním hardvéru a softvéru, čo umožní vyšetrenia v reálnom čase. Jeho význam vzrástol v röntgenových chirurgických zákrokoch ako kontrolný nástroj počas operácie. Na klinike boli zostrojené a začínajú sa používať počítačové tomografy, ktoré je možné umiestniť na operačnú sálu, jednotku intenzívnej starostlivosti alebo jednotku intenzívnej starostlivosti.

Multispirálna počítačová tomografia (MSCT) je technika, ktorá sa líši od špirálovej v tom, že jedna otáčka röntgenovej trubice nevytvára jeden, ale celý rad rezov (4, 16, 32, 64, 256, 320). Diagnostické výhody spočívajú v možnosti vykonávať pľúcnu tomografiu pri jednom zadržaní dychu v ktorejkoľvek fáze nádychu a výdychu a následne absencia „tichých“ zón pri skúmaní pohybujúcich sa predmetov; dostupnosť budovania rôznych plošných a objemových rekonštrukcií s vysokým rozlíšením; možnosť vykonania MSCT angiografie; vykonávanie virtuálnych endoskopických vyšetrení (bronchografia, kolonoskopia, angioskopia).

Magnetická rezonancia

MRI je jednou z najnovších metód radiačnej diagnostiky. Je založená na fenoméne takzvanej nukleárnej magnetickej rezonancie. Jeho podstata spočíva v tom, že jadrá atómov (predovšetkým vodíka), umiestnené v magnetickom poli, absorbujú energiu a následne ju dokážu emitovať do vonkajšieho prostredia vo forme rádiových vĺn.

Hlavné komponenty MP tomografu sú:

• magnet, ktorý poskytuje dostatočne vysokú indukciu poľa;
• rádiový vysielač;
• prijímacia rádiofrekvenčná cievka;

K dnešnému dňu sa aktívne rozvíjajú tieto oblasti MRI:

1. MR spektroskopia;
2. MR angiografia;
3. použitie špeciálnych kontrastných látok (paramagnetických kvapalín).

Väčšina MP tomografov je nakonfigurovaná na detekciu rádiového signálu jadier vodíka. Preto MRI našla najväčšie využitie pri rozpoznávaní chorôb orgánov, ktoré obsahujú veľké množstvo vody. Naopak, štúdium pľúc a kostí je menej informatívne ako napríklad CT.

Štúdia nie je sprevádzaná rádioaktívnou expozíciou pacienta a personálu. O negatívnom (z biologického hľadiska) pôsobení magnetických polí s indukciou, ktoré sa využívajú v moderných tomografoch, nie je s určitosťou nič známe. Pri výbere racionálneho algoritmu na rádiologické vyšetrenie pacienta je potrebné vziať do úvahy určité obmedzenia použitia MRI. Medzi ne patrí efekt „vťahovania“ kovových predmetov do magnetu, čo môže spôsobiť posun kovových implantátov v tele pacienta. Príkladom sú kovové spony na cievach, ktorých posun môže viesť ku krvácaniu, kovové štruktúry v kostiach, chrbtici, cudzie telesá v očnej buľve a pod. pacientom nie je dovolené.

Ultrazvuková diagnostika

Ultrazvukové zariadenia majú jednu charakteristickú vlastnosť. Ultrazvukový snímač je generátorom aj prijímačom vysokofrekvenčných kmitov. Základom snímača sú piezoelektrické kryštály. Majú dve vlastnosti: prívod elektrických potenciálov do kryštálu vedie k jeho mechanickej deformácii s rovnakou frekvenciou a jeho mechanické stlačenie z odrazených vĺn vytvára elektrické impulzy. V závislosti od účelu štúdie sa používajú rôzne typy senzorov, ktoré sa líšia frekvenciou generovaného ultrazvukového lúča, ich tvarom a účelom (transabdominálne, intrakavitárne, intraoperačné, intravaskulárne).

Všetky ultrazvukové techniky sú rozdelené do troch skupín:

• jednorozmerné štúdium (sonografia v A-režime a M-režime);
• dvojrozmerná štúdia (ultrazvukové skenovanie - B-mód);
• dopplerografiu.

Každá z vyššie uvedených metód má svoje vlastné možnosti a používa sa v závislosti od konkrétnej klinickej situácie. Napríklad M-režim je obzvlášť populárny v kardiológii. Ultrazvukové skenovanie (režim B) sa široko používa pri štúdiu parenchýmových orgánov. Bez dopplerografie, ktorá umožňuje určiť rýchlosť a smer prúdenia tekutín, nie je možné detailné štúdium komôr srdca, veľkých a periférnych ciev.

Ultrazvuk nemá prakticky žiadne kontraindikácie, pretože sa považuje za neškodný pre pacienta.

Za posledné desaťročie prešla táto metóda nebývalým pokrokom, a preto je vhodné vyčleniť nové perspektívne smery rozvoja tohto úseku rádiodiagnostiky.

Digitálny ultrazvuk zahŕňa použitie digitálneho prevodníka obrazu, ktorý zvyšuje rozlíšenie prístrojov.

Trojrozmerné a objemové rekonštrukcie obrazu zvyšujú obsah diagnostických informácií vďaka lepšej priestorovej anatomickej vizualizácii.

Použitie kontrastných látok umožňuje zvýšiť echogenitu študovaných štruktúr a orgánov a dosiahnuť ich lepšiu vizualizáciu. Tieto lieky zahŕňajú "Ehovist" (mikrobubliny plynu zavedené do glukózy) a "Echogen" (kvapalina, z ktorej sa po jej zavedení do krvi uvoľňujú mikrobubliny plynu).

Farebné dopplerovské zobrazovanie, pri ktorom sa stacionárne objekty (napríklad parenchymálne orgány) zobrazujú v odtieňoch sivej a cievy vo farebnej škále. V tomto prípade odtieň farby zodpovedá rýchlosti a smeru prietoku krvi.

Intravaskulárny ultrazvuk umožňuje nielen posúdiť stav cievnej steny, ale v prípade potreby aj vykonať terapeutický účinok (napríklad rozdrviť aterosklerotický plát).

Trochu odlišná v ultrazvuku je metóda echokardiografie (EchoCG). Ide o najpoužívanejšiu metódu neinvazívnej diagnostiky srdcových chorôb, založenú na registrácii odrazeného ultrazvukového lúča od pohyblivých anatomických štruktúr a rekonštrukcii obrazu v reálnom čase. Existujú jednorozmerné EchoCG (M-mode), dvojrozmerné EchoCG (B-mode), transezofageálne vyšetrenie (PE-EchoCG), Dopplerovská echokardiografia s využitím farebného mapovania. Algoritmus aplikácie týchto echokardiografických technológií umožňuje získať dostatočne úplné informácie o anatomických štruktúrach a funkcii srdca. Je možné študovať steny komôr a predsiení v rôznych rezoch, neinvazívne hodnotiť prítomnosť zón porúch kontraktility, detegovať chlopňovú regurgitáciu, študovať prietoky krvi s výpočtom srdcového výdaja (CO), oblasť ​chlopňového otvoru, ako aj množstvo ďalších parametrov, ktoré sú dôležité najmä pri štúdiu srdcových chorôb.

Rádionuklidová diagnostika

Všetky metódy rádionuklidovej diagnostiky sú založené na použití takzvaných rádiofarmák (RP). Sú akousi farmakologickou zlúčeninou, ktorá má svoj vlastný „osud“, farmakokinetiku v organizme. Okrem toho je každá molekula tejto farmaceutickej zlúčeniny označená rádionuklidom emitujúcim gama žiarenie. RFP však nie je vždy chemická látka. Môže to byť aj bunka, napríklad erytrocyt označený gama žiaričom.

Existuje veľa rádiofarmák. Odtiaľ pochádza rôznorodosť metodických prístupov v rádionuklidovej diagnostike, keď použitie určitého rádiofarmaka vyžaduje špecifickú metodológiu výskumu. Vývoj nových rádiofarmák a zdokonaľovanie existujúcich rádiofarmák je hlavným smerom vo vývoji modernej rádionuklidovej diagnostiky.

Ak uvažujeme o klasifikácii metód výskumu rádionuklidov z hľadiska technického zabezpečenia, potom môžeme rozlíšiť tri skupiny metód.

Rádiometria. Informácie sa zobrazujú na displeji elektronickej jednotky vo forme čísel a porovnávajú sa s podmienenou normou. Zvyčajne sa týmto spôsobom študujú pomalé fyziologické a patofyziologické procesy v tele (napríklad funkcia štítnej žľazy absorbujúca jód).

Rádiografia (gama chronografia) sa používa na štúdium rýchlych procesov. Napríklad prechod krvi so zavedeným rádiofarmakom cez komory srdca (rádiokardiografia), vylučovacia funkcia obličiek (rádiorenografia) atď. Informácie sú prezentované vo forme kriviek, označených ako "aktivita - čas" krivky.

Gama tomografia je technika určená na získanie snímok orgánov a telesných systémov. Dodáva sa v štyroch hlavných možnostiach:

1. Skenovanie. Skener umožňuje, riadok po riadku prechádzajúci cez skúmanú oblasť, vykonať rádiometriu v každom bode a umiestniť informácie na papier vo forme ťahov rôznych farieb a frekvencií. Ukazuje sa statický obraz orgánu.
2. Scintigrafia. Vysokorýchlostná gama kamera umožňuje v dynamike sledovať takmer všetky procesy prechodu a akumulácie rádiofarmák v tele. Gama kamera dokáže získať informácie veľmi rýchlo (s frekvenciou až 3 snímky za 1 s), takže je možné dynamické pozorovanie. Napríklad štúdium krvných ciev (angioscintigrafia).
3. Jednofotónová emisná počítačová tomografia. Otáčanie bloku detektora okolo objektu umožňuje získať rezy skúmaného orgánu, čo výrazne zvyšuje rozlíšenie gama tomografie.
4. Pozitrónová emisná tomografia. Najmladšia metóda založená na použití rádiofarmák značených rádionuklidmi emitujúcimi pozitróny. Keď sú pozitróny vložené do tela, interagujú s najbližšími elektrónmi (anihilácia), v dôsledku čoho sa „narodia“ dve gama kvantá, ktoré lietajú opačne pod uhlom 180 °. Toto žiarenie registrujú tomografy podľa princípu „náhody“ s veľmi presnými aktuálnymi súradnicami.

Novinkou vo vývoji rádionuklidovej diagnostiky je vzhľad kombinovaných hardvérových systémov. V súčasnosti sa v klinickej praxi aktívne využívajú kombinované skenery pozitrónovej emisie a počítačovej tomografie (PET/CT). Súčasne sa izotopová štúdia aj CT vykonávajú v jednom postupe. Súčasné získavanie presných štrukturálnych a anatomických informácií (pomocou CT) a funkčných informácií (pomocou PET) výrazne rozširuje diagnostické možnosti predovšetkým v onkológii, kardiológii, neurológii a neurochirurgii.

Samostatné miesto v rádionuklidovej diagnostike zastáva metóda rádiokonkurenčnej analýzy (in vitro rádionuklidová diagnostika). Jedným z perspektívnych smerov metódy rádionuklidovej diagnostiky je hľadanie takzvaných nádorových markerov v ľudskom organizme pre včasnú diagnostiku v onkológii.

termografia

Technika termografie je založená na registrácii prirodzeného tepelného žiarenia ľudského tela špeciálnymi detektormi-termokamerami. Najbežnejšia je diaľková infračervená termografia, hoci v súčasnosti už boli vyvinuté termografické metódy nielen v infračervenom, ale aj v milimetrovom (mm) a decimetrovom (dm) rozsahu vlnových dĺžok.

Hlavnou nevýhodou metódy je jej nízka špecifickosť vo vzťahu k rôznym ochoreniam.

Intervenčná rádiológia

Moderný vývoj techník radiačnej diagnostiky umožnil ich použitie nielen na rozpoznávanie chorôb, ale aj na vykonávanie (bez prerušenia štúdia) potrebných lekárskych manipulácií. Tieto metódy sa nazývajú aj minimálne invazívna terapia alebo minimálne invazívna chirurgia.

Hlavné oblasti intervenčnej rádiológie sú:

1. Röntgenová endovaskulárna chirurgia. Moderné angiografické komplexy sú high-tech a umožňujú lekárovi superselektívne dosiahnuť akýkoľvek cievny bazén. Umožňujú sa zákroky ako balóniková angioplastika, trombektómia, cievna embolizácia (pre krvácanie, nádory), dlhodobá regionálna infúzia atď.
2. Extravazálne (extravaskulárne) intervencie. Pod kontrolou röntgenovej televízie, počítačovej tomografie, ultrazvuku bolo možné vykonávať drenáž abscesov a cýst v rôznych orgánoch, vykonávať endobronchiálne, endobiliárne, endourinálne a iné zákroky.
3. Aspiračná biopsia pod radiačnou kontrolou. Používa sa na stanovenie histologickej povahy vnútrohrudných, brušných útvarov mäkkých tkanív u pacientov.

Moderná radiačná diagnostika je jednou z najdynamickejšie sa rozvíjajúcich oblastí klinickej medicíny. Je to spôsobené najmä neustálym pokrokom vo fyzike a výpočtovej technike. Do popredia rozvoja radiačnej diagnostiky patria metódy tomografie: RTG počítačová tomografia (CT) a magnetická rezonancia (MRI), ktoré umožňujú neinvazívne posúdiť povahu patologického procesu v ľudskom organizme.

V súčasnosti je štandardom CT vyšetrenie pomocou multirezového tomografu so schopnosťou získať od 4 do 64 rezov s časovým rozlíšením 0,1-0,5 s. (Minimálne dostupné trvanie jednej otáčky röntgenovej trubice je 0,3 s.).

Trvanie tomografie celého tela s hrúbkou rezu menšou ako 1 mm je teda asi 10-15 sekúnd a výsledkom štúdie je niekoľko stoviek až niekoľko tisíc obrázkov. Moderná multispirálna počítačová tomografia (MSCT) je v skutočnosti technikou na objemové vyšetrenie celého ľudského tela, pretože získané axiálne tomogramy tvoria trojrozmerné dátové pole, ktoré vám umožňuje vykonávať akúkoľvek rekonštrukciu obrazu, vrátane multiplanárnych, 3D reformácií, virtuálnych endoskopie.

Použitie kontrastných látok pri CT môže zlepšiť presnosť diagnózy a v mnohých prípadoch je povinnou súčasťou štúdie. Na zvýšenie tkanivového kontrastu sa používajú vo vode rozpustné kontrastné látky s obsahom jódu, ktoré sa aplikujú intravenózne (zvyčajne do loketnej žily) pomocou automatického injektora (bolus, to znamená vo významnom objeme a vysokou rýchlosťou).

Iónové kontrastné látky obsahujúce jód majú množstvo nevýhod spojených s vysokým výskytom nežiaducich reakcií pri rýchlom intravenóznom podaní. Výskyt neiónových nízkoosmolárnych liekov (Omnipak, Ultravist) bol sprevádzaný 5-7-násobným znížením frekvencie závažných nežiaducich reakcií, čo mení MSCT s intravenóznym kontrastom na dostupnú ambulantnú rutinnú vyšetrovaciu techniku.

Veľká väčšina štúdií MSCT môže byť štandardizovaná a vykonaná röntgenovým laborantom, t. j. MSCT je jednou z metód rádiodiagnostiky, ktorá je najmenej závislá od operátora. V súlade s tým môže štúdia MSCT, vedená metodicky správne a uložená v digitálnej forme, spracovať a interpretovať akýkoľvek špecialista alebo konzultant bez straty primárnych diagnostických informácií.

Trvanie štúdie zriedka presiahne 5-7 minút (čo je nepochybná výhoda MSCT) a možno ju vykonať u pacientov vo vážnom stave. Spracovanie a analýza výsledkov MSCT však zaberie oveľa viac času, keďže rádiológ je povinný preštudovať a opísať 500-2000 primárnych obrazov (pred a po zavedení kontrastnej látky), rekonštrukcií, reformácií.

MSCT poskytlo prechod v rádiodiagnostike od princípu „od jednoduchého k zložitému“ k princípu „najinformatívnejšieho“, čím nahradilo množstvo predtým používaných techník. Napriek vysokým nákladom, ktoré sú MSCT vlastné, predstavuje optimálny pomer cena/účinnosť a vysoký klinický význam, ktorý určuje pokračujúci rýchly vývoj a šírenie metódy.

Služby pobočky

Kabinet RKT ponúka nasledujúci rozsah štúdií:

• Viacvrstvová počítačová tomografia (MSCT) mozgu.
• MSCT krčných orgánov.
• MSCT hrtana v 2 štádiách (pred a počas fonácie).
• MSCT paranazálnych dutín v 2 projekciách.
• MSCT spánkových kostí.
• MSCT hrudníka.
• MSCT brušnej dutiny a retroperitoneálneho priestoru (pečeň, slezina, pankreas, nadobličky, obličky a močový systém).
• MSCT panvy.
• MSCT segmentu skeletu (vrátane ramena, kolena, bedrových kĺbov, rúk, chodidiel), tvárovej lebky (orbity).
• MSCT segmentov chrbtice (cervikálny, hrudný, bedrový).
• MSCT platničiek bedrovej chrbtice (L3-S1).
• MSCT osteodenzitometria.
• MSCT virtuálna kolonoskopia.
• MSCT plánovanie dentálnej implantácie.
• MSCT angiografia (hrudná, brušná aorta a jej vetvy, pľúcne tepny, intrakraniálne tepny, tepny krku, horných a dolných končatín).
• štúdie s intravenóznym kontrastom (bolus, viacfázové).
• 3D, multiplanárne rekonštrukcie.
• Záznam štúdie na CD/DVD.

Pri vykonávaní štúdií s intravenóznym kontrastom sa používa neiónová kontrastná látka "Omnipak" (vyrába Amersham Health, Írsko).
Výsledky výskumu sa spracúvajú na pracovisku, pomocou multiplanárnej, 3D rekonštrukcie, virtuálnej endoskopie.
Pacienti dostanú výsledky testov na CD alebo DVD. Ak sú k dispozícii výsledky predchádzajúcich štúdií, vykoná sa porovnávacia analýza (vrátane digitálnej) a hodnotenie dynamiky zmien. Lekár vypracuje záver, ak je to potrebné, konzultuje výsledky, dáva odporúčania na ďalší výskum.

Vybavenie

Multispirálny počítačový tomograf BrightSpeed ​​​​16 Elite je vývojom GE, ktorý kombinuje kompaktný dizajn s najnovšou technológiou.
Skener BrightSpeed ​​​​CT zachytí až 16 rezov s vysokým rozlíšením na otáčku skúmavky. Minimálna hrúbka rezu je 0,625 mm.

röntgen

Röntgenové oddelenie je vybavené najmodernejším digitálnym vybavením, ktoré umožňuje pri vysokej kvalite výskumu znížiť dávku ožiarenia RTG žiarením.
Výsledky vyšetrenia sú pacientom odovzdané na laserovom filme, ako aj CD / DVD diskoch.
Röntgenové vyšetrenie umožňuje odhaliť tuberkulózu, zápalové ochorenia, onkopatológiu.

Služby pobočky

Oddelenie vykonáva všetky typy röntgenových vyšetrení:

• RTG hrudníka, žalúdka, hrubého čreva;
• rádiografia hrudníka, kostí, chrbtice s funkčnými testami, chodidlá na plochých nohách, vyšetrenie obličiek a močových ciest;
• tomografia hrudníka, hrtana a kostí;
• obrázky zubov a ortopontamogramy;
• vyšetrenie mliečnych žliaz, štandardná mamografia, cielená, cielená so zväčšením – pri výskyte mikrokalcifikátov;
• pneumocystografia na štúdium vnútornej steny veľkej cysty;
• kontrastná štúdia mliekovodov - duktografia;
• tomosyntéza mliečnych žliaz.

Oddelenie vykonáva aj RTG denzitometriu:

• drieková chrbtica v priamej projekcii;
• drieková chrbtica vo frontálnych a laterálnych projekciách s morfometrickou analýzou;
• proximálny femur;
• proximálne oddelenie stehennej kosti pomocou endoprotézy;
• kosti predlaktia;
• kefy;
• celého tela.

Radiačná diagnostika za posledné tri desaťročia zaznamenala výrazný pokrok, predovšetkým vďaka zavedeniu počítačovej tomografie (CT), ultrazvuku (ultrazvuk) a magnetickej rezonancie (MRI). Prvotné vyšetrenie pacienta je však stále založené na tradičných zobrazovacích metódach: rádiografia, fluorografia, fluoroskopia. Tradičné metódy výskumu žiarenia sú založené na využití röntgenových lúčov, ktoré objavil Wilhelm Conrad Roentgen v roku 1895. Nepovažoval za možné získať materiálny prospech z výsledkov vedeckého výskumu, keďže „... jeho objavy a vynálezy patria ľudstvu, a. žiadnym spôsobom im nesmú brániť patenty, licencie, zmluvy ani kontrola akejkoľvek skupiny ľudí.“ Tradičné rádiologické výskumné metódy sa nazývajú projekčné zobrazovacie metódy, ktoré možno rozdeliť do troch hlavných skupín: priame analógové metódy; nepriame analógové metódy; digitálne metódy Pri priamych analógových metódach sa obraz vytvára priamo v prostredí, ktoré vníma žiarenie (röntgenový film, fluorescenčná clona), ktorého reakcia na žiarenie nie je diskrétna, ale konštantná. Hlavnými analógovými výskumnými metódami sú priama rádiografia a priama fluoroskopia. Priama rádiografia- základná metóda radiačnej diagnostiky. Spočíva v tom, že röntgenové lúče, ktoré prešli telom pacienta, vytvárajú obraz priamo na filme. Röntgenový film je potiahnutý fotografickou emulziou s kryštálmi bromidu strieborného, ​​ktoré sú ionizované energiou fotónu (čím vyššia dávka žiarenia, tým viac iónov striebra vzniká). Ide o takzvaný latentný obraz. V procese vyvolávania kovové striebro vytvára tmavé oblasti na filme a v procese fixácie sa kryštály bromidu strieborného vymývajú, na filme sa objavujú priehľadné oblasti. Priama rádiografia vytvára statické snímky s najlepším možným priestorovým rozlíšením. Táto metóda sa používa na snímanie röntgenových snímok hrudníka. V súčasnosti sa priama rádiografia zriedka používa aj na získanie série plnoformátových snímok v kardioangiografických štúdiách. Priama skiaskopia (prenos) spočíva v tom, že žiarenie, ktoré prešlo telom pacienta a dopadlo na fluorescenčnú obrazovku, vytvára dynamický projekčný obraz. V súčasnosti sa táto metóda prakticky nepoužíva pre nízky jas obrazu a vysokú dávku žiarenia na pacienta. Nepriama fluoroskopia takmer úplne nahradila priesvitnosť. Fluorescenčná obrazovka je súčasťou elektrónovo-optického prevodníka, ktorý zosilňuje jas obrazu viac ako 5000-krát. Rádiológ dostal príležitosť pracovať za denného svetla. Výsledný obraz sa zobrazí na monitore a dá sa zaznamenať na film, videorekordér, magnetický alebo optický disk. Nepriama fluoroskopia sa používa na štúdium dynamických procesov, ako je kontraktilná činnosť srdca, prietok krvi cez cievy

Fluoroskopia sa používa aj na detekciu intrakardiálnych kalcifikácií, detekciu paradoxnej pulzácie ľavej komory srdca, pulzácie ciev umiestnených v koreňoch pľúc atď. Pri digitálnych metódach radiačnej diagnostiky sa primárne informácie (najmä intenzita x -lúčové žiarenie, echo signál, magnetické vlastnosti tkanív) sa prezentuje vo forme matice (riadky a stĺpce čísel). Digitálna matica sa transformuje na maticu pixelov (viditeľné prvky obrázka), kde každej hodnote čísla je priradený jeden alebo iný odtieň sivej stupnice. Spoločnou výhodou všetkých digitálnych metód rádiodiagnostiky v porovnaní s analógovými je možnosť spracovania a uchovávania údajov pomocou počítača. Variantom digitálnej projekčnej rádiografie je digitálna (digitálna) subtrakčná angiografia. Najprv sa urobí natívny digitálny röntgenový snímok, potom sa urobí digitálny röntgenový snímok po intravaskulárnej injekcii kontrastnej látky a potom sa odpočíta prvá snímka od druhej snímky. V dôsledku toho sa zobrazí iba cievne lôžko. CT vyšetrenie– metóda na získanie tomografických obrazov („rezov“) v axiálnej rovine bez prekrývajúcich sa obrazov susedných štruktúr. Keď sa röntgenová trubica otáča okolo pacienta, vyžaruje jemne kolimované vejárovité lúče lúčov kolmých na dlhú os tela (axiálny pohľad). V skúmaných tkanivách je časť röntgenových fotónov absorbovaná alebo rozptýlená, zatiaľ čo druhá časť sa šíri do špeciálnych vysoko citlivých detektorov, ktoré v nich generujú elektrické signály úmerné intenzite prenášaného žiarenia. Pri určovaní rozdielov v intenzite žiarenia sú CT detektory o dva rády citlivejšie ako röntgenový film. Počítač (špeciálny procesor) pracujúci podľa špeciálneho programu vyhodnocuje zoslabenie primárneho lúča v rôznych smeroch a vypočítava indikátory „hustoty röntgenového žiarenia“ pre každý pixel v rovine tomografického rezu. Pri plnení rádiografie plnej veľkosti v priestorovom rozlíšení je CT výrazne lepšia v kontrastnom rozlíšení. Skrutkovité (alebo špirálové) CT kombinuje konštantnú rotáciu röntgenovej trubice s translačným pohybom stola s pacientom. Výsledkom štúdie je, že počítač prijíma (a spracováva) informácie o veľkom množstve pacientovho tela, a nie o jednom reze. Špirálové CT umožňuje rekonštrukciu dvojrozmerných obrazov v rôznych rovinách, umožňuje vytvárať trojrozmerné virtuálne obrazy ľudských orgánov a tkanív. CT je efektívna metóda na detekciu nádorov srdca, detekciu komplikácií infarktu myokardu a diagnostiku ochorení osrdcovníka. S príchodom viacvrstvovej (viacradovej) špirálovej počítačovej tomografie je možné študovať stav koronárnych artérií a skratov. Rádionuklidová diagnostika (rádionuklidové zobrazovanie) je založená na detekcii žiarenia, ktoré je emitované rádioaktívnou látkou vo vnútri tela pacienta. Rádiofarmaká, podané pacientovi intravenózne (zriedkavo inhalačne), sú nosnou molekulou (určujúcou spôsoby a charakter distribúcie liečiva v tele pacienta), ktorá zahŕňa rádionuklid – nestabilný atóm, ktorý sa spontánne rozpadá za uvoľnenia energie. . Keďže na zobrazovacie účely sa používajú rádionuklidy emitujúce gama fotóny (vysokoenergetické elektromagnetické žiarenie), ako detektor sa používa gama kamera (scintilačná kamera). Na rádionuklidové štúdie srdca sa používajú rôzne prípravky označené technéciom-99t a táliom-201. Metóda umožňuje získať údaje o funkčných vlastnostiach srdcových komôr, perfúzii myokardu, existencii a objeme intrakardiálneho krvného skratu Jednofotónová emisná počítačová tomografia (SPECT) je variant rádionuklidového zobrazovania, pri ktorom sa gama kamera otáča okolo tela pacienta. . Stanovenie úrovne rádioaktivity z rôznych smerov umožňuje rekonštrukciu tomografických rezov (podobne ako pri RTG CT). Táto metóda je v súčasnosti široko používaná vo výskume srdca. Pozitrónová emisná tomografia (PET) využíva efekt anihilácie pozitrónov a elektrónov. Izotopy emitujúce pozitrón (15O, 18F) sa vyrábajú pomocou cyklotrónu. V tele pacienta reaguje voľný pozitrón s najbližším elektrónom, čo vedie k vytvoreniu dvoch γ-fotónov, ktoré od seba odletujú v striktne diametrálnych smeroch. Na detekciu týchto fotónov sú k dispozícii špeciálne detektory. Metóda umožňuje stanoviť koncentráciu rádionuklidov a nimi značených odpadových produktov, vďaka čomu je možné študovať metabolické procesy v rôznych štádiách chorôb.Výhodou rádionuklidového zobrazovania je možnosť štúdia fyziologických funkcií, nevýhodou nízke priestorové rozlíšenie. Kardiologické metódy ultrazvukového výskumu nenesú potenciál radiačného poškodenia orgánov a tkanív ľudského tela a u nás sa tradične označujú ako funkčná diagnostika, čo si vyžaduje ich popísanie v samostatnej kapitole. Zobrazovanie magnetickou rezonanciou (MRI)- metóda diagnostického zobrazovania, pri ktorej sú nosičom informácie rádiové vlny. Keď sa protóny (vodíkové jadrá) tkanív tela pacienta dostanú do poľa pôsobenia silného rovnomerného magnetického poľa, zoradia sa pozdĺž línií tohto poľa a začnú sa otáčať okolo dlhej osi s presne definovanou frekvenciou. Dopad laterálnych elektromagnetických rádiofrekvenčných impulzov zodpovedajúcich tejto frekvencii (rezonančnej frekvencii) vedie k akumulácii energie a vychýleniu protónov. Po zastavení impulzov sa protóny vrátia do pôvodnej polohy a uvoľnia nahromadenú energiu vo forme rádiových vĺn. Charakteristiky týchto rádiových vĺn závisia od koncentrácie a usporiadania protónov a od vzťahov iných atómov v skúmanej látke. Počítač analyzuje informácie, ktoré prichádzajú z rádiových antén umiestnených okolo pacienta, a vytvára diagnostický obraz podobným spôsobom ako pri vytváraní obrazov pri iných tomografických metódach. MRI je najrýchlejšie sa rozvíjajúca metóda na hodnotenie morfologických a funkčných vlastností srdca a krvných ciev, má širokú škálu aplikovaných techník. Angiokardiografická metóda používa sa na štúdium komôr srdca a krvných ciev (vrátane koronárnych). Do cievy (najčastejšie femorálnej artérie) sa zavedie katéter punkčnou metódou (podľa Seldingerovej metódy) pod kontrolou skiaskopie. V závislosti od objemu a povahy štúdie sa katéter posúva do aorty, komôr srdca a vykonáva sa kontrast - zavedenie určitého množstva kontrastnej látky na vizualizáciu skúmaných štruktúr. Štúdia je snímaná kamerou alebo nahrávaná videorekordérom vo viacerých projekciách. Rýchlosť prechodu a povaha plnenia ciev a komôr srdca kontrastnou látkou umožňujú určiť objemy a parametre funkcie komôr a predsiení srdca, životaschopnosť chlopní, aneuryziem. stenóza a oklúzia ciev. Zároveň je možné merať indikátory krvného tlaku a saturácie kyslíkom (sondácia srdca).Na základe angiografickej metódy, resp. intervenčná rádiológia- súbor minimálne invazívnych metód a techník na liečbu a chirurgiu celého radu ľudských chorôb. Takže balóniková angioplastika, mechanická a aspiračná rekanalizácia, trombektómia, trombolýza (fibrinolýza) umožňujú obnoviť normálny priemer ciev a prietok krvi cez ne. Stentovanie (protetika) ciev zlepšuje výsledky perkutánnej transluminálnej balónikovej angioplastiky pri restenózach a odlúčeniach intimy ciev a umožňuje spevnenie ich stien pri aneuryzmách. Pomocou balónových katétrov veľkého priemeru sa vykonáva valvuloplastika - rozšírenie stenotických srdcových chlopní. Angiografická embolizácia ciev umožňuje zastaviť vnútorné krvácanie, „vypnúť“ funkciu orgánu (napríklad sleziny s hypersplenizmom). Embolizácia nádoru sa vykonáva pri krvácaní z jeho ciev a na zníženie krvného zásobenia (pred operáciou). Intervenčná rádiológia, ktorá je komplexom minimálne invazívnych metód a techník, umožňuje šetrnú liečbu ochorení, ktoré si predtým vyžadovali chirurgický zákrok. Úroveň rozvoja intervenčnej rádiológie dnes dokazuje kvalitu technologického a odborného rozvoja špecialistov v radiačnej diagnostike.Radiačná diagnostika je teda komplexom rôznych metód a techník medicínskeho zobrazovania, v ktorom sa prijímajú a spracúvajú informácie z prenášaných, resp. emitované a odrazené elektromagnetické žiarenie. V kardiológii prešla radiačná diagnostika v posledných rokoch výraznými zmenami a zaujala významné miesto tak v diagnostike, ako aj v liečbe chorôb srdca a ciev.

2.1. RTG DIAGNOSTIKA

(RÁDIOLÓGIA)

Takmer vo všetkých zdravotníckych zariadeniach sú široko používané zariadenia na röntgenové vyšetrenie. Röntgenové inštalácie sú jednoduché, spoľahlivé, ekonomické. Práve tieto systémy dodnes slúžia ako základ pre diagnostiku poranení kostry, chorôb pľúc, obličiek a tráviaceho traktu. Okrem toho röntgenová metóda zohráva dôležitú úlohu pri vykonávaní rôznych intervenčných intervencií (diagnostických aj terapeutických).

2.1.1. Stručný popis röntgenového žiarenia

Röntgenové žiarenie je elektromagnetické vlnenie (tok kvánt, fotónov), ktorého energia sa nachádza na energetickej škále medzi ultrafialovým žiarením a gama žiarením (obr. 2-1). Röntgenové fotóny majú energie od 100 eV do 250 keV, čo zodpovedá žiareniu s frekvenciou 3×10 16 Hz až 6×10 19 Hz a vlnovou dĺžkou 0,005–10 nm. Elektromagnetické spektrá röntgenových a gama lúčov sa do značnej miery prekrývajú.

Ryža. 2-1.Stupnica elektromagnetického žiarenia

Hlavným rozdielom medzi týmito dvoma typmi žiarenia je spôsob, akým sa vyskytujú. Röntgenové lúče sa získavajú za účasti elektrónov (napríklad pri spomalení ich toku) a gama lúčov - s rádioaktívnym rozpadom jadier niektorých prvkov.

Röntgenové lúče môžu vznikať pri spomaľovaní zrýchleného prúdu nabitých častíc (tzv. brzdné žiarenie) alebo pri vysokoenergetických prechodoch v elektrónových obaloch atómov (charakteristické žiarenie). Lekárske prístroje používajú na generovanie röntgenových lúčov röntgenové trubice (obrázok 2-2). Ich hlavnými komponentmi sú katóda a masívna anóda. Elektróny emitované v dôsledku rozdielu elektrického potenciálu medzi anódou a katódou sú zrýchlené, dosiahnu anódu pri zrážke s materiálom, ktorého sú spomalené. V dôsledku toho sa vytvárajú brzdné röntgenové lúče. Pri zrážke elektrónov s anódou nastáva aj druhý proces – elektróny sú vyrazené z elektrónových obalov atómov anódy. Ich miesta sú obsadené elektrónmi z iných obalov atómu. Pri tomto procese vzniká druhý typ röntgenového žiarenia – takzvané charakteristické röntgenové žiarenie, ktorého spektrum do značnej miery závisí od materiálu anódy. Anódy sú najčastejšie vyrobené z molybdénu alebo volfrámu. Existujú špeciálne zariadenia na zaostrovanie a filtrovanie röntgenových lúčov s cieľom zlepšiť výsledné snímky.

Ryža. 2-2.Schéma röntgenového zariadenia:

1 - anóda; 2 - katóda; 3 - napätie aplikované na rúrku; 4 - Röntgenové žiarenie

Vlastnosti röntgenových lúčov, ktoré určujú ich použitie v medicíne, sú prenikavá sila, fluorescenčné a fotochemické účinky. Prenikavá sila röntgenového žiarenia a jeho absorpcia tkanivami ľudského tela a umelými materiálmi sú najdôležitejšie vlastnosti, ktoré určujú ich využitie v radiačnej diagnostike. Čím kratšia je vlnová dĺžka, tým väčšia je penetračná sila röntgenového žiarenia.

Existujú „mäkké“ röntgenové lúče s nízkou energiou a frekvenciou žiarenia (resp. s najväčšou vlnovou dĺžkou) a „tvrdé“ röntgenové lúče s vysokou energiou fotónov a frekvenciou žiarenia, ktoré majú krátku vlnovú dĺžku. Vlnová dĺžka röntgenového žiarenia (resp. jeho „tvrdosť“ a penetračná sila) závisí od veľkosti napätia aplikovaného na röntgenovú trubicu. Čím vyššie je napätie na trubici, tým väčšia je rýchlosť a energia toku elektrónov a tým kratšia vlnová dĺžka röntgenového žiarenia.

Pri interakcii röntgenového žiarenia prenikajúceho látkou v nej dochádza ku kvalitatívnym a kvantitatívnym zmenám. Stupeň absorpcie röntgenových lúčov tkanivami je rôzny a je určený hustotou a atómovou hmotnosťou prvkov, ktoré tvoria predmet. Čím vyššia je hustota a atómová hmotnosť látky, z ktorej sa skúmaný objekt (orgán) skladá, tým viac röntgenových lúčov sa absorbuje. Ľudské telo obsahuje tkanivá a orgány rôznej hustoty (pľúca, kosti, mäkké tkanivá atď.), čo vysvetľuje rozdielnu absorpciu röntgenového žiarenia. Vizualizácia vnútorných orgánov a štruktúr je založená na umelom alebo prirodzenom rozdiele v absorpcii röntgenového žiarenia rôznymi orgánmi a tkanivami.

Na registráciu žiarenia, ktoré prešlo telom, sa využíva jeho schopnosť spôsobiť fluorescenciu určitých zlúčenín a fotochemicky pôsobiť na film. Na tento účel sa používajú špeciálne obrazovky na fluoroskopiu a fotografické filmy na rádiografiu. V moderných röntgenových prístrojoch sa na registráciu zoslabeného žiarenia používajú špeciálne systémy digitálnych elektronických detektorov – digitálne elektronické panely. V tomto prípade sa röntgenové metódy nazývajú digitálne.

Vzhľadom na biologický účinok röntgenového žiarenia je potrebné počas vyšetrenia pacientov chrániť. Toto je dosiahnuté

čo najkratší expozičný čas, nahradenie skiaskopie rádiografiou, prísne odôvodnené používanie ionizačných metód, ochrana tienením pacienta a personálu pred ožiarením.

2.1.2. Röntgen a fluoroskopia

Hlavnými metódami röntgenového vyšetrenia sú fluoroskopia a rádiografia. Na štúdium rôznych orgánov a tkanív bolo vytvorených množstvo špeciálnych prístrojov a metód (obr. 2-3). Rádiografia je stále veľmi široko používaná v klinickej praxi. Fluoroskopia sa používa menej často kvôli relatívne vysokej radiačnej záťaži. Musia sa uchýliť k fluoroskopii tam, kde rádiografia alebo neionizujúce metódy na získanie informácií nepostačujú. V súvislosti s rozvojom CT sa znížila úloha klasickej vrstvenej tomografie. Technika vrstvenej tomografie sa používa pri štúdiu pľúc, obličiek a kostí, kde nie sú CT miestnosti.

Röntgen (gr. scopeo- zvážiť, pozorovať) - štúdia, v ktorej sa röntgenový obraz premieta na fluorescenčnú obrazovku (alebo systém digitálnych detektorov). Metóda umožňuje statické, ale aj dynamické funkčné štúdium orgánov (napr. fluoroskopia žalúdka, exkurzia bránice) a kontrolu intervenčných výkonov (napr. angiografia, stentovanie). V súčasnosti sa pri používaní digitálnych systémov získavajú obrázky na obrazovke počítačových monitorov.

Medzi hlavné nevýhody fluoroskopie patrí relatívne vysoká radiačná záťaž a ťažkosti pri rozlišovaní „jemných“ zmien.

Röntgen (gr. greafo- písať, zobrazovať) - štúdia, v ktorej sa získava röntgenový obraz objektu fixovaný na filme (priama rádiografia) alebo na špeciálnych digitálnych zariadeniach (digitálna rádiografia).

Rôzne typy rádiografie (obyčajná rádiografia, cielená rádiografia, kontaktná rádiografia, kontrastná rádiografia, mamografia, urografia, fistulografia, artrografia atď.) sa používajú na zlepšenie kvality a zvýšenie množstva diagnostických

Ryža. 2-3.Moderný röntgenový prístroj

informácie v každej konkrétnej klinickej situácii. Napríklad kontaktná rádiografia sa používa na zobrazovanie zubov a kontrastná rádiografia sa používa na vylučovaciu urografiu.

Röntgenové a skiaskopické techniky možno použiť vo vertikálnej alebo horizontálnej polohe tela pacienta v stacionárnom prostredí alebo na oddelení.

Konvenčná rádiografia s použitím röntgenového filmu alebo digitálnej rádiografie zostáva jednou z hlavných a široko používaných vyšetrovacích metód. Je to spôsobené vysokou hospodárnosťou, jednoduchosťou a informačným obsahom získaných diagnostických snímok.

Pri fotografovaní objektu z fluorescenčného plátna na film (zvyčajne malý rozmer - film špeciálneho formátu) sa získajú röntgenové snímky, ktoré sa zvyčajne používajú na hromadné vyšetrenia. Táto technika sa nazýva fluorografia. V súčasnosti sa postupne prestáva používať z dôvodu jeho nahradenia digitálnou rádiografiou.

Nevýhodou akéhokoľvek typu röntgenového vyšetrenia je jeho nízka rozlišovacia schopnosť pri štúdiu málo kontrastných tkanív. Klasická tomografia použitá na tento účel nepriniesla požadovaný výsledok. Práve na prekonanie tohto nedostatku vzniklo CT.

2.2. ULTRAZVUKOVÁ DIAGNOSTIKA (SONOGRAFIA, USG)

Ultrazvuková diagnostika (sonografia, ultrazvuk) je metóda radiačnej diagnostiky založená na získavaní snímok vnútorných orgánov pomocou ultrazvukových vĺn.

Ultrazvuk je široko používaný v diagnostike. Za posledných 50 rokov sa metóda stala jednou z najbežnejších a najdôležitejších, ktorá poskytuje rýchlu, presnú a bezpečnú diagnostiku mnohých chorôb.

Ultrazvuk sa nazýva zvukové vlny s frekvenciou vyššou ako 20 000 Hz. Je to forma mechanickej energie, ktorá má vlnovú povahu. Ultrazvukové vlny sa šíria v biologických médiách. Rýchlosť šírenia ultrazvukových vĺn v tkanivách je konštantná a dosahuje 1540 m/s. Obraz sa získa analýzou signálu odrazeného od rozhrania dvoch médií (echo signál). V medicíne sa najčastejšie používajú frekvencie v rozsahu 2-10 MHz.

Ultrazvuk je generovaný špeciálnym meničom s piezoelektrickým kryštálom. Krátke elektrické impulzy vytvárajú mechanické oscilácie kryštálu, čo vedie k tvorbe ultrazvukového žiarenia. Frekvencia ultrazvuku je určená rezonančnou frekvenciou kryštálu. Odrazené signály sa zaznamenávajú, analyzujú a vizuálne zobrazujú na obrazovke zariadenia, čím sa vytvárajú obrazy skúmaných štruktúr. Snímač teda funguje postupne ako vysielač a potom ako prijímač ultrazvukových vĺn. Princíp činnosti ultrazvukového systému je znázornený na obr. 2-4.

Ryža. 2-4.Princíp činnosti ultrazvukového systému

Čím väčšia je akustická impedancia, tým väčší je odraz ultrazvuku. Vzduch nevedie zvukové vlny, preto sa na zlepšenie prenikania signálu na rozhraní vzduch/koža nanáša na senzor špeciálny ultrazvukový gél. Tým sa eliminuje vzduchová medzera medzi pokožkou pacienta a snímačom. Silné artefakty v štúdii môžu pochádzať zo štruktúr obsahujúcich vzduch alebo vápnik (pľúcne polia, slučky čriev, kosti a kalcifikácie). Napríklad pri vyšetrovaní srdca môže byť srdce takmer úplne pokryté tkanivami, ktoré odrážajú alebo nevedú ultrazvuk (pľúca, kosti). V tomto prípade je štúdium orgánu možné len cez malé plochy na

povrch tela, kde je skúmaný orgán v kontakte s mäkkými tkanivami. Táto oblasť sa nazýva ultrazvukové „okno“. So slabým ultrazvukovým "oknom" môže byť štúdia nemožná alebo neinformatívna.

Moderné ultrazvukové prístroje sú zložité digitálne zariadenia. Používajú senzory v reálnom čase. Obrazy sú dynamické, dokážu pozorovať také rýchle procesy ako dýchanie, sťahy srdca, pulzáciu ciev, pohyb chlopní, peristaltiku, pohyby plodu. Polohu snímača pripojeného k ultrazvukovému prístroju flexibilným káblom je možné meniť v akejkoľvek rovine a pod ľubovoľným uhlom. Analógový elektrický signál generovaný v senzore sa digitalizuje a vytvorí sa digitálny obraz.

Veľmi dôležitá v ultrazvuku je dopplerovská technika. Doppler opísal fyzikálny efekt, že frekvencia zvuku generovaného pohybujúcim sa objektom sa mení, keď je vnímaný stacionárnym prijímačom v závislosti od rýchlosti, smeru a charakteru pohybu. Dopplerova metóda sa používa na meranie a vizualizáciu rýchlosti, smeru a charakteru pohybu krvi v cievach a komorách srdca, ako aj pohybu akýchkoľvek iných tekutín.

Pri dopplerovskej štúdii krvných ciev prechádza skúmanou oblasťou kontinuálne vlnové alebo pulzné ultrazvukové žiarenie. Keď ultrazvukový lúč prekročí cievu alebo komoru srdca, ultrazvuk sa čiastočne odráža od červených krviniek. Takže napríklad frekvencia odrazeného echo signálu z krvi pohybujúceho sa smerom k senzoru bude vyššia ako pôvodná frekvencia vĺn vyžarovaných senzorom. Naopak, frekvencia odrazenej ozveny od krvi, ktorá sa vzďaľuje od prevodníka, bude nižšia. Rozdiel medzi frekvenciou prijatého echo signálu a frekvenciou ultrazvuku generovaného prevodníkom sa nazýva Dopplerov posun. Tento frekvenčný posun je úmerný rýchlosti prietoku krvi. Ultrazvukové zariadenie automaticky premieňa Dopplerov posun na relatívnu rýchlosť prietoku krvi.

Štúdie, ktoré kombinujú 2D ultrazvuk v reálnom čase a pulzný Doppler, sa nazývajú duplexné štúdie. Pri duplexnom vyšetrení je smer Dopplerovho lúča superponovaný na 2D obraz v B-režime.

Moderný vývoj techniky duplexnej štúdie viedol k vzniku techniky farebného dopplerovského mapovania krvného toku. V rámci kontrolného objemu je zafarbený prietok krvi superponovaný na 2D obraz. V tomto prípade je krv zobrazená vo farbe a nehybné tkanivá - v šedej škále. Pri pohybe krvi smerom k senzoru sa používajú červeno-žlté farby, pri pohybe od senzora modro-modré farby. Takýto farebný obraz nenesie ďalšie informácie, ale poskytuje dobré vizuálne znázornenie povahy pohybu krvi.

Vo väčšine prípadov stačí na účely ultrazvuku použiť senzory na perkutánne vyšetrenie. V niektorých prípadoch je však potrebné priblížiť snímač k objektu. Napríklad u veľkých pacientov sa na vyšetrenie srdca používajú senzory umiestnené v pažeráku (transezofageálna echokardiografia), v iných prípadoch sa na získanie kvalitných snímok používajú intrarektálne alebo intravaginálne senzory. Počas prevádzky sa uchýlite k použitiu prevádzkových snímačov.

V posledných rokoch sa čoraz viac využíva 3D ultrazvuk. Spektrum ultrazvukových systémov je veľmi široké – existujú prenosné prístroje, prístroje pre intraoperačný ultrazvuk a ultrazvukové systémy expertnej triedy (obr. 2-5).

V modernej klinickej praxi je mimoriadne rozšírená metóda ultrazvukového vyšetrenia (sonografia). Vysvetľuje to skutočnosť, že pri aplikácii metódy nedochádza k ionizujúcemu žiareniu, je možné vykonávať funkčné a záťažové testy, metóda je informatívna a relatívne lacná, zariadenia sú kompaktné a ľahko sa používajú.

Ryža. 2-5.Moderný ultrazvukový prístroj

Sonografická metóda má však svoje obmedzenia. Patrí medzi ne vysoká frekvencia artefaktov v obraze, malá hĺbka prieniku signálu, malé zorné pole a vysoká závislosť interpretácie výsledkov od operátora.

S rozvojom ultrazvukových zariadení sa informačný obsah tejto metódy zvyšuje.

2.3. POČÍTAČOVÁ TOMOGRAFIA (CT)

CT je röntgenová vyšetrovacia metóda založená na získavaní snímok po vrstvách v priečnej rovine a ich počítačovej rekonštrukcii.

Vývoj CT prístrojov je ďalším revolučným krokom v diagnostickom zobrazovaní od objavu röntgenových lúčov. Je to spôsobené nielen všestrannosťou a neprekonateľným rozlíšením metódy pri štúdiu celého tela, ale aj novými zobrazovacími algoritmami. V súčasnosti všetky zobrazovacie zariadenia využívajú do určitej miery techniky a matematické metódy, ktoré boli základom CT.

CT nemá absolútne kontraindikácie na použitie (okrem obmedzení spojených s ionizujúcim žiarením) a môže sa použiť na urgentnú diagnostiku, skríning a tiež ako metódu objasňovania diagnózy.

Hlavný príspevok k vytvoreniu počítačovej tomografie urobil britský vedec Godfrey Hounsfield koncom 60-tych rokov. XX storočia.

Najprv boli CT skenery rozdelené do generácií v závislosti od toho, ako bol usporiadaný systém röntgenových trubíc a detektorov. Napriek viacnásobným rozdielom v štruktúre sa všetky nazývali „krokové“ tomografy. Bolo to spôsobené tým, že po každom priečnom reze sa tomograf zastavil, stôl s pacientom urobil niekoľkomilimetrový „krok“ a potom nasledoval ďalší rez.

V roku 1989 sa objavila špirálová počítačová tomografia (SCT). V prípade SCT sa röntgenová trubica s detektormi neustále otáča okolo kontinuálne sa pohybujúceho stola s pacientmi.

objem. To umožňuje nielen skrátiť čas vyšetrenia, ale aj vyhnúť sa obmedzeniam techniky „krok za krokom“ – preskakovanie oblastí pri vyšetrení z dôvodu rôznej hĺbky zadržania dychu pacientom. Nový softvér navyše umožnil po skončení štúdie zmeniť šírku rezu a algoritmus obnovy obrazu. To umožnilo získať nové diagnostické informácie bez opätovného skúmania.

Odvtedy sa CT stalo štandardizovaným a univerzálnym. Podarilo sa zosynchronizovať vstrekovanie kontrastnej látky so začiatkom pohybu stola pri SCT, čo viedlo k vytvoreniu CT angiografie.

V roku 1998 sa objavilo multislice CT (MSCT). Systémy boli vytvorené nie s jedným (ako v SCT), ale so 4 radmi digitálnych detektorov. Od roku 2002 sa začali používať tomografy so 16 radmi digitálnych prvkov v detektore a od roku 2003 dosiahol počet radov prvkov 64. V roku 2007 sa objavil MSCT s 256 a 320 radmi prvkov detektora.

Na takýchto tomografoch je možné získať stovky a tisíce tomogramov v priebehu niekoľkých sekúnd s hrúbkou každého rezu 0,5-0,6 mm. Takéto technické zlepšenie umožnilo uskutočniť štúdiu aj u pacientov napojených na umelý dýchací prístroj. Okrem urýchlenia vyšetrenia a jeho skvalitnenia sa riešil taký zložitý problém, akým je vizualizácia koronárnych ciev a srdcových dutín pomocou CT. Bolo možné študovať koronárne cievy, objem dutín a funkciu srdca a perfúziu myokardu v jednej 5-20-sekundovej štúdii.

Schematický diagram CT prístroja je na obr. 2-6 a vzhľad - na obr. 2-7.

Medzi hlavné výhody moderného CT patria: rýchlosť získavania snímok, vrstvený (tomografický) charakter snímok, možnosť získať rezy ľubovoľnej orientácie, vysoké priestorové a časové rozlíšenie.

Nevýhody CT sú relatívne vysoká (v porovnaní s rádiografiou) radiačná záťaž, možnosť objavenia sa artefaktov z hustých štruktúr, pohybov a relatívne nízke rozlíšenie kontrastu mäkkých tkanív.

Ryža. 2-6.Schéma zariadenia MSCT

Ryža. 2-7.Moderný 64-spirálový CT skener

2.4. MAGNETICKÁ REZONANCIA

TOMOGRAFIA (MRI)

Zobrazovanie magnetickou rezonanciou (MRI) je metóda radiačnej diagnostiky založená na získavaní vrstvených a objemových obrazov orgánov a tkanív ľubovoľnej orientácie pomocou fenoménu nukleárnej magnetickej rezonancie (NMR). Prvé práce o získavaní obrázkov pomocou NMR sa objavili v 70. rokoch. posledné storočie. K dnešnému dňu sa táto metóda lekárskeho zobrazovania zmenila na nepoznanie a naďalej sa vyvíja. Vylepšuje sa hardvér a softvér, zdokonaľujú sa spôsoby získavania obrázkov. Predtým bola oblasť použitia MRI obmedzená iba na štúdium centrálneho nervového systému. Teraz sa metóda úspešne používa v iných oblastiach medicíny vrátane štúdií krvných ciev a srdca.

Po zaradení NMR do počtu metód radiačnej diagnostiky sa prestal používať prívlastok „jadrový“, aby u pacientov nevznikali asociácie s jadrovými zbraňami alebo jadrovou energiou. Preto sa dnes oficiálne používa termín „zobrazovanie magnetickou rezonanciou“ (MRI).

NMR je fyzikálny jav založený na vlastnostiach niektorých atómových jadier umiestnených v magnetickom poli, ktoré absorbujú vonkajšiu energiu v oblasti rádiovej frekvencie (RF) a vyžarujú ju po ukončení pôsobenia rádiofrekvenčného impulzu. Sila konštantného magnetického poľa a frekvencia rádiofrekvenčného impulzu navzájom presne zodpovedajú.

Dôležité pre použitie pri zobrazovaní magnetickou rezonanciou sú jadrá 1H, 13C, 19F, 23Na a 31P. Všetky majú magnetické vlastnosti, čo ich odlišuje od nemagnetických izotopov. Protóny vodíka (1H) sú v tele najviac zastúpené. Preto sa pre MRI používa signál z jadier vodíka (protónov).

Vodíkové jadrá si možno predstaviť ako malé magnety (dipóly) s dvoma pólmi. Každý protón rotuje okolo svojej vlastnej osi a má malý magnetický moment (magnetizačný vektor). Rotujúce magnetické momenty jadier sa nazývajú spiny. Keď sú takéto jadrá umiestnené vo vonkajšom magnetickom poli, môžu absorbovať elektromagnetické vlny určitých frekvencií. Tento jav závisí od typu jadier, sily magnetického poľa a fyzikálneho a chemického prostredia jadier. Zároveň aj správanie

jadro možno prirovnať ku kolovrátku. Pri pôsobení magnetického poľa vykonáva rotujúce jadro zložitý pohyb. Jadro sa otáča okolo svojej osi a samotná os otáčania vykonáva kužeľovité kruhové pohyby (precesy), odchyľujúce sa od vertikálneho smeru.

Vo vonkajšom magnetickom poli môžu byť jadrá buď v stabilnom energetickom stave, alebo v excitovanom stave. Energetický rozdiel medzi týmito dvoma stavmi je taký malý, že počet jadier na každej z týchto úrovní je takmer identický. Preto bude výsledný NMR signál, ktorý závisí presne od rozdielu v populáciách týchto dvoch hladín protónmi, veľmi slabý. Na detekciu tejto makroskopickej magnetizácie je potrebné odchýliť jej vektor od osi konštantného magnetického poľa. To sa dosiahne impulzom externého rádiofrekvenčného (elektromagnetického) žiarenia. Keď sa systém vráti do rovnovážneho stavu, je emitovaná absorbovaná energia (MR signál). Tento signál sa zaznamená a použije na vytvorenie MR snímok.

Špeciálne (gradientové) cievky umiestnené vo vnútri hlavného magnetu vytvárajú malé dodatočné magnetické polia takým spôsobom, že sila poľa lineárne rastie v jednom smere. Vysielaním rádiofrekvenčných impulzov s vopred určeným úzkym frekvenčným rozsahom je možné prijímať MR signály len z vybranej vrstvy tkaniva. Orientáciu gradientov magnetického poľa a tým aj smer rezov možno ľahko nastaviť v akomkoľvek smere. Signály prijímané z každého prvku volumetrického obrazu (voxel) majú svoj vlastný, jedinečný, rozpoznateľný kód. Tento kód je frekvencia a fáza signálu. Na základe týchto údajov je možné zostaviť dvojrozmerné alebo trojrozmerné obrázky.

Na získanie signálu magnetickej rezonancie sa používajú kombinácie rádiofrekvenčných impulzov rôzneho trvania a tvaru. Kombináciou rôznych impulzov vznikajú takzvané impulzné sekvencie, ktoré slúžia na získanie obrazov. Špeciálne pulzné sekvencie zahŕňajú MR hydrografiu, MR myelografiu, MR cholangiografiu a MR angiografiu.

Tkanivá s veľkými celkovými magnetickými vektormi budú indukovať silný signál (vyzerajú jasne) a tkanivá s malými

magnetické vektory - slabý signál (vyzerá tmavo). Anatomické oblasti s malým počtom protónov (napr. vzduch alebo kompaktná kosť) indukujú veľmi slabý MR signál, a preto sa na obraze vždy javia ako tmavé. Voda a iné kvapaliny majú silný signál a na obrázku sa javia svetlé s rôznou intenzitou. Obrázky mäkkých tkanív majú tiež rôznu intenzitu signálu. Je to spôsobené tým, že okrem protónovej hustoty určujú charakter intenzity signálu pri MRI aj ďalšie parametre. Patria sem: čas spin-mriežkovej (pozdĺžnej) relaxácie (T1), spin-spin (priečna) relaxácia (T2), pohyb alebo difúzia skúmaného média.

Čas relaxácie tkaniva - T1 a T2 - je konštantný. V MRI sa používajú pojmy „T1-vážený obraz“, „T2-vážený obraz“, „protónový vážený obraz“, čo naznačuje, že rozdiely medzi tkanivami sú spôsobené najmä prevládajúcim pôsobením jedného z týchto faktorov.

Úpravou parametrov pulzných sekvencií môže rádiológ alebo lekár ovplyvniť kontrast snímok bez použitia kontrastných látok. Preto je pri MR zobrazovaní podstatne viac príležitostí na zmenu kontrastu na obrázkoch ako pri rádiografii, CT alebo ultrazvuku. Zavedenie špeciálnych kontrastných látok však môže ďalej zmeniť kontrast medzi normálnymi a patologickými tkanivami a zlepšiť kvalitu zobrazenia.

Schematický diagram zariadenia MR-systému a vzhľad zariadenia sú znázornené na obr. 2-8

a 2-9.

Typicky sú MR skenery klasifikované podľa sily magnetického poľa. Sila magnetického poľa sa meria v teslach (T) alebo gaussoch (1T = 10 000 gaussov). Sila magnetického poľa Zeme sa pohybuje od 0,7 gaussov na póle do 0,3 gaussov na rovníku. Pre cli-

Ryža. 2-8.Schéma zariadenia MRI

Ryža. 2-9.Moderný MRI systém s poľom 1,5 Tesla

Magnetická magnetická rezonancia využíva magnety s poľami v rozsahu od 0,2 do 3 Tesla. V súčasnosti sa na diagnostiku najčastejšie využívajú MR systémy s poľom 1,5 a 3 T. Takéto systémy tvoria až 70 % svetovej flotily zariadení. Medzi intenzitou poľa a kvalitou obrazu neexistuje lineárny vzťah. Zariadenia s takouto intenzitou poľa však poskytujú lepšiu kvalitu obrazu a majú väčší počet programov používaných v klinickej praxi.

Hlavnou oblasťou použitia MRI bol mozog a potom miecha. Mozgové tomogramy vám umožňujú získať skvelý obraz všetkých mozgových štruktúr bez použitia dodatočnej kontrastnej injekcie. Vzhľadom na technickú schopnosť metódy získať obraz vo všetkých rovinách, MRI spôsobila revolúciu v štúdiu miechy a medzistavcových platničiek.

V súčasnosti sa MRI stále viac používa na vyšetrenie kĺbov, panvových orgánov, mliečnych žliaz, srdca a ciev. Na tieto účely boli vyvinuté ďalšie špeciálne cievky a matematické metódy zobrazovania.

Špeciálna technika umožňuje zaznamenávať snímky srdca v rôznych fázach srdcového cyklu. Ak sa štúdia vykonáva s

synchronizáciou s EKG možno získať snímky fungujúceho srdca. Táto štúdia sa nazýva cine-MRI.

Magnetická rezonančná spektroskopia (MRS) je neinvazívna diagnostická metóda, ktorá umožňuje kvalitatívne a kvantitatívne určiť chemické zloženie orgánov a tkanív pomocou nukleárnej magnetickej rezonancie a fenoménu chemického posunu.

MR spektroskopia sa najčastejšie vykonáva na získanie signálov z jadier fosforu a vodíka (protónov). Pre technické ťažkosti a trvanie sa však v klinickej praxi stále používa len zriedka. Nemalo by sa zabúdať, že čoraz častejšie používanie MRI si vyžaduje osobitnú pozornosť otázkam bezpečnosti pacienta. Pri vyšetrení pomocou MR spektroskopie pacient nie je vystavený ionizujúcemu žiareniu, ale pôsobí naňho elektromagnetické a rádiofrekvenčné žiarenie. Kovové predmety (guľky, úlomky, veľké implantáty) a všetky elektromechanické zariadenia (napríklad kardiostimulátor) umiestnené v tele vyšetrovanej osoby môžu poškodiť pacienta v dôsledku posunutia alebo narušenia (zastavenie) bežnej prevádzky.

Mnohí pacienti pociťujú strach z uzavretých priestorov - klaustrofóbiu, čo vedie k neschopnosti vykonať štúdiu. Všetci pacienti by teda mali byť informovaní o možných nežiaducich dôsledkoch štúdie a povahe výkonu a ošetrujúci lekári a rádiológovia musia pacienta pred štúdiom vypočuť na prítomnosť vyššie uvedených predmetov, poranení a operácií. Pred vyšetrením sa pacient musí úplne prezliecť do špeciálneho obleku, aby sa do magnetického kanála nedostali kovové predmety z vreciek oblečenia.

Je dôležité poznať relatívne a absolútne kontraindikácie štúdie.

Absolútne kontraindikácie štúdie zahŕňajú stavy, v ktorých jej správanie vytvára pre pacienta život ohrozujúcu situáciu. Do tejto kategórie patria všetci pacienti s prítomnosťou elektronicko-mechanických zariadení v tele (kardiostimulátory) a pacienti s prítomnosťou kovových svoriek na mozgových tepnách. Relatívne kontraindikácie štúdie zahŕňajú stavy, ktoré môžu vytvárať určité nebezpečenstvá a ťažkosti počas MRI, ale vo väčšine prípadov je to stále možné. Tieto kontraindikácie sú

prítomnosť hemostatických svoriek, svoriek a klipov inej lokalizácie, dekompenzácia srdcového zlyhania, prvý trimester gravidity, klaustrofóbia a potreba fyziologického monitorovania. V takýchto prípadoch sa rozhodnutie o možnosti MRI rozhoduje v každom jednotlivom prípade na základe pomeru veľkosti možného rizika a očakávaného prínosu štúdie.

Väčšina malých kovových predmetov (umelé zuby, chirurgické stehy, niektoré typy umelých srdcových chlopní, stenty) nie sú kontraindikáciou štúdie. Klaustrofóbia je prekážkou v štúdiu v 1-4% prípadov.

Rovnako ako iné zobrazovacie metódy, MRI nie je bez nevýhod.

K významným nevýhodám MRI patrí pomerne dlhá doba vyšetrenia, nemožnosť presnej detekcie drobných kamienkov a kalcifikátov, zložitosť prístroja a jeho obsluhy a špeciálne požiadavky na inštaláciu prístrojov (ochrana pred rušením). MRI sťažuje vyšetrenie pacientov, ktorí potrebujú vybavenie na udržanie života.

2.5. RADIONUKLIDOVÁ DIAGNOSTIKA

Rádionuklidová diagnostika alebo nukleárna medicína je metóda radiačnej diagnostiky založená na registrácii žiarenia umelých rádioaktívnych látok zavedených do organizmu.

Na rádionuklidovú diagnostiku sa používa široká škála značených zlúčenín (rádiofarmaceutiká (RP)) a metódy ich registrácie špeciálnymi scintilačnými senzormi. Energia absorbovaného ionizujúceho žiarenia vybudí v kryštále senzora záblesky viditeľného svetla, z ktorých každý je zosilnený fotonásobičmi a prevedený na prúdový impulz.

Analýza sily signálu vám umožňuje určiť intenzitu a polohu v priestore každej scintilácie. Tieto údaje sa používajú na rekonštrukciu dvojrozmerného obrazu distribúcie rádiofarmák. Obraz je možné prezentovať priamo na obrazovke monitora, na fotografiu alebo multiformátový film, prípadne zaznamenať na počítačové médium.

V závislosti od spôsobu a typu registrácie žiarenia existuje niekoľko skupín rádiodiagnostických prístrojov:

Rádiometre - prístroje na meranie rádioaktivity celého tela;

Röntgenové snímky - zariadenia na zaznamenávanie dynamiky zmien rádioaktivity;

Skenery - systémy na registráciu priestorovej distribúcie rádiofarmák;

Gama kamery sú zariadenia na statickú a dynamickú registráciu objemovej distribúcie rádioaktívneho indikátora.

Na moderných klinikách je väčšina prístrojov na rádionuklidovú diagnostiku gamakamery rôznych typov.

Moderné gama kamery sú komplex pozostávajúci z 1-2 systémov veľkopriemerových detektorov, polohovacieho stola pacienta a počítačového systému na snímanie a spracovanie obrazu (obr. 2-10).

Ďalším krokom vo vývoji rádionuklidovej diagnostiky bolo vytvorenie rotačnej gama kamery. Pomocou týchto prístrojov bolo možné aplikovať metódu štúdia distribúcie izotopov v organizme vrstva po vrstve – jednofotónovú emisnú počítačovú tomografiu (SPECT).

Ryža. 2-10.Schéma zariadenia gama kamery

Pre SPECT sa používajú rotačné gama kamery s jedným, dvoma alebo tromi detektormi. Mechanické systémy tomografov umožňujú otáčanie detektorov okolo tela pacienta po rôznych dráhach.

Priestorové rozlíšenie moderného SPECT je asi 5-8 mm. Druhou podmienkou vykonania rádioizotopovej štúdie, okrem dostupnosti špeciálneho vybavenia, je použitie špeciálnych rádioaktívnych indikátorov - rádiofarmák (RP), ktoré sa zavádzajú do tela pacienta.

Rádiofarmakum je rádioaktívna chemická zlúčenina so známymi farmakologickými a farmakokinetickými vlastnosťami. Na rádiofarmaká používané v lekárskej diagnostike sú kladené pomerne prísne požiadavky: afinita k orgánom a tkanivám, jednoduchosť prípravy, krátky polčas rozpadu, optimálna energia gama žiarenia (100-300 kEv) a nízka rádiotoxicita pri relatívne vysokých prípustných dávkach. Ideálne rádiofarmakum by sa malo dostať len do orgánov alebo patologických ložísk určených na vyšetrenie.

Pochopenie mechanizmov lokalizácie rádiofarmák slúži ako základ pre adekvátnu interpretáciu rádionuklidových štúdií.

Použitie moderných rádioaktívnych izotopov v lekárskej diagnostickej praxi je bezpečné a neškodné. Množstvo účinnej látky (izotopu) je také malé, že po podaní do organizmu nespôsobuje fyziologické účinky ani alergické reakcie. V nukleárnej medicíne sa používajú rádiofarmaká emitujúce gama žiarenie. Zdroje alfa (héliových jadier) a beta častíc (elektrónov) sa v súčasnosti v diagnostike nepoužívajú z dôvodu vysokej tkanivovej absorpcie a vysokej radiačnej záťaže.

V klinickej praxi sa najčastejšie používa izotop technécia-99t (polčas rozpadu - 6 hodín). Tento umelý rádionuklid sa získava bezprostredne pred štúdiom zo špeciálnych zariadení (generátorov).

Rádiodiagnostický obraz bez ohľadu na jeho typ (statický alebo dynamický, planárny alebo tomografický) vždy odráža špecifickú funkciu skúmaného orgánu. V skutočnosti ide o ukážku fungujúceho tkaniva. Práve vo funkčnom aspekte je základný rozlišovací znak rádionuklidovej diagnostiky od iných zobrazovacích metód.

RFP sa zvyčajne podáva intravenózne. Pri štúdiách pľúcnej ventilácie sa liek podáva inhaláciou.

Jednou z nových tomografických rádioizotopových techník v nukleárnej medicíne je pozitrónová emisná tomografia (PET).

Metóda PET je založená na vlastnosti niektorých rádionuklidov s krátkou životnosťou emitovať pri rozpade pozitróny. Pozitron je častica, ktorá má rovnakú hmotnosť ako elektrón, ale má kladný náboj. Pozitron, ktorý vletel v látke 1-3 mm a stratil kinetickú energiu prijatú v okamihu vzniku pri zrážkach s atómami, anihiluje vytvorením dvoch gama kvánt (fotónov) s energiou 511 keV. Tieto kvantá sa rozptyľujú v opačných smeroch. Bod rozpadu teda leží na priamke – trajektórii dvoch anihilovaných fotónov. Dva detektory umiestnené oproti sebe registrujú kombinované anihilačné fotóny (obr. 2-11).

PET umožňuje kvantifikovať koncentráciu rádionuklidov a má viac možností na štúdium metabolických procesov ako scintigrafia vykonávaná pomocou gama kamier.

Pre PET sa používajú izotopy prvkov ako uhlík, kyslík, dusík a fluór. Rádiofarmaká značené týmito prvkami sú prirodzené metabolity organizmu a sú zahrnuté do metabolizmu

Ryža. 2-11.Schéma zariadenia PET

látok. V dôsledku toho je možné študovať procesy prebiehajúce na bunkovej úrovni. Z tohto hľadiska je PET jedinou metódou (okrem MR spektroskopie) na hodnotenie metabolických a biochemických procesov in vivo.

Všetky pozitrónové rádionuklidy používané v medicíne sú ultrakrátke – ich polčas rozpadu sa počíta v minútach alebo sekundách. Výnimkou sú fluór-18 a rubídium-82. V tomto smere sa najčastejšie používa fluór-18-značená deoxyglukóza (fluorodeoxyglukóza – FDG).

Napriek tomu, že prvé PET systémy sa objavili v polovici 20. storočia, ich klinickému využitiu bránia určité obmedzenia. Toto sú technické ťažkosti, ktoré vznikajú, keď sa na klinikách inštalujú urýchľovače na výrobu izotopov s krátkou životnosťou, ich vysoká cena a ťažkosti s interpretáciou výsledkov. Jedno z obmedzení – slabé priestorové rozlíšenie – bolo prekonané kombináciou PET systému s MSCT, čo však systém ešte viac predražuje (obr. 2-12). V tomto ohľade sa PET vyšetrenia vykonávajú podľa prísnych indikácií, keď sú iné metódy neúčinné.

Hlavnými výhodami rádionuklidovej metódy sú vysoká citlivosť na rôzne typy patologických procesov, schopnosť posúdiť metabolizmus a životaschopnosť tkanív.

Medzi všeobecné nevýhody rádioizotopových metód patrí nízke priestorové rozlíšenie. Použitie rádioaktívnych prípravkov v lekárskej praxi je spojené s ťažkosťami pri ich preprave, skladovaní, balení a podávaní pacientom.

Ryža. 2-12.Moderný PET-CT systém

Organizácia rádioizotopových laboratórií (najmä pre PET) si vyžaduje špeciálne zariadenia, bezpečnosť, alarmy a iné opatrenia.

2.6. ANGIOGRAFIA

Angiografia je röntgenová metóda spojená s priamou injekciou kontrastnej látky do ciev za účelom ich štúdia.

Angiografia sa delí na arteriografiu, flebografiu a lymfografiu. Tá sa v dôsledku vývoja ultrazvukových, CT a MRI metód v súčasnosti prakticky nepoužíva.

Angiografia sa vykonáva v špecializovaných röntgenových miestnostiach. Tieto miestnosti spĺňajú všetky požiadavky na operačné sály. Na angiografiu sa používajú špecializované RTG prístroje (angiografické jednotky) (obr. 2-13).

Zavedenie kontrastnej látky do cievneho riečiska sa uskutočňuje injekciou injekčnou striekačkou alebo (častejšie) špeciálnym automatickým injektorom po cievnej punkcii.

Ryža. 2-13.Moderná angiografická jednotka

Hlavnou metódou cievnej katetrizácie je Seldingerova metóda cievnej katetrizácie. Na vykonanie angiografie sa do cievy cez katéter vstrekne určité množstvo kontrastnej látky a nafilmuje sa prechod liečiva cez cievy.

Variantom angiografie je koronárna angiografia (CAG) - technika na vyšetrenie koronárnych ciev a komôr srdca. Ide o komplexnú výskumnú techniku, ktorá si vyžaduje špeciálne školenie rádiológa a sofistikované vybavenie.

V súčasnosti sa čoraz menej využíva diagnostická angiografia periférnych ciev (napríklad aortografia, angiopulmonografia). V prítomnosti moderných ultrazvukových prístrojov na klinikách sa CT a MRI diagnostika patologických procesov v cievach čoraz viac vykonáva pomocou minimálne invazívnych (CT angiografia) alebo neinvazívnych (ultrazvuk a MRI) techník. S angiografiou sa zase čoraz častejšie vykonávajú minimálne invazívne chirurgické výkony (rekanalizácia cievneho riečiska, balóniková angioplastika, stentovanie). Rozvoj angiografie teda viedol k zrodu intervenčnej rádiológie.

2.7 INTERVENČNÁ RÁDIOLÓGIA

Intervenčná rádiológia je oblasť medicíny založená na využívaní radiačných diagnostických metód a špeciálnych nástrojov na vykonávanie minimálne invazívnych intervencií na diagnostiku a liečbu chorôb.

Intervenčné zákroky sú široko používané v mnohých oblastiach medicíny, pretože môžu často nahradiť veľké chirurgické zákroky.

Prvú perkutánnu liečbu stenózy periférnej artérie vykonal americký lekár Charles Dotter v roku 1964. V roku 1977 skonštruoval švajčiarsky lekár Andreas Gruntzig balónikový katéter a vykonal dilatačný (expanzný) výkon na stenotickej koronárnej artérii. Táto metóda sa stala známou ako balónová angioplastika.

Balóniková angioplastika koronárnych a periférnych tepien je v súčasnosti jednou z hlavných metód liečby stenózy a uzáveru tepien. V prípade recidívy stenózy je možné tento postup mnohokrát opakovať. Aby sa zabránilo re-stenóze na konci minulého storočia, endo-

cievne protézy – stenty. Stent je rúrkovitá kovová konštrukcia, ktorá je umiestnená v zúženej oblasti po balónovej dilatácii. Roztiahnutý stent zabraňuje vzniku re-stenózy.

Umiestnenie stentu sa vykonáva po diagnostickej angiografii a určení miesta kritickej konstrikcie. Stent sa vyberá podľa dĺžky a veľkosti (obr. 2-14). Touto technikou je možné bez väčších operácií uzavrieť defekty medzisieňových a medzikomorových sept alebo vykonať balónikovú plastiku stenóz aortálnej, mitrálnej a trikuspidálnej chlopne.

Zvlášť dôležitá je technika inštalácie špeciálnych filtrov do dolnej dutej žily (filtre cava). Je to nevyhnutné na zabránenie vstupu embólií do ciev pľúc počas trombózy žíl dolných končatín. Cava filter je sieťová štruktúra, ktorá sa otvára v lúmene dolnej dutej žily a zachytáva vzostupné krvné zrazeniny.

Ďalšou endovaskulárnou intervenciou, ktorá je v klinickej praxi žiadaná, je embolizácia (upchatie) krvných ciev. Embolizácia sa používa na zastavenie vnútorného krvácania, liečbu patologických cievnych anastomóz, aneuryziem alebo na uzavretie ciev, ktoré vyživujú zhubný nádor. V súčasnosti sa na embolizáciu používajú účinné umelé materiály, snímateľné balóniky a mikroskopické oceľové cievky. Zvyčajne sa embolizácia vykonáva selektívne, aby nespôsobila ischémiu okolitých tkanív.

Ryža. 2-14.Schéma vykonávania balónovej angioplastiky a stentovania

Intervenčná rádiológia zahŕňa aj drenáž abscesov a cýst, kontrastné patologické dutiny cez fistulózne cesty, obnovenie priechodnosti močových ciest pri poruchách močenia, plastiky bougienage a balónikov pri striktúrach (zúženiach) pažeráka a žlčových ciest, perkutánna termická alebo kryodeštrukcia malígnych nádory a iné zásahy.

Po identifikácii patologického procesu je často potrebné uchýliť sa k takému variantu intervenčnej rádiológie, ako je punkčná biopsia. Znalosť morfologickej štruktúry vzdelávania umožňuje zvoliť adekvátnu stratégiu liečby. Punkčná biopsia sa vykonáva pod röntgenovou, ultrazvukovou alebo CT kontrolou.

V súčasnosti sa intervenčná rádiológia aktívne rozvíja a v mnohých prípadoch umožňuje vyhnúť sa veľkým chirurgickým zákrokom.

2.8 OBRAZOVÉ KONTRASTNÉ LÁTKY

Nízky kontrast medzi susednými objektmi alebo rovnaká hustota susedných tkanív (napríklad hustota krvi, cievnej steny a trombu) sťažuje interpretáciu obrázkov. V týchto prípadoch sa pri rádiodiagnostike často používa umelý kontrast.

Príkladom zvýšenia kontrastu obrázkov skúmaných orgánov je použitie síranu bárnatého na štúdium orgánov tráviaceho traktu. Prvý takýto kontrast sa uskutočnil v roku 1909.

Bolo ťažšie vytvoriť kontrastné látky na intravaskulárne injekcie. Na tento účel sa po dlhých pokusoch s ortuťou a olovom začali používať rozpustné zlúčeniny jódu. Prvé generácie rádioopakných látok boli nedokonalé. Ich použitie spôsobovalo časté a ťažké (až smrteľné) komplikácie. Ale už v 20.-30. 20. storočie bolo vytvorených množstvo bezpečnejších vo vode rozpustných liekov obsahujúcich jód na intravenózne podanie. Široké používanie liekov v tejto skupine sa začalo v roku 1953, keď bol syntetizovaný liek, ktorého molekula pozostávala z troch atómov jódu (diatrizoát).

V roku 1968 boli vyvinuté látky s nízkou osmolaritou (v roztoku sa nedisociovali na anión a katión) - neiónové kontrastné látky.

Moderné látky nepriepustné pre žiarenie sú trijódom substituované zlúčeniny obsahujúce tri alebo šesť atómov jódu.

Existujú lieky na intravaskulárne, intrakavitárne a subarachnoidálne podanie. Môžete tiež vstreknúť kontrastnú látku do dutiny kĺbov, do brušných orgánov a pod membrány miechy. Napríklad zavedenie kontrastu cez dutinu maternice do trubíc (hysterosalpingografia) umožňuje vyhodnotiť vnútorný povrch dutiny maternice a priechodnosť vajíčkovodov. V neurologickej praxi sa pri absencii MRI používa technika myelografie - zavedenie vo vode rozpustného kontrastného činidla pod membrány miechy. To vám umožní posúdiť priechodnosť subarachnoidálnych priestorov. Z ďalších metód umelého kontrastovania treba spomenúť angiografiu, urografiu, fistulografiu, herniografiu, sialografiu, artrografiu.

Po rýchlej (bolusovej) intravenóznej injekcii kontrastnej látky sa dostane do pravého srdca, potom bolus prejde cievnym riečiskom pľúc a dostane sa do ľavého srdca, potom do aorty a jej vetiev. Dochádza k rýchlej difúzii kontrastnej látky z krvi do tkanív. Počas prvej minúty po rýchlej injekcii sa v krvi a cievach udržiava vysoká koncentrácia kontrastnej látky.

Intravaskulárne a intrakavitárne podanie kontrastných látok obsahujúcich vo svojej molekule jód môže mať v ojedinelých prípadoch nepriaznivý vplyv na organizmus. Ak sa takéto zmeny prejavia klinickými príznakmi alebo zmenia laboratórne parametre pacienta, potom sa nazývajú nežiaduce reakcie. Pred vyšetrením pacienta s použitím kontrastných látok je potrebné zistiť, či má alergické reakcie na jód, chronické zlyhanie obličiek, bronchiálnu astmu a iné ochorenia. Pacient by mal byť upozornený na možnú reakciu a na výhody takejto štúdie.

V prípade reakcie na podanie kontrastnej látky musí personál ordinácie postupovať v súlade so špeciálnymi pokynmi na boj proti anafylaktickému šoku, aby sa predišlo závažným komplikáciám.

Pri MRI sa používajú aj kontrastné látky. Ich používanie sa začalo v posledných desaťročiach, po intenzívnom zavedení metódy na kliniku.

Použitie kontrastných látok v MRI je zamerané na zmenu magnetických vlastností tkanív. To je ich podstatný rozdiel od kontrastných látok obsahujúcich jód. Kým RTG kontrastné látky výrazne tlmia prenikajúce žiarenie, MRI preparáty vedú k zmenám charakteristík okolitých tkanív. Nie sú vizualizované na tomogramoch ako röntgenové kontrasty, ale umožňujú odhaliť skryté patologické procesy v dôsledku zmien magnetických indikátorov.

Mechanizmus účinku týchto látok je založený na zmenách relaxačného času v mieste tkaniva. Väčšina týchto liekov sa vyrába na báze gadolínia. Oveľa menej často sa používajú kontrastné látky na báze oxidu železa. Tieto látky ovplyvňujú intenzitu signálu rôznymi spôsobmi.

Pozitívne (skrátenie relaxačného času T1) sú zvyčajne na báze gadolínia (Gd) a negatívne (skrátenie času T2) na báze oxidu železa. Kontrastné látky na báze gadolínia sa považujú za bezpečnejšie ako kontrastné látky na báze jódu. Existuje len niekoľko správ o závažných anafylaktických reakciách na tieto látky. Napriek tomu je potrebné starostlivé sledovanie pacienta po injekcii a dostupnosť resuscitačného vybavenia. Paramagnetické kontrastné látky sú distribuované v intravaskulárnych a extracelulárnych priestoroch tela a neprechádzajú cez hematoencefalickú bariéru (BBB). Preto sú v CNS normálne kontrastné iba oblasti bez tejto bariéry, napríklad hypofýza, hypofýzový lievik, kavernózne dutiny, dura mater a sliznice nosa a paranazálnych dutín. Poškodenie a deštrukcia BBB vedie k prieniku paramagnetických kontrastných látok do medzibunkového priestoru a lokálnym zmenám v relaxácii T1. To je zaznamenané v množstve patologických procesov v centrálnom nervovom systéme, ako sú nádory, metastázy, cerebrovaskulárne príhody, infekcie.

Okrem MR štúdií centrálneho nervového systému sa kontrast používa na diagnostiku ochorení pohybového aparátu, srdca, pečene, pankreasu, obličiek, nadobličiek, panvových orgánov a mliečnych žliaz. Tieto štúdie sa vykonávajú

podstatne menej ako pri patológii CNS. Na vykonanie MR angiografie a štúdie perfúzie orgánov sa kontrastná látka vstrekuje špeciálnym nemagnetickým injektorom.

V posledných rokoch sa študovala uskutočniteľnosť použitia kontrastných látok na ultrazvukové štúdie.

Na zvýšenie echogénnosti cievneho riečiska alebo parenchýmového orgánu sa intravenózne injikuje ultrazvuková kontrastná látka. Môžu to byť suspenzie pevných častíc, emulzie kvapalných kvapiek a najčastejšie plynové mikrobubliny umiestnené v rôznych obaloch. Podobne ako iné kontrastné látky, aj ultrazvukové kontrastné látky by mali mať nízku toxicitu a mali by byť rýchlo eliminované z tela. Lieky prvej generácie neprešli kapilárnym lôžkom pľúc a zničili sa v ňom.

V súčasnosti používané kontrastné látky vstupujú do systémového obehu, čo umožňuje ich použitie na zlepšenie kvality obrazu vnútorných orgánov, zosilnenie dopplerovského signálu a štúdium perfúzie. V súčasnosti neexistuje konečné stanovisko o vhodnosti použitia ultrazvukových kontrastných látok.

Nežiaduce reakcie so zavedením kontrastných látok sa vyskytujú v 1-5% prípadov. Prevažná väčšina nežiaducich reakcií je mierna a nevyžaduje špeciálnu liečbu.

Osobitná pozornosť by sa mala venovať prevencii a liečbe závažných komplikácií. Frekvencia takýchto komplikácií je nižšia ako 0,1%. Najväčším nebezpečenstvom je vývoj anafylaktických reakcií (idiosynkrázia) so zavedením látok obsahujúcich jód a akútnym zlyhaním obličiek.

Reakcie na zavedenie kontrastných látok možno podmienene rozdeliť na mierne, stredné a ťažké.

Pri miernych reakciách má pacient pocit tepla alebo zimnice, miernu nevoľnosť. Nie je potrebné lekárske ošetrenie.

Pri miernych reakciách môžu byť vyššie uvedené príznaky sprevádzané aj poklesom krvného tlaku, výskytom tachykardie, vracaním a urtikáriou. Je potrebné poskytnúť symptomatickú lekársku starostlivosť (zvyčajne - zavedenie antihistaminík, antiemetík, sympatomimetík).

Pri závažných reakciách sa môže vyskytnúť anafylaktický šok. Je potrebná neodkladná resuscitácia

väzby zamerané na udržanie činnosti životne dôležitých orgánov.

Nasledujúce kategórie pacientov patria do skupiny s vysokým rizikom. Toto sú pacienti:

S ťažkým poškodením funkcie obličiek a pečene;

So zaťaženou alergickou anamnézou, najmä u tých, ktorí mali skôr nežiaduce reakcie na kontrastné látky;

So závažným srdcovým zlyhaním alebo pľúcnou hypertenziou;

S ťažkou poruchou funkcie štítnej žľazy;

S ťažkým diabetes mellitus, feochromocytómom, myelómom.

Riziková skupina vo vzťahu k riziku vzniku nežiaducich reakcií sa bežne označuje aj ako malé deti a starší ľudia.

Predpisujúci lekár má pri vykonávaní kontrastných štúdií starostlivo zhodnotiť pomer rizika a prínosu a prijať potrebné opatrenia. Rádiológ vykonávajúci štúdiu u pacienta s vysokým rizikom nežiaducich reakcií na kontrastnú látku musí pacienta a ošetrujúceho lekára upozorniť na nebezpečenstvo používania kontrastných látok a v prípade potreby nahradiť štúdiu inou, ktorá kontrast nevyžaduje. .

Röntgenová miestnosť by mala byť vybavená všetkým potrebným na resuscitáciu a boj proti anafylaktickému šoku.

ZOBRAZOVACIE METÓDY

Rádiológia

ZOBRAZOVACIE METÓDY
Objav röntgenových lúčov znamenal začiatok novej éry v lekárskej diagnostike – éry rádiológie. Následne bol arzenál diagnostických nástrojov doplnený metódami založenými na iných typoch ionizujúceho a neionizujúceho žiarenia (rádioizotopové, ultrazvukové metódy, magnetická rezonancia). Z roka na rok sa metódy výskumu žiarenia zlepšovali. V súčasnosti zohrávajú vedúcu úlohu pri identifikácii a určovaní povahy väčšiny chorôb.
V tejto fáze štúdia máte cieľ (všeobecný): vedieť interpretovať princípy získania lekárskeho diagnostického obrazu rôznymi radiačnými metódami a účel týchto metód.
Dosiahnutie všeobecného cieľa je zabezpečené konkrétnymi cieľmi:
byť schopný:
1) interpretovať princípy získavania informácií pomocou röntgenových, rádioizotopových, ultrazvukových výskumných metód a zobrazovania magnetickou rezonanciou;
2) interpretovať účel týchto výskumných metód;
3) interpretovať všeobecné zásady pre výber optimálnej radiačnej metódy výskumu.
Uvedené ciele nie je možné zvládnuť bez základných vedomostí-zručností vyučovaných na Katedre lekárskej a biologickej fyziky:
1) interpretovať princípy získavania a fyzikálne vlastnosti röntgenových lúčov;
2) interpretovať rádioaktivitu, výsledné žiarenie a ich fyzikálne vlastnosti;
3) interpretovať princípy získavania ultrazvukových vĺn a ich fyzikálne charakteristiky;
5) interpretovať fenomén magnetickej rezonancie;
6) interpretovať mechanizmus biologického pôsobenia rôznych druhov žiarenia.

1. Metódy rádiologického výskumu
Röntgenové vyšetrenie má stále významnú úlohu v diagnostike ľudských chorôb. Je založená na rôznom stupni absorpcie röntgenového žiarenia rôznymi tkanivami a orgánmi ľudského tela. Vo väčšej miere sú lúče absorbované v kostiach, v menšej miere - v parenchýmových orgánoch, svaloch a telesných tekutinách, ešte menej - v tukovom tkanive a takmer nezostávajú v plynoch. V prípadoch, keď susedné orgány rovnako absorbujú röntgenové lúče, nie sú rozlíšiteľné röntgenovým vyšetrením. V takýchto situáciách sa uchýlite k umelému kontrastu. Preto sa röntgenové vyšetrenie môže vykonávať v podmienkach prirodzeného kontrastu alebo umelého kontrastu. Existuje mnoho rôznych metód röntgenového vyšetrenia.
Účelom (všeobecného) štúdia tejto časti je vedieť interpretovať princípy rádiologického zobrazovania a účel rôznych rádiologických vyšetrovacích metód.
1) interpretovať princípy získavania obrazu v fluoroskopii, rádiografii, tomografii, fluorografii, metódach výskumu kontrastu, počítačovej tomografii;
2) interpretovať účel fluoroskopie, rádiografie, tomografie, fluorografie, metód výskumu kontrastu, počítačovej tomografie.
1.1. Fluoroskopia
Fluoroskopia, t.j. Získanie tieňového obrazu na priesvitnej (fluorescenčnej) obrazovke je najdostupnejšia a technicky jednoduchá výskumná technika. Umožňuje posúdiť tvar, polohu a veľkosť orgánu a v niektorých prípadoch aj jeho funkciu. Rádiológ, ktorý skúma pacienta v rôznych projekciách a polohách tela, dostáva trojrozmernú predstavu o ľudských orgánoch a určovanej patológii. Čím silnejšie je žiarenie absorbované skúmaným orgánom alebo patologickým útvarom, tým menej lúčov dopadá na obrazovku. Preto takýto orgán alebo útvar vrhá tieň na fluorescenčnú obrazovku. A naopak, ak je orgán alebo patológia menej hustá, potom cez ne prejde viac lúčov a dopadnú na obrazovku, čo spôsobí jej osvietenie (žiaru).
Fluorescenčná obrazovka slabo svieti. Preto sa táto štúdia vykonáva v tmavej miestnosti a lekár sa musí prispôsobiť tme do 15 minút. Moderné röntgenové prístroje sú vybavené elektrónovo-optickými prevodníkmi, ktoré zosilňujú a prenášajú röntgenový obraz na monitor (televíznu obrazovku).
Avšak skiaskopia má významné nevýhody. Po prvé, spôsobuje značné ožiarenie. Po druhé, jeho rozlíšenie je oveľa nižšie ako rádiografia.
Tieto nedostatky sú menej výrazné pri použití röntgenového televízneho presvetlenia. Na monitore môžete zmeniť jas, kontrast, čím vytvoríte najlepšie podmienky pre sledovanie. Rozlíšenie takejto fluoroskopie je oveľa vyššie a vystavenie žiareniu je menšie.
Akékoľvek presvetlenie je však subjektívne. Všetci lekári sa musia spoliehať na profesionalitu rádiológa. V niektorých prípadoch, na objektivizáciu štúdie, rádiológ počas skenovania vykonáva rádiografiu. Na ten istý účel sa uskutočňuje videozáznam štúdie s röntgenovým televíznym presvetlením.
1.2. Rádiografia
Rádiografia je metóda röntgenového vyšetrenia, pri ktorej sa získa obraz na röntgenovom filme. Röntgenový snímok vo vzťahu k obrazu viditeľnému na fluoroskopickej obrazovke je negatívny. Svetlé oblasti na plátne teda zodpovedajú tmavým na filme (tzv. osvietenia) a naopak tmavé oblasti svetlým (tiene). Na röntgenových snímkach sa vždy získa rovinný obraz so súčtom všetkých bodov nachádzajúcich sa pozdĺž dráhy lúčov. Na získanie trojrozmerného zobrazenia je potrebné urobiť aspoň 2 snímky vo vzájomne kolmých rovinách. Hlavnou výhodou rádiografie je schopnosť dokumentovať zistiteľné zmeny. Okrem toho má oveľa vyššie rozlíšenie ako skiaskopia.
V posledných rokoch našla uplatnenie digitálna (digitálna) rádiografia, v ktorej sú špeciálne platne prijímačom röntgenových lúčov. Po expozícii röntgenovým žiarením na nich zostáva latentný obraz predmetu. Pri skenovaní platní laserovým lúčom sa uvoľňuje energia vo forme žiary, ktorej intenzita je úmerná dávke absorbovaného röntgenového žiarenia. Táto žiara je zaznamenaná fotodetektorom a prevedená do digitálneho formátu. Výsledný obrázok je možné zobraziť na monitore, vytlačiť na tlačiarni a uložiť do pamäte počítača.
1.3. Tomografia
Tomografia je röntgenová metóda vyšetrenia orgánov a tkanív vrstva po vrstve. Na tomogramoch sa na rozdiel od röntgenových snímok získa obraz štruktúr nachádzajúcich sa v ktorejkoľvek rovine, t.j. efekt súčtu je eliminovaný. To sa dosiahne súčasným pohybom röntgenovej trubice a filmu. Príchod počítačovej tomografie dramaticky znížil používanie tomografie.
1.4. Fluorografia
Fluorografia sa bežne používa na hromadné skríningové röntgenové štúdie, najmä na detekciu pľúcnej patológie. Podstatou metódy je fotografovanie obrazu z röntgenovej obrazovky alebo obrazovky elektrónovo-optického zosilňovača na fotografický film. Veľkosť rámu je zvyčajne 70x70 alebo 100x100 mm. Na fluorogramoch sú detaily snímky viditeľné lepšie ako pri skiaskopii, ale horšie ako pri rádiografii. Dávka žiarenia, ktorú subjekt dostane, je tiež väčšia ako pri rádiografii.
1.5. Metódy röntgenového vyšetrenia v podmienkach umelého kontrastovania
Ako už bolo uvedené vyššie, množstvo orgánov, najmä dutých, absorbuje röntgenové lúče takmer rovnako ako mäkké tkanivá, ktoré ich obklopujú. Preto sa neurčujú röntgenovým vyšetrením. Na vizualizáciu sa umelo kontrastujú zavedením kontrastnej látky. Najčastejšie sa na tento účel používajú rôzne kvapalné zlúčeniny jódu.
V niektorých prípadoch je dôležité získať obraz priedušiek, najmä pri bronchiektáziách, vrodených malformáciách priedušiek, prítomnosti vnútornej bronchiálnej alebo bronchopleurálnej fistuly. V takýchto prípadoch pomáha stanoviť diagnózu štúdia v podmienkach bronchiálneho kontrastu - bronchografia.
Krvné cievy nie sú viditeľné na obyčajných röntgenových snímkach, s výnimkou tých v pľúcach. Na posúdenie ich stavu sa vykonáva angiografia - röntgenové vyšetrenie ciev pomocou kontrastnej látky. Pri arteriografii sa kontrastná látka vstrekuje do tepien, s flebografiou - do žíl.
Po zavedení kontrastnej látky do tepny obraz normálne zobrazuje fázy prietoku krvi: arteriálnu, kapilárnu a venóznu.
Osobitný význam má kontrastná štúdia pri štúdiu močového systému.
Existuje vylučovacia (vylučovacia) urografia a retrográdna (vzostupná) pyelografia. Vylučovacia urografia je založená na fyziologickej schopnosti obličiek zachytávať jódované organické zlúčeniny z krvi, koncentrovať ich a vylučovať močom. Pred štúdiou potrebuje pacient vhodnú prípravu - čistenie čriev. Štúdia sa uskutočňuje na prázdny žalúdok. Zvyčajne sa do kubitálnej žily vstrekuje 20-40 ml niektorej z urotropných látok. Potom sa po 3-5, 10-14 a 20-25 minútach urobia snímky. Ak je sekrečná funkcia obličiek znížená, vykoná sa infúzna urografia. Súčasne sa pacientovi pomaly vstrekuje veľké množstvo kontrastnej látky (60–100 ml) zriedenej 5% roztokom glukózy.
Vylučovacia urografia umožňuje posúdiť nielen panvu, kalichy, močovody, celkový tvar a veľkosť obličiek, ale aj ich funkčný stav.
Vo väčšine prípadov vylučovacia urografia poskytuje dostatočné informácie o obličkovom panvovom systéme. V ojedinelých prípadoch, keď to z nejakého dôvodu zlyhá (napríklad s výrazným znížením alebo absenciou funkcie obličiek), sa však vykonáva vzostupná (retrográdna) pyelografia. Za týmto účelom sa katéter zavedie do močovodu na požadovanú úroveň až do panvy, cez ňu sa vstrekne kontrastná látka (7-10 ml) a urobia sa snímky.
V súčasnosti sa na štúdium žlčových ciest používa perkutánna transhepatálna cholografia a intravenózna cholecystocholangiografia. V prvom prípade sa kontrastná látka vstrekuje cez katéter priamo do spoločného žlčovodu. V druhom prípade sa kontrast injikovaný intravenózne zmieša s žlčou v hepatocytoch a vylučuje sa s ňou, čím sa naplnia žlčové cesty a žlčník.
Na posúdenie priechodnosti vajíčkovodov sa používa hysterosalpingografia (metroslpingografia), pri ktorej sa kontrastná látka vstrekne cez pošvu do dutiny maternice pomocou špeciálnej injekčnej striekačky.
Kontrastná röntgenová technika na štúdium kanálikov rôznych žliaz (mliečnych, slinných atď.) sa nazýva duktografia, rôzne fistulózne priechody - fistulografia.
Tráviaci trakt sa študuje v podmienkach umelého kontrastovania pomocou suspenzie síranu bárnatého, ktorý pacient užíva perorálne pri vyšetrovaní pažeráka, žalúdka a tenkého čreva a podáva sa retrográdne pri vyšetrení hrubého čreva. Posúdenie stavu tráviaceho traktu sa nevyhnutne vykonáva fluoroskopiou so sériou röntgenových snímok. Štúdium hrubého čreva má špeciálny názov - irrigoskopia s irrigografiou.
1.6. CT vyšetrenie
Počítačová tomografia (CT) je metóda röntgenového vyšetrenia vrstva po vrstve, ktorá je založená na počítačovom spracovaní viacerých röntgenových snímok vrstiev ľudského tela v priereze. Okolo ľudského tela v kruhu sú viaceré ionizačné alebo scintilačné senzory, ktoré zachytávajú röntgenové lúče, ktoré prešli objektom.
Pomocou počítača môže lekár zväčšiť obrázok, vybrať a zväčšiť jeho rôzne časti, určiť rozmery a čo je veľmi dôležité, vyhodnotiť hustotu každej oblasti v ľubovoľných jednotkách. Informácie o hustote tkaniva môžu byť prezentované vo forme čísel a histogramov. Na meranie hustoty sa používa Hounsvildova stupnica s rozsahom nad 4000 jednotiek. Hustota vody sa považuje za úroveň nulovej hustoty. Hustota kostí sa pohybuje od +800 do +3000 H jednotiek (Hounsvild), parenchymálne tkanivá - v rámci 40-80 N jednotiek, vzduch a plyny - asi -1000 H jednotiek.
Husté útvary na CT sú viditeľné svetlejšie a nazývajú sa hyperdenzné, menej husté útvary sú viditeľné svetlejšie a nazývajú sa hypodenzné.
Na zvýšenie kontrastu pri CT sa používajú aj kontrastné látky. Intravenózne podávané zlúčeniny jódu zlepšujú vizualizáciu patologických ložísk v parenchýmových orgánoch.
Dôležitou výhodou moderných CT skenerov je schopnosť rekonštruovať trojrozmerný obraz objektu zo série dvojrozmerných obrazov.
2. Metódy výskumu rádionuklidov
Možnosť získania umelých rádioaktívnych izotopov umožnila rozšíriť rozsah aplikácie rádioaktívnych indikátorov v rôznych odvetviach vied vrátane medicíny. Rádionuklidové zobrazovanie je založené na registrácii žiarenia emitovaného rádioaktívnou látkou vo vnútri pacienta. Spoločnou vecou medzi röntgenovou a rádionuklidovou diagnostikou je teda použitie ionizujúceho žiarenia.
Rádioaktívne látky, nazývané rádiofarmaká (RP), možno použiť na diagnostické aj terapeutické účely. Všetky obsahujú rádionuklidy – nestabilné atómy, ktoré sa samovoľne rozpadajú s uvoľnením energie. Ideálne rádiofarmakum sa hromadí len v orgánoch a štruktúrach určených na zobrazovanie. Akumuláciu rádiofarmák môžu spôsobiť napríklad metabolické procesy (molekula nosiča môže byť súčasťou metabolického reťazca) alebo lokálna perfúzia orgánu. Schopnosť študovať fyziologické funkcie súbežne so stanovením topografických a anatomických parametrov je hlavnou výhodou rádionuklidových diagnostických metód.
Na vizualizáciu sa používajú rádionuklidy emitujúce gama kvantá, keďže alfa a beta častice majú nízku penetračnú schopnosť do tkanív.
V závislosti od stupňa akumulácie rádiofarmaka sa rozlišujú „horúce“ ohniská (so zvýšenou akumuláciou) a „studené“ ohniská (so zníženou akumuláciou alebo jej absenciou).
Existuje niekoľko rôznych metód výskumu rádionuklidov.
Účelom (všeobecného) štúdia tejto časti je vedieť interpretovať princípy rádionuklidového zobrazovania a účel rôznych rádionuklidových zobrazovacích techník.
Na to musíte byť schopní:
1) interpretovať princípy snímania obrazu v scintigrafii, emisnej počítačovej tomografii (jednofotón a pozitrón);
2) interpretovať princípy získavania rádiografických kriviek;
2) interpretovať účel scintigrafie, emisnej počítačovej tomografie, rádiografie.
Scintigrafia je najbežnejšou metódou rádionuklidového zobrazovania. Štúdia sa uskutočňuje pomocou gama kamery. Jeho hlavnou zložkou je diskovitý scintilačný kryštál jodidu sodného s veľkým priemerom (asi 60 cm). Tento kryštál je detektor, ktorý zachytáva gama žiarenie emitované rádiofarmakom. Pred kryštálom na strane pacienta je špeciálne olovené ochranné zariadenie – kolimátor, ktorý určuje projekciu žiarenia na kryštál. Paralelné otvory na kolimátore prispievajú k premietaniu na povrch kryštálu dvojrozmerného zobrazenia distribúcie rádiofarmák v mierke 1:1.
Gama fotóny pri dopade na scintilačný kryštál spôsobia na ňom záblesky svetla (scintilácie), ktoré sa prenesú na fotonásobič, ktorý generuje elektrické signály. Na základe registrácie týchto signálov sa rekonštruuje dvojrozmerný projekčný obraz distribúcie rádiofarmák. Konečný obrázok môže byť prezentovaný v analógovom formáte na fotografickom filme. Väčšina gama kamier však umožňuje vytvárať aj digitálne snímky.
Väčšina scintigrafických štúdií sa vykonáva po intravenóznom podaní rádiofarmák (výnimkou je inhalácia rádioaktívneho xenónu pri inhalačnej scintigrafii pľúc).
Perfúzna scintigrafia pľúc využíva 99mTc značené albumínové makroagregáty alebo mikrosféry, ktoré sú zadržané v najmenších pľúcnych arteriolách. Získajte obrázky v priamych (predných a zadných), bočných a šikmých projekciách.
Scintigrafia skeletu sa vykonáva pomocou difosfonátov značených Tc99m, ktoré sa akumulujú v metabolicky aktívnom kostnom tkanive.
Na štúdium pečene sa používa hepatobiliscintigrafia a hepatoscintigrafia. Prvá metóda študuje tvorbu žlče a žlčovú funkciu pečene a stav žlčových ciest - ich priechodnosť, skladovanie a kontraktilitu žlčníka a je dynamickou scintigrafickou štúdiou. Je založená na schopnosti hepatocytov absorbovať z krvi a transportovať niektoré organické látky v žlči.
Hepatoscintigrafia - statická scintigrafia - umožňuje zhodnotiť bariérovú funkciu pečene a sleziny a je založená na skutočnosti, že hviezdicovité retikulocyty pečene a sleziny, prečisťujúce plazmu, fagocytujú častice koloidného roztoku rádiofarmaka.
Na účely štúdia obličiek sa používa statická a dynamická nefroscintigrafia. Podstatou metódy je získanie obrazu obličiek vďaka fixácii nefrotropných rádiofarmák v nich.
2.2. Emisná počítačová tomografia
Jednofotónová emisná počítačová tomografia (SPECT) je obzvlášť široko používaná v kardiologickej a neurologickej praxi. Metóda je založená na rotácii klasickej gama kamery okolo tela pacienta. Registrácia žiarenia v rôznych bodoch kruhu umožňuje rekonštruovať rezový obraz.
Pozitrónová emisná tomografia (PET) je na rozdiel od iných rádionuklidových vyšetrovacích metód založená na využití pozitrónov emitovaných rádionuklidmi. Pozitróny, ktoré majú rovnakú hmotnosť ako elektróny, sú kladne nabité. Emitovaný pozitrón okamžite interaguje s najbližším elektrónom (táto reakcia sa nazýva anihilácia), čo vedie k produkcii dvoch gama fotónov šíriacich sa v opačných smeroch. Tieto fotóny sú registrované špeciálnymi detektormi. Informácie sa potom prenesú do počítača a prevedú na digitálny obraz.
PET umožňuje kvantifikovať koncentráciu rádionuklidov a tým študovať metabolické procesy v tkanivách.
2.3. Rádiografia
Rádiografia je metóda hodnotenia funkcie orgánu vonkajším grafickým záznamom zmien rádioaktivity nad ním. V súčasnosti sa táto metóda používa najmä na štúdium stavu obličiek - rádiorenografia. Dva scintigrafické detektory registrujú žiarenie nad pravou a ľavou obličkou, tretí - nad srdcom. Uskutoční sa kvalitatívna a kvantitatívna analýza získaných renogramov.
3. Ultrazvukové metódy výskumu
Ultrazvukom sa rozumejú zvukové vlny s frekvenciou nad 20 000 Hz, t.j. nad prahom sluchu ľudského ucha. Ultrazvuk sa používa v diagnostike na získanie rezov (rezov) a na meranie rýchlosti prietoku krvi. Najčastejšie používané frekvencie v rádiológii sú v rozsahu 2-10 MHz (1 MHz = 1 milión Hz). Ultrazvuková zobrazovacia technika sa nazýva sonografia. Technológia merania rýchlosti prietoku krvi sa nazýva dopplerografia.
(Všeobecným) účelom štúdia tejto časti je naučiť sa interpretovať princípy získavania ultrazvukového obrazu a účel rôznych ultrazvukových vyšetrovacích metód.
Na to musíte byť schopní:
1) interpretovať princípy získavania informácií v sonografii a dopplerografii;
2) interpretovať účel sonografie a dopplerografie.
3.1. Sonografia
Sonografia sa vykonáva prechodom úzko zaostreného ultrazvukového lúča cez telo pacienta. Ultrazvuk je generovaný špeciálnym prevodníkom, ktorý je zvyčajne umiestnený na koži pacienta nad vyšetrovanou anatomickou oblasťou. Senzor obsahuje jeden alebo viac piezoelektrických kryštálov. Prívod elektrického potenciálu do kryštálu vedie k jeho mechanickej deformácii a mechanickým stlačením kryštálu vzniká elektrický potenciál (reverzný a priamy piezoelektrický efekt). Mechanické vibrácie kryštálu generujú ultrazvuk, ktorý sa odráža od rôznych tkanív a vracia sa späť do prevodníka vo forme ozveny, pričom generuje mechanické vibrácie kryštálu a tým aj elektrické signály rovnakej frekvencie ako ozvena. V tejto forme sa zaznamenáva ozvena.
Intenzita ultrazvuku sa pri prechode tkanivami tela pacienta postupne znižuje. Hlavným dôvodom je absorpcia ultrazvuku vo forme tepla.
Neabsorbovaná časť ultrazvuku môže byť rozptýlená alebo odrazená tkanivami späť do prevodníka ako ozvena. Ľahkosť, s akou ultrazvuk prechádza tkanivami, závisí čiastočne od hmotnosti častíc (ktorá určuje hustotu tkaniva) a čiastočne od elastických síl, ktoré priťahujú častice k sebe. Hustota a elasticita tkaniva spolu určujú jeho takzvanú akustickú impedanciu.
Čím väčšia je zmena akustickej impedancie, tým väčší je odraz ultrazvuku. Na rozhraní mäkkého tkaniva a plynu existuje veľký rozdiel v akustickej impedancii a takmer všetok ultrazvuk sa od neho odráža. Preto sa na elimináciu vzduchu medzi pokožkou pacienta a senzorom používa špeciálny gél. Z rovnakého dôvodu sonografia neumožňuje vizualizáciu oblastí nachádzajúcich sa za črevami (pretože črevá sú naplnené plynom) a pľúcneho tkaniva obsahujúceho vzduch. Pomerne veľký rozdiel je aj v akustickej impedancii medzi mäkkým tkanivom a kosťou. Väčšina kostných štruktúr tak interferuje so sonografiou.
Najjednoduchším spôsobom zobrazenia zaznamenanej ozveny je takzvaný A-mód (režim amplitúdy). V tomto formáte sú ozveny z rôznych hĺbok znázornené ako zvislé vrcholy na vodorovnej čiare predstavujúcej hĺbku. Sila ozveny určuje výšku alebo amplitúdu každého zo zobrazených vrcholov. Formát A-mode poskytuje len jednorozmerný obraz zmeny akustickej impedancie po dráhe ultrazvukového lúča a v diagnostike sa využíva vo veľmi obmedzenej miere (v súčasnosti len na vyšetrenie očnej gule).
Alternatívou k A-režimu je M-režim (M - pohyb, pohyb). Na takomto obrázku je hĺbková os na monitore orientovaná vertikálne. Rôzne ozveny sa odrážajú ako bodky, ktorých jas je určený silou ozveny. Tieto jasné body sa pohybujú po obrazovke zľava doprava, čím vytvárajú jasné krivky zobrazujúce polohu reflexných štruktúr v priebehu času. Krivky M-módu poskytujú podrobné informácie o dynamike správania sa reflexných štruktúr umiestnených pozdĺž ultrazvukového lúča. Táto metóda sa používa na získanie dynamických 1D obrazov srdca (steny komory a hrbolčeky srdcových chlopní).
Najpoužívanejší v rádiológii je B-mód (B - jas, jas). Tento výraz znamená, že ozvena sa na obrazovke zobrazuje vo forme bodov, ktorých jas je určený silou ozveny. B-režim poskytuje dvojrozmerný prierezový anatomický obraz (výrez) v reálnom čase. Obrázky sa vytvárajú na obrazovke vo forme obdĺžnika alebo sektora. Obrazy sú dynamické a možno na nich pozorovať javy ako dýchacie pohyby, pulzácie ciev, sťahy srdca, pohyby plodu. Moderné ultrazvukové prístroje využívajú digitálnu technológiu. Analógový elektrický signál generovaný v senzore je digitalizovaný. Konečný obraz na monitore je reprezentovaný odtieňmi sivej stupnice. V tomto prípade sa svetlejšie oblasti nazývajú hyperechoické, tmavšie oblasti sa nazývajú hypo- a anechoické.
3.2. dopplerografiu
Meranie rýchlosti prietoku krvi pomocou ultrazvuku je založené na fyzikálnom jave, že frekvencia zvuku odrazeného od pohybujúceho sa objektu sa mení v porovnaní s frekvenciou zvuku vysielaného, ​​keď je vnímaný stacionárnym prijímačom (Dopplerov jav).
Pri dopplerovskej štúdii krvných ciev prechádza telom ultrazvukový lúč generovaný špeciálnym dopplerovským prevodníkom. Keď tento lúč prechádza cez cievu alebo srdcovú komoru, malá časť ultrazvuku sa odráža od červených krviniek. Frekvencia echo vĺn odrazených od týchto buniek pohybujúcich sa v smere snímača bude vyššia ako frekvencia vĺn, ktoré vyžaruje sám. Rozdiel medzi frekvenciou prijatej ozveny a frekvenciou ultrazvuku generovaného meničom sa nazýva Dopplerov frekvenčný posun alebo Dopplerova frekvencia. Tento frekvenčný posun je priamo úmerný rýchlosti prietoku krvi. Pri meraní prietoku prístroj nepretržite meria frekvenčný posun; väčšina z týchto systémov automaticky prevádza zmenu ultrazvukovej frekvencie na relatívnu rýchlosť prietoku krvi (napr. m/s), ktorú možno použiť na výpočet skutočnej rýchlosti prietoku krvi.
Dopplerovský frekvenčný posun zvyčajne leží v rozsahu frekvencií, ktoré môže počuť ľudské ucho. Preto sú všetky zariadenia Doppler vybavené reproduktormi, ktoré umožňujú počuť posun Dopplerovej frekvencie. Tento „zvuk prietoku krvi“ sa používa ako na detekciu ciev, tak aj na semikvantitatívne hodnotenie vzorcov a rýchlosti prietoku krvi. Na presné posúdenie rýchlosti je však takéto zobrazenie zvuku málo užitočné. V tomto ohľade Dopplerova štúdia poskytuje vizuálne zobrazenie prietoku - zvyčajne vo forme grafov alebo vo forme vĺn, kde na osi y je rýchlosť a na vodorovnej osi je čas. V prípadoch, keď je prietok krvi nasmerovaný na prevodník, je graf Dopplerogramu umiestnený nad izolínou. Ak je prietok krvi nasmerovaný preč od snímača, graf sa nachádza pod izočiarou.
Pri použití Dopplerovho efektu existujú dve zásadne odlišné možnosti vysielania a prijímania ultrazvuku: konštantná vlna a pulzná. V režime kontinuálnej vlny používa Dopplerov prevodník dva samostatné kryštály. Jeden kryštál nepretržite vysiela ultrazvuk, zatiaľ čo druhý prijíma ozvenu, čo umožňuje merať veľmi vysoké rýchlosti. Keďže dochádza k súčasnému meraniu rýchlostí v širokom rozsahu hĺbok, nie je možné selektívne merať rýchlosť v určitej, vopred stanovenej hĺbke.
V pulznom režime ten istý kryštál vysiela a prijíma ultrazvuk. Ultrazvuk sa vydáva v krátkych impulzoch a ozvena sa zaznamenáva počas čakacích období medzi prenosmi impulzov. Časový interval medzi vyslaním impulzu a prijatím ozveny určuje hĺbku, v ktorej sa merajú rýchlosti. Pulzný Doppler umožňuje merať rýchlosti prúdenia vo veľmi malých objemoch (tzv. kontrolné objemy) umiestnených pozdĺž ultrazvukového lúča, ale najvyššie dostupné rýchlosti na meranie sú oveľa nižšie ako tie, ktoré je možné merať pomocou konštantného vlnového Dopplera.
V súčasnosti sa v rádiológii používajú takzvané duplexné skenery, ktoré kombinujú sonografiu a pulzný doppler. Pri duplexnom skenovaní je smer Dopplerovho lúča superponovaný na obraz v B-režime, a preto je možné pomocou elektronických značiek zvoliť veľkosť a umiestnenie riadiaceho objemu pozdĺž smeru lúča. Pohybom elektronického kurzora paralelne so smerom prietoku krvi sa automaticky meria Dopplerov posun a zobrazuje sa skutočný prietok.
Farebné zobrazovanie prietoku krvi je ďalším vývojom duplexného skenovania. Farby sa prekrývajú na obrázku v režime B, aby ukázali prítomnosť pohybujúcej sa krvi. Pevné tkanivá sú zobrazené v odtieňoch šedej stupnice a cievy - vo farbe (odtiene modrej, červenej, žltej, zelenej, určené relatívnou rýchlosťou a smerom prietoku krvi). Farebný obraz poskytuje predstavu o prítomnosti rôznych krvných ciev a prietokov krvi, ale kvantitatívne informácie poskytované touto metódou sú menej presné ako pri konštantnej vlne alebo pulznom Dopplerovi. Zobrazovanie farebného toku sa preto vždy kombinuje s pulzným Dopplerom.
4. Metódy výskumu magnetickej rezonancie
Účel (všeobecný) štúdia tejto časti: naučiť sa interpretovať princípy získavania informácií metódami výskumu magnetickej rezonancie a interpretovať ich účel.
Na to musíte byť schopní:
1) interpretovať princípy získavania informácií v magnetickej rezonancii a magnetickej rezonančnej spektroskopii;
2) interpretovať účel zobrazovania pomocou magnetickej rezonancie a magnetickej rezonančnej spektroskopie.
4.1. Magnetická rezonancia
Magnetická rezonancia (MRI) je „najmladšia“ z rádiologických metód. Skenery magnetickej rezonancie umožňujú vytvárať prierezové obrazy ľubovoľnej časti tela v troch rovinách.
Hlavnými komponentmi MRI skenera sú silný magnet, rádiový vysielač, RF prijímacia cievka a počítač. Vnútro magnetu je valcový tunel dostatočne veľký, aby sa doň zmestil dospelý.
MR zobrazovanie využíva magnetické polia v rozsahu od 0,02 do 3 T (tesla). Väčšina MRI skenerov má magnetické pole orientované rovnobežne s dlhou osou tela pacienta.
Keď je pacient umiestnený do magnetického poľa, všetky vodíkové jadrá (protóny) jeho tela sa otáčajú v smere tohto poľa (ako strelka kompasu orientovaná na magnetické pole Zeme). Okrem toho sa magnetické osi každého protónu začnú otáčať okolo smeru vonkajšieho magnetického poľa. Tento rotačný pohyb sa nazýva precesia a jeho frekvencia sa nazýva rezonančná frekvencia.
Väčšina protónov je orientovaná rovnobežne s vonkajším magnetickým poľom magnetu ("paralelné protóny"). Zvyšok prebieha antiparalelne k vonkajšiemu magnetickému poľu ("antiparalelné protóny"). Výsledkom je, že tkanivá pacienta sú zmagnetizované a ich magnetizmus je orientovaný presne rovnobežne s vonkajším magnetickým poľom. Veľkosť magnetizmu je určená prebytkom paralelných protónov. Prebytok je úmerný sile vonkajšieho magnetického poľa, ale vždy je extrémne malý (rádovo 1-10 protónov na 1 milión). Magnetizmus je úmerný aj počtu protónov na jednotku objemu tkaniva, t.j. hustota protónov. Obrovské množstvo (asi 1022 v ml vody) vodíkových jadier obsiahnutých vo väčšine tkanív spôsobuje magnetizmus dostatočný na vyvolanie elektrického prúdu v snímacej cievke. Ale predpokladom pre indukciu prúdu v cievke je zmena sily magnetického poľa. To si vyžaduje rádiové vlny. Keď telom pacienta prechádzajú krátke elektromagnetické rádiofrekvenčné impulzy, magnetické momenty všetkých protónov sa otočia o 90º, ale iba vtedy, ak sa frekvencia rádiových vĺn rovná rezonančnej frekvencii protónov. Tento jav sa nazýva magnetická rezonancia (rezonancia – synchrónne kmity).
Snímacia cievka je umiestnená mimo pacienta. Magnetizmus tkanív indukuje elektrický prúd v cievke a tento prúd sa nazýva MR signál. Tkanivá s veľkými magnetickými vektormi indukujú silné signály a na obrázku vyzerajú jasne – hyperintenzívne a tkanivá s malými magnetickými vektormi indukujú slabé signály a na obrázku vyzerajú tmavo – hypointenzívne.
Ako už bolo spomenuté, kontrast v MR obrazoch je určený rozdielmi v magnetických vlastnostiach tkanív. Veľkosť magnetického vektora je primárne určená hustotou protónov. Objekty s malým počtom protónov, ako je vzduch, indukujú veľmi slabý signál MR a na obrázku sa javia ako tmavé. Voda a iné kvapaliny by sa mali na snímkach MR javiť ako svetlé, pretože majú veľmi vysokú hustotu protónov. Avšak v závislosti od režimu použitého na získanie obrazu MR môžu kvapaliny vytvárať svetlé aj tmavé obrázky. Dôvodom je, že kontrast obrazu nie je určený iba hustotou protónov. Úlohu zohrávajú aj ďalšie parametre; dva najdôležitejšie z nich sú T1 a T2.
Na rekonštrukciu obrazu je potrebných niekoľko MR signálov, t.j. Telom pacienta sa musí preniesť niekoľko RF impulzov. V intervale medzi impulzmi prechádzajú protóny dva rôzne relaxačné procesy - T1 a T2. Rýchly pokles indukovaného signálu je čiastočne výsledkom relaxácie T2. Relaxácia je dôsledkom postupného vymiznutia magnetizácie. Kvapaliny a tkanivá podobné tekutinám majú vo všeobecnosti dlhý čas T2, zatiaľ čo pevné tkanivá a látky majú krátky čas T2. Čím dlhšie T2, tým svetlejšie (svetlejšie) vyzerá látka, t.j. dáva silnejší signál. Obrázky MR, v ktorých je kontrast určený prevažne rozdielmi v T2, sa nazývajú T2-vážené obrázky.
Relaxácia T1 je v porovnaní s relaxáciou T2 pomalší proces, ktorý spočíva v postupnom zoraďovaní jednotlivých protónov pozdĺž smeru magnetického poľa. Takto sa obnoví stav predchádzajúci RF impulzu. Hodnota T1 do značnej miery závisí od veľkosti molekúl a ich pohyblivosti. T1 je spravidla minimálne pre tkanivá so stredne veľkými molekulami a strednou pohyblivosťou, napríklad pre tukové tkanivo. Menšie, pohyblivejšie molekuly (ako v kvapalinách) a väčšie, menej pohyblivé molekuly (ako v pevných látkach) majú vyššie hodnoty T1.
Tkanivá s najnižším T1 budú indukovať najsilnejšie signály MR (napr. tukové tkanivo). Takto budú tieto látky na obrázku svetlé. Tkanivá s maximálnym T1 budú následne indukovať najslabšie signály a budú tmavé. Obrázky MR, v ktorých je kontrast určený prevažne rozdielmi v T1, sa nazývajú T1-vážené obrázky.
Rozdiely v sile signálov MR získaných z rôznych tkanív bezprostredne po vystavení RF impulzu odrážajú rozdiely v hustote protónov. V obrazoch vážených protónovou hustotou tkanivá s najvyššou hustotou protónov indukujú najsilnejší MR signál a javia sa ako najjasnejšie.
Pri MRI je teda podstatne viac príležitostí na zmenu kontrastu obrazov ako pri alternatívnych metódach, akými sú počítačová tomografia a sonografia.
Ako už bolo spomenuté, RF impulzy indukujú MR signály len vtedy, ak sa frekvencia impulzov presne zhoduje s rezonančnou frekvenciou protónov. Táto skutočnosť umožňuje získať MR signály z vopred vybranej tenkej vrstvy tkaniva. Špeciálne cievky vytvárajú malé prídavné polia takým spôsobom, že sila magnetického poľa lineárne rastie v jednom smere. Rezonančná frekvencia protónov je úmerná sile magnetického poľa, takže sa bude tiež lineárne zvyšovať v rovnakom smere. Aplikáciou rádiofrekvenčných impulzov s vopred určeným úzkym frekvenčným rozsahom je možné zaznamenať MR signály len z tenkej vrstvy tkaniva, ktorej rezonančný frekvenčný rozsah zodpovedá frekvenčnému rozsahu rádiových impulzov.
Pri MR-tomografii je intenzita signálu z imobilnej krvi určená zvoleným „vážením“ obrazu (v praxi je nehybná krv vo väčšine prípadov vizualizovaná jasne). Na rozdiel od toho cirkulujúca krv prakticky nevytvára MR signál, je teda účinným „negatívnym“ kontrastným činidlom. Lúmeny ciev a srdcová komora sú zobrazené tmavé a sú jasne oddelené od svetlejších nepohyblivých tkanív, ktoré ich obklopujú.
Existujú však špeciálne techniky MRI, ktoré umožňujú zobraziť cirkulujúcu krv ako jasnú a nehybné tkanivá ako tmavé. Používajú sa pri MRI angiografii (MRA).
Kontrastné látky sú široko používané v MRI. Všetky majú magnetické vlastnosti a menia intenzitu obrazu tkanív, v ktorých sa nachádzajú, čím skracujú relaxáciu (T1 a/alebo T2) protónov, ktoré ich obklopujú. Najčastejšie používané kontrastné látky obsahujú paramagnetický kovový ión gadolínia (Gd3+) naviazaný na molekulu nosiča. Tieto kontrastné látky sa podávajú intravenózne a sú distribuované do celého tela ako vo vode rozpustné látky nepriepustné pre žiarenie.
4.2. Magnetická rezonančná spektroskopia
MR-inštalácia so silou magnetického poľa aspoň 1,5 T umožňuje magnetickú rezonančnú spektroskopiu (MRS) in vivo. MRS je založená na skutočnosti, že atómové jadrá a molekuly v magnetickom poli spôsobujú lokálne zmeny v sile poľa. Jadrá atómov rovnakého typu (napríklad vodík) majú rezonančné frekvencie, ktoré sa mierne líšia v závislosti od molekulárneho usporiadania jadier. MR signál indukovaný po vystavení RF impulzu bude obsahovať tieto frekvencie. V dôsledku frekvenčnej analýzy komplexného MR signálu sa vytvorí frekvenčné spektrum, t.j. amplitúdovo-frekvenčná charakteristika, zobrazujúca frekvencie v nej prítomné a im zodpovedajúce amplitúdy. Takéto frekvenčné spektrum môže poskytnúť informácie o prítomnosti a relatívnej koncentrácii rôznych molekúl.
V MRS je možné použiť niekoľko typov jadier, ale dva najčastejšie študované sú jadrá vodíka (1H) a fosforu (31P). Je možná kombinácia MR tomografie a MR spektroskopie. MRS in vivo poskytuje informácie o dôležitých metabolických procesoch v tkanivách, no táto metóda má ešte ďaleko od rutinného používania v klinickej praxi.

5. Všeobecné zásady pre výber optimálnej rádiologickej vyšetrovacej metódy
Účel štúdia tejto časti zodpovedá jej názvu - naučiť sa interpretovať všeobecné zásady pre výber optimálnej radiačnej metódy výskumu.
Ako je uvedené v predchádzajúcich častiach, existujú štyri skupiny metód výskumu žiarenia – röntgen, ultrazvuk, rádionuklid a magnetická rezonancia. Pre ich efektívne využitie pri diagnostike rôznych ochorení musí mať lekár-lekár možnosť vybrať si z tejto rozmanitosti metód, ktorá je optimálna pre konkrétnu klinickú situáciu. Toto by sa malo riadiť kritériami, ako sú:
1) informatívnosť metódy;
2) biologický účinok žiarenia použitého v tejto metóde;
3) dostupnosť a hospodárnosť metódy.

Informatívnosť metód výskumu žiarenia, t.j. ich schopnosť poskytnúť lekárovi informácie o morfologickom a funkčnom stave rôznych orgánov je hlavným kritériom pre výber optimálnej radiačnej metódy výskumu a bude podrobne popísaná v častiach druhej časti našej učebnice.
Informácie o biologickom účinku žiarenia používaného v jednej alebo druhej metóde výskumu lúčov sa vzťahujú na počiatočnú úroveň vedomostí a zručností získaných v kurze lekárskej a biologickej fyziky. Vzhľadom na dôležitosť tohto kritéria pri predpisovaní ožarovacej metódy pacientovi je však potrebné zdôrazniť, že všetky röntgenové a rádionuklidové metódy sú spojené s ionizujúcim žiarením, a preto spôsobujú ionizáciu v tkanivách tela pacienta. Pri správnom vykonávaní týchto metód a dodržiavaní zásad radiačnej bezpečnosti nepredstavujú ohrozenie zdravia a života ľudí, pretože všetky zmeny nimi spôsobené sú vratné. Ich neprimerane časté používanie môže zároveň viesť k zvýšeniu celkovej dávky žiarenia, ktorú pacient dostane, k zvýšeniu rizika nádorov a vzniku lokálnych a celkových radiačných reakcií v jeho tele, o ktorých sa podrobne dozviete z kurzov radiačnej terapie a radiačnej hygieny.
Hlavným biologickým účinkom pri ultrazvukovom a magnetickom rezonančnom zobrazovaní je zahrievanie. Tento účinok je výraznejší pri MRI. Preto sú prvé tri mesiace gravidity niektorými autormi považované za absolútnu kontraindikáciu MRI z dôvodu rizika prehriatia plodu. Ďalšou absolútnou kontraindikáciou použitia tejto metódy je prítomnosť feromagnetického predmetu, ktorého pohyb môže byť pre pacienta nebezpečný. Najdôležitejšie sú intrakraniálne feromagnetické klipy na cievach a vnútroočné feromagnetické cudzie telesá. Najväčšie potenciálne nebezpečenstvo s nimi spojené je krvácanie. Absolútnou kontraindikáciou pre MRI je aj prítomnosť kardiostimulátorov. Fungovanie týchto zariadení môže byť ovplyvnené magnetickým poľom a navyše sa v ich elektródach môžu indukovať elektrické prúdy, ktoré môžu zahrievať endokard.
Tretie kritérium pre výber optimálnej výskumnej metódy – dostupnosť a nákladová efektívnosť – je menej dôležité ako prvé dve. Pri odosielaní pacienta na vyšetrenie by však každý lekár mal pamätať na to, že treba začať s dostupnejšími, bežnejšími a menej nákladnými metódami. Dodržiavanie tejto zásady je v prvom rade v záujme pacienta, ktorý bude diagnostikovaný v kratšom čase.
Pri výbere optimálnej radiačnej metódy výskumu by sa teda lekár mal riadiť najmä jej informačným obsahom az viacerých obsahovo blízkych metód vymenovať tú dostupnejšiu a s menším dopadom na organizmus pacienta.

Vytvorené 21. decembra 2006