Це зумовлено використанням методів дослідження, що ґрунтуються на високих технологіях із застосуванням широкого спектру електромагнітних та ультразвукових (УЗ) коливань.

Нині щонайменше 85 % клінічних діагнозів встановлюється чи уточнюється з допомогою різних методів променевого дослідження. Дані методи успішно застосовуються для оцінки ефективності різних видів терапевтичного та хірургічного лікування, а також при динамічному спостереженні за станом хворих у процесі реабілітації.

Променева діагностика включає наступний комплекс методів дослідження:

• традиційна (стандартна) рентгенодіагностика;
• рентгенівська комп'ютерна томографія (РКТ);
• магнітно-резонансна томографія (МРТ);
• УЗД, ультразвукова діагностика (УЗД);
• радиснуклідна діагностика;
• теплобачення (термографія);
• інтервенційна радіологія.

Безумовно, з часом перелічені методи дослідження поповнюватимуться новими способами променевої діагностики. Дані розділи променевої діагностики представлені одному ряду невипадково. Вони мають єдину семіотику, в якій провідною ознакою хвороби є тіньовий образ.

Іншими словами, променеву діагностику поєднує скіалогія (skia – тінь, logos – вчення). Це особливий розділ наукових знань, що вивчає закономірності утворення тіньового зображення та розробляє правила визначення будови та функції органів у нормі та за наявності патології.

Логіка клінічного мислення у променевій діагностиці заснована на правильному проведенні скіалогічного аналізу. Він включає докладну характеристику властивостей тіней: їх становище, кількість, величину, форму, інтенсивність, структуру (малюнку), характер контурів і зміщуваності. Перелічені характеристики визначаються чотирма законами скіалогії:

1. закон абсорбції (визначає інтенсивність тіні об'єкта залежно з його атомного складу, щільності, товщини, і навіть характеру самого рентгенівського випромінювання);
2. закон підсумовування тіней (описує умови формування образу за рахунок суперпозиції тіней складного тривимірного об'єкта на площину);
3. проекційний закон (представляє побудова тіньового образу з огляду на те, що пучок рентгенівського випромінювання має розбіжний характер, та її перетин у площині приймача завжди більше, ніж лише на рівні досліджуваного об'єкта);
4. закон тангенціал'ності (визначає контурність одержуваного образу).

p align="justify"> Формоване рентгенівське, ультразвукове, магнітно-резонансне (MP) або інше зображення є об'єктивним і відображає справжній морфо-функціональний стан досліджуваного органу. Трактування лікарем-фахівцем отриманих даних - етап суб'єктивного пізнання, точність якого залежить від рівня теоретичної підготовки досліджуючого, здатності до клінічного мислення та досвіду.

Традиційна рентгенодіагностика

Для виконання стандартного рентгенологічного дослідження необхідні три складові:

• джерело рентгенівського випромінювання (рентгенівська трубка);
• об'єкт дослідження;
• приймач (перетворювач) випромінювання.

Усі методики дослідження відрізняються одна від одної тільки приймачем випромінювання, як якого використовуються: рентгенівська плівка, флюоресцентний екран, напівпровідникова селенова пластина, дозиметричний детектор.

На сьогоднішній день як приймач випромінювання основною є та чи інша система детекторів. Таким чином, традиційна рентгенографія повністю переходить на цифровий (дигітальний) принцип отримання зображень.

Основними перевагами традиційних методик рентгенодіагностики є їхня доступність практично у всіх лікувальних закладах, висока пропускна здатність, відносна дешевизна, можливість багаторазових досліджень, у тому числі й у профілактичних цілях. Найбільшу практичну значимість представлені методики мають у пульмонології, остеології, гастроентерології.

Рентгенівська комп'ютерна томографія

Пройшло три десятиліття з того моменту, як у клінічній практиці стала застосовуватись РКТ. Навряд чи автори цього методу, А. Кормак та Г. Хаунсфілд, які отримали в 1979 р. Нобелівську премію за його розробку, могли припустити, наскільки швидким виявиться зростання їхніх наукових ідей і яку масу питань поставить цей винахід перед лікарями-клініцистами.

Кожен комп'ютерний томограф складається з п'яти основних функціональних систем:

1. спеціальний штатив, званий гентрі, в якому знаходяться рентгенівська трубка, механізми для формування вузького пучка випромінювання, дозиметричні детектори, а також система збирання, перетворення та передачі імпульсів на електронно-обчислювальну машину (ЕОМ). У центрі штатива знаходиться отвір, куди поміщається пацієнт;
2. стіл для пацієнта, який переміщає пацієнта усередині гентрі;
3. ЕОМ-накопичувач та аналізатор даних;
4. пульт керування томографом;
5. дисплей для візуального контролю та аналізу зображення.

Відмінностей у конструкціях томографів обумовлені, перш за все, вибором способу сканування. На цей час є п'ять різновидів (поколінь) рентгенівських комп'ютерних томографів. Сьогодні основний парк даних апаратів представлений приладами із спіральним принципом сканування.

Принцип роботи рентгенівського комп'ютерного томографа полягає в тому, що ділянка тіла людини, що цікавить лікаря, сканується вузьким пучком рентгенівського випромінювання. Спеціальні детектори вимірюють ступінь його ослаблення, порівнюючи число фотонів на вході та виході з ділянки тіла, що досліджується. Результати вимірювання передаються на згадку про ЕОМ, і за ними, відповідно до закону абсорбції, обчислюються коефіцієнти послаблення випромінювання для кожної проекції (їх число може становити від 180 до 360). В даний час для всіх тканин та органів у нормі, а також для низки патологічних субстратів розроблено коефіцієнти абсорбції за шкалою Хаунсфілда. Точкою відліку у цій шкалі є вода, коефіцієнт поглинання якої прийнято за нуль. Верхня межа шкали (+1000 од. HU) відповідає поглинанню рентгенівських променів кортикальним шаром кістки, а нижня (-1000 од. HU) – повітрям. Нижче як приклад наведено деякі коефіцієнти абсорбції для різних тканин організму та рідин.

Отримання точної кількісної інформації не тільки про розміри, просторове розташування органів, а й про щільні характеристики органів і тканин - найважливіша перевага РКТ перед традиційними методиками.

При визначенні показань до застосування РКТ доводиться враховувати значну кількість різних, часом взаємовиключних факторів, знаходячи компромісне рішення у кожному конкретному випадку. Ось деякі положення, що визначають показання для цього виду променевого дослідження:

• метод є додатковим, доцільність його застосування залежить від результатів, одержаних на етапі первинного клініко-рентгенологічного дослідження;
• доцільність комп'ютерної томографії (КТ) уточнюється у порівнянні її діагностичних можливостей коїться з іншими, зокрема і непроменевими, методиками дослідження;
• на вибір РКТ впливає вартість та доступність цієї методики;
• слід враховувати, що застосування КТ пов'язане з променевим навантаженням на пацієнта.

Діагностичні можливості КТ, безсумнівно, розширюватимуться у міру вдосконалення апаратури та програмного забезпечення, що дозволяють виконувати дослідження за умов реального часу. Зросла її значення при рентгенохірургічних втручаннях як інструмент контролю під час операції. Побудовані та починають застосовуватися в клініці комп'ютерні томографи, які можна розмістити в операційній, реанімації чи палаті інтенсивної терапії.

Мультиспіральна комп'ютерна томографія (МСКТ) - методика, що відрізняється від спіральної тим, що за один оберт рентгенівської трубки виходить не один, а ціла серія зрізів (4, 16, 32, 64, 256, 320). Діагностичними перевагами є можливість виконання томографії легень на одній затримці дихання в будь-яку з фаз вдиху та видиху, а отже відсутність «німих» зон при дослідженні рухомих об'єктів; доступність побудови різних площинних та об'ємних реконструкцій з високою роздільною здатністю; можливість виконання МСКТ-ангіографії; виконання віртуальних ендоскопічних досліджень (бронхографії, колоноскопії, ангіоскопії).

Магнітно-резонансна томографія

МРТ - одне із нових способів променевої діагностики. Він ґрунтується на явищі так званого ядерно-магнітного резонансу. Суть його полягає в тому, що ядра атомів (насамперед водню), поміщені в магнітне поле, поглинають енергію, а потім здатні випускати її у зовнішнє середовище у вигляді радіохвиль.

Основними компонентами MP-томографа є:

• магніт, що забезпечує досить високу індукцію поля;
• радіопередавач;
• приймальна радіочастотна котушка;

На сьогоднішній день активно розвиваються такі напрямки МРТ:

1. МР-спектроскопія;
2. МР-ангіографія;
3. використання спеціальних контрастних речовин (парамагнітних рідин).

Більшість MP-томографів налаштовано на реєстрацію радіосигналу ядер водню. Саме тому МРТ знайшла найбільше застосування у розпізнаванні захворювань органів, що містять велику кількість води. І навпаки, дослідження легень і кісток менш інформативним, ніж, наприклад, РКТ.

Дослідження не супроводжується радіоактивним опроміненням пацієнта та персоналу. Про негативний (з біологічної точки зору) вплив магнітних полів з індукцією, яка застосовується в сучасних томографах, достовірно поки що нічого не відомо. Певні обмеження використання МРТ слід враховувати, обираючи раціональний алгоритм променевого обстеження хворого. До них відноситься ефект «затягування» в магніт металевих предметів, що може спричинити зсув металевих імплантатів у тілі пацієнта. Як приклад можна навести металеві кліпси на судинах, зсув яких може спричинити кровотечу, металеві конструкції в кістках, хребті, сторонні тіла в очному яблуку та ін. Робота штучного водія ритму серця при МРТ також може бути порушена, тому обстеження таких хворих не допускається.

Ультразвукова діагностика

У ультразвукових приладів є одна відмінна риса. УЗ-датчик є одночасно і генератором, і приймачем високочастотних коливань. Основа датчика – п'єзоелектричні кристали. Вони мають дві властивості: подача електричних потенціалів на кристал призводить до його механічної деформації з тією ж частотою, а механічне стиснення його від відбитих хвиль генерує електричні імпульси. Залежно від мети дослідження, використовують різні типи датчиків, які розрізняються за частотою УЗ-променя, що формується, своєю формою і призначенням (трансабдомінальні, внутрішньопорожнинні, інтраопераційні, внутрішньосудинні).

Усі методики УЗД поділяють на три групи:

• одномірне дослідження (ехографія в А-режимі та М-режимі);
• двомірне дослідження (ультразвукове сканування – В-режим);
• доплерографія.

Кожна з перерахованих вище методик має свої варіанти і застосовується в залежності від конкретної клінічної ситуації. Так, наприклад, М-режим особливо популярний у кардіології. Ультразвукове сканування (В-режим) широко використовується для дослідження паренхіматозних органів. Без доппле-рографії, що дозволяє визначити швидкість і напрям струму рідини, неможливе детальне дослідження камер серця, великих і периферичних судин.

УЗД практично немає протипоказань, оскільки вважається нешкідливим для хворого.

За останнє десятиліття цей метод зазнав небувалого прогресу, і тому доцільно окремо виділити нові перспективні напрямки розвитку цього розділу променевої діагностики.

Цифрова УЗД передбачає використання цифрового перетворювача зображення, що забезпечує підвищення роздільної здатності апаратів.

Тривимірна та об'ємна реконструкції зображень підвищують діагностичну інформативність за рахунок кращої просторово-анатомічної візуалізації.

Використання контрастних препаратів дозволяє підвищити ехогенність досліджуваних структур та органів та досягти кращої їх візуалізації. До таких препаратів відносять «Еховіст» (мікропузирки газу, введені в глюкозу) та «Ехоген» (рідина, з якої вже після введення її в кров виділяються мікробульбашки газу).

Кольорове допплерівське картування, при якому нерухомі об'єкти (наприклад паренхіматозні органи) відображаються відтінками сірої шкали, а судини - в кольоровій шкалі. При цьому відтінок кольору відповідає швидкості та напрямку кровотоку.

Інтрасудинні УЗД не лише дозволяють оцінити стан судинної стінки, а й за необхідності виконати лікувальну дію (наприклад, подрібнити атеросклеротичну бляшку).

Дещо відокремлено в УЗД стоїть метод ехокардіографії (ЕхоКГ). Це найбільш широко застосовуваний метод неінвазивної діагностики захворювань серця, заснований на реєстрації відбитого УЗ-променя від анатомічних структур, що рухаються, і реконструкції зображення в реальному масштабі часу. Розрізняють одновимірну ЕхоКГ (М-режим), двовимірну ЕхоКГ (В-режим), чресхарчоводне дослідження (ПП-ЕхоКГ), доплерівську ЕхоКГ із застосуванням кольорового картування. Алгоритм застосування цих технологій ехокардіографії дозволяє отримати досить повну інформацію про анатомічні структури та функції серця. Стає можливим вивчити стінки шлуночків та передсердь у різних перерізах, неінвазивно оцінити наявність зон порушень скоротливості, виявити клапанну регургітацію, вивчити швидкості потоку крові з розрахунком серцевого викиду (СВ), площі клапанного отвору, а також низку інших параметрів, що мають важливе значення, у вивченні вад серця.

Радіонуклідна діагностика

Усі методики радіонуклідної діагностики засновані на використанні про радіофармацевтичних препаратів (РФП). Вони є якоюсь фармакологічною сполукою, що має свою «долю», фармакокінетику в організмі. Причому кожна молекула цієї фармсполуки позначена гамма-випромінюючим радіонуклідом. Однак РФП – не завжди хімічна речовина. Це може бути і клітина, наприклад, еритроцит, мічений гамма-випромінювачем.

Існує безліч радіофармпрепаратів. Звідси і різноманітність методичних підходів у радіонуклідній діагностиці, коли застосування певного РФП диктує і конкретну методику дослідження. Розробка нових та вдосконалення використовуваних РФП - основний напрямок розвитку сучасної радіонуклідної діагностики.

Якщо розглядати класифікацію методик радіонуклідного дослідження з погляду технічного забезпечення, можна виділити три групи методик.

Радіометрія. Інформація на дисплеї електронного блоку у вигляді цифр і порівнюється з умовною нормою. Зазвичай таким чином досліджуються фізіологічні та патофізіологічні процеси, що повільно протікають в організмі (наприклад, йод-поглинальна функція щитовидної залози).

Радіографія (гама-хронографія) застосовується для вивчення швидкоплинних процесів. Наприклад, проходження крові з введеним РФП по камерах серця (радіокардіографія), функція виділення нирок (радіоренографія) і т. д. Інформація подається у вигляді кривих, що позначаються як криві «активність - час».

Гамма-томографія – методика, призначена для отримання зображення органів та систем організму. Представлена ​​чотирма основними варіантами:

1. Сканування. Сканер дозволяє, рядковим чином пройшовши над досліджуваною областю, зробити радіометрію в кожній точці і нанести інформацію на папір у вигляді штрихів різного кольору та частоти. Виходить статичне зображення органу.
2. Сцинтиграфія. Швидкодіюча гамма-камера дозволяє простежити в динаміці практично всі процеси проходження та накопичення РФП в організмі. Гамма-камера може отримувати інформацію дуже швидко (з частотою до 3 кадрів на 1 с), тому стає можливим динамічний нагляд. Наприклад, дослідження судин (ангіосцинтиграфія).
3. Однофотонна емісійна комп'ютерна томографія. Обертання блоку детекторів навколо об'єкта дозволяє отримати зрізи досліджуваного органу, що суттєво підвищує роздільну здатність гамма-томографії.
4. Позитронна емісійна томографія. Наймолодший спосіб заснований на застосуванні РФП, мічених позитрон-випромінюючими радіонуклідами. При їх введенні в організм відбувається взаємодія позитронів з найближчими електронами (анігіляція), внаслідок чого народжуються два гамма-кванти, що розлітаються протилежно під кутом 180 °. Це випромінювання реєструється томографами за принципом збігу з дуже точними топічними координатами.

Новим у розвитку радіонуклідної діагностики є поява суміщених апаратних систем. Зараз у клінічній практиці починає активно застосовуватися суміщений позитронно-емісійний та комп'ютерний томограф (ПЕТ/КТ). При цьому за процедуру виконується і ізотопне дослідження, і КТ. Одночасне отримання точної структурно-анатомічної інформації (за допомогою КТ) та функціональної (за допомогою ПЕТ) суттєво розширює діагностичні можливості, насамперед в онкології, кардіології, неврології та нейрохірургії.

Окреме місце у радіонуклідній діагностиці займає метод радіоконкурентного аналізу (радіонуклідна діагностика in vitro). Одним із перспективних напрямів методу радіонуклідної діагностики є пошук в організмі людини так званих онкомаркерів для ранньої діагностики в онкології.

Термографія

Методика термографії ґрунтується на реєстрації природного теплового випромінювання тіла людини спеціальними детекторами-тепловізорами. Найбільш поширена дистанційна інфрачервона термографія, хоча в даний час розроблені методики термографії не тільки в інфрачервоному, а й у міліметровому (мм) та дециметровому (дм) діапазонах довжин хвиль.

Основним недоліком методу служить його мала специфічність по відношенню до різних захворювань.

Інтервенційна радіологія

Сучасне розвиток методик променевої діагностики дозволило використовувати їх як для розпізнавання хвороб, а й у виконання (не перериваючи дослідження) необхідних лікувальних маніпуляцій. Ці методи також називають малоінвазивною терапією або малоінвазивною хірургією.

Основними напрямками інтервенційної радіології є:

1. Рентгеноендоваскулярна хірургія. Сучасні ангіографічні комплекси є високотехнологічними і дозволяють лікарю-фахівцеві суперселективно досягти будь-якого судинного басейну. Стають можливими такі втручання, як балонна ангіопластика, тромбектомія, емболізація судин (при кровотечах, пухлинах), тривала регіонарна інфузія та ін.
2. Екстравазальні (позасудинні) втручання. Під контролем рентгенотелебачення, комп'ютерної томографії, ультразвуку стало можливим виконання дренування абсцесів та кіст у різних органах, здійснення ендобронхіального, ендобіліарного, ендоуринального та інших втручань.
3. Аспіраційна біопсія під променевим контролем. Її використовують для встановлення гістологічної природи внутрішньогрудних, абдомінальних, м'якотканинних утворень у хворих.

Сучасна променева діагностика є однією з областей клінічної медицини, що найбільш динамічно розвиваються. Значною мірою це пов'язано з прогресом у галузі фізики та комп'ютерних технологій. Авангардом розвитку променевої діагностики є методи томографії: рентгенівської комп'ютерної (РКТ) та магнітно-резонансної (МРТ), що дозволяють неінвазивно оцінити характер патологічного процесу в тілі людини.

В даний час стандартом РКТ є обстеження за допомогою багатозрізового томографа з можливістю отримання від 4 до 64 зрізів з дозволом 0,1-0,5 с. (Мінімально доступна тривалість одного обороту рентгенівської трубки становить 0,3 с.).

Таким чином, тривалість томографії всього тіла з товщиною зрізу менше 1 мм становить близько 10-15 секунд, а результатом дослідження є від кількох сотень до кількох тисяч зображень. Фактично, сучасна мультиспіральна комп'ютерна томографія (МСКТ) є методикою об'ємного дослідження всього тіла людини, оскільки отримані аксіальні томограми становлять тривимірний масив даних, що дозволяє виконати будь-які реконструкції зображень, зокрема мультипланарні, 3D-реформації, віртуальні ендоскопії.

Застосування контрастних препаратів при КТ дозволяє підвищити точність діагностики, а часто є обов'язковим компонентом дослідження. Для збільшення контрастності тканин застосовують водорозчинні йодовмісні контрастні речовини, які вводяться внутрішньовенно (зазвичай у ліктьову вену) за допомогою автоматичного ін'єктора (болюсно, тобто у значному обсязі та з високою швидкістю).

Іонні йод-містять контрастні препарати мають цілу низку недоліків, пов'язаних з високою частотою розвитку побічних реакцій при швидкому внутрішньовенному введенні. Поява неіонних низькоосмолярних препаратів (Омніпак, Ультравіст) супроводжувалося зменшенням частоти тяжких побічних реакцій у 5-7 разів, що перетворює МСКТ із внутрішньовенним контрастуванням на доступну, амбулаторну, рутинну методику обстеження.

Переважна більшість МСКТ досліджень може бути стандартизовано і проводитися рентген-лаборантом, тобто МСКТ є одним із найменш оператор-залежних методів променевої діагностики. Відповідно, МСКТ дослідження, проведене методично правильно і що зберігається у цифровому вигляді, може оброблятися та інтерпретуватися будь-яким фахівцем чи консультантом без втрати первинної діагностичної інформації.

Тривалість дослідження рідко перевищує 5-7 хвилин (є безперечною перевагою МСКТ) і може проводитися у пацієнтів, які перебувають у тяжкому стані. Однак, час обробки та аналізу результатів МСКТ займає значно більше часу, оскільки лікар-рентгенолог зобов'язаний вивчити та описати 500-2000 первинних зображень (до і після введення контрастного препарату), реконструкцій, реформацій.

МСКТ забезпечила перехід у променевій діагностиці від принципу «від простого до складного» до принципу «найбільшої інформативності», замінивши низку методик, що раніше використовуються. Незважаючи на високу вартість, властиву МСКТ являє собою оптимальне співвідношення вартість/ефективність і висока клінічна значимість, що визначає бурхливий розвиток і поширення методу.

Послуги відділення

Кабінет РКТ пропонує наступний спектр досліджень:

• Мультиспіральна комп'ютерна томографія (МСКТ) мозку.
• МСКТ органів шиї.
• МСКТ гортані у 2 етапи (до та під час фонації).
• МСКТ придаткових пазух носа у 2-х проекціях.
• МСКТ скроневих кісток.
• МСКТ органів грудної клітки.
• МСКТ черевної порожнини та заочеревинного простору (печінка, селезінка, підшлункова залоза, надниркові залози, нирки та сечовидільна система).
• МСКТ малого тазу.
• МСКТ сегмента скелета (у т. ч. плечових, колінних, кульшових суглобів, кистей рук, стоп), лицьового черепа (орбіти).
• МСКТ сегментів хребетного стовпа (шийного, грудного, поперекового відділів).
• МСКТ дисків поперекового відділу хребетного стовпа (L3-S1).
• МСКТ остеоденситометрія.
• МСКТ - віртуальна колоноскопія.
• МСКТ - планування дентальної імплантації.
• МСКТ-ангіографія (грудної, черевної аорти та її гілок, легеневих артерій, інтракраніальних артерій, артерій шиї, верхніх та нижніх кінцівок).
• дослідження із внутрішньовенним контрастуванням (болюсні, багатофазні).
• 3D-, мультипланарні реконструкції.
• Запис дослідження на CD/DVD.

Під час проведення досліджень із внутрішньовенним контрастуванням використовується неіонний контрастний препарат «Омніпак» (виробництва Amersham Health, Ірландія).
Результати досліджень обробляються на робочій станції за допомогою мультипланарної, 3D-реконструкції, віртуальної ендоскопії.
Пацієнти отримують результати дослідження на CD чи DVD диску. За наявності результатів попередніх досліджень проводиться порівняльний аналіз (у т. ч. цифровий), оцінка динаміки змін. Лікар оформляє висновок, за необхідності проводить консультацію за результатами, дає рекомендації щодо подальших досліджень.

Устаткування

Мультиспіральний комп'ютерний томограф BrightSpeed ​​16 Elite - розробка компанії GE, що поєднує компактність конструкції і найсучасніші технології.
Комп'ютерний томограф BrightSpeed ​​дозволяє отримувати зображення до 16 зрізів з високою роздільною здатністю за один оберт трубки. Мінімальна товщина зрізу 0,625 мм.

Рентген

Рентгенівське відділення оснащене новітньою цифровою апаратурою, що дозволяє за високої якості дослідження знижувати дозу рентгенівського опромінення.
Результати обстеження видаються пацієнтам на руки на лазерній плівці та CD/DVD дисках.
Рентгенівське обстеження дозволяє виявляти туберкульоз, запальні захворювання, онкопатологію.

Послуги відділення

У відділенні проводяться всі види рентгенівського обстеження:

• рентгеноскопія грудної клітки, шлунка, товстої кишки;
• рентгенографія грудної клітки, кісток, хребта з функціональними пробами, стоп на плоскостопість, дослідження нирок та сечовивідних шляхів;
• томографія грудної клітки, гортані, і навіть кісток;
• знімки зубів та ортопонтамограми;
• дослідження молочних залоз, стандартна мамографія, прицільна, прицільна із збільшенням – за наявності мікрокальцинатів;
• пневмокістографія для дослідження внутрішньої стінки великої кісти;
• контрастне дослідження молочних проток – дуктографія;
• томосинтез молочних залоз.

У відділенні також проводиться рентгенівська денситометрія:

• поперекового відділу хребта у прямій проекції;
• поперекового відділу хребта у прямій та бічній проекції з проведенням морфометричного аналізу;
• проксимального відділу стегнової кістки;
• проксимального відліла стегнової кістки з ендопротезом;
• кісток передпліччя;
• кисті;
• всього тіла.

Променева діагностика в останні три десятиліття досягла значних успіхів насамперед за рахунок впровадження комп'ютерної томографії (КТ), ультразвукового дослідження (УЗД) та магнітно-резонансної томографії (МРТ). Однак первинне обстеження пацієнта базується все ж таки на традиційних методах візуалізації: рентгенографії, флюорографії, рентгеноскопії. Традиційні променеві методи дослідженнязасновані на використанні Х-променів, відкритих Вільгельмом Конрадом Рентгеном в 1895 р. Він не вважав за можливе отримувати матеріальну вигоду з результатів наукових пошуків, так як «…його відкриття та винаходи належать людству, і. їм не повинні жодною мірою заважати патенти, ліцензії, контракти чи контроль будь-якої групи людей». Традиційні рентгенологічні методи дослідження називають проекційними методами візуалізації, які, своєю чергою, можна розділити втричі основні групи: прямі аналогові методи; непрямі аналогові методи; цифрові методи.У прямих аналогових методах зображення формується безпосередньо в сприймає випромінювання середовищі (рентгенівська плівка, флюоресцентний екран), реакція якої на випромінювання не дискретна, а постійна. Основними аналоговими методами дослідження є пряма рентгенографія та пряма рентгеноскопія. Пряма рентгенографія- Базовий метод променевої діагностики. Він полягає в тому, що рентгенівські промені, що пройшли через тіло пацієнта, створюють зображення безпосередньо на плівці. Рентгенівська плівка покрита фотографічною емульсією з кристалами броміду срібла, які іонізуються енергією фотонів (що вища доза випромінювання, то більше утворюється іонів срібла). Це так зване приховане зображення. У процесі прояви металеве срібло формує ділянки потемніння на плівці, а процесі фіксування кристали броміду срібла вимиваються, на плівці з'являються прозорі ділянки. Пряма рентгенографія дозволяє отримувати статичні зображення з найкращим із усіх можливих методів просторовим дозволом. Цей метод використовується для одержання рентгенограм органів грудної клітки. В даний час рідко пряма рентгенографія використовується для отримання серії повноформатних зображень при кардіоангіографічних дослідженнях. Пряма рентгеноскопія (просвічування)полягає в тому, що випромінювання, що пройшло через тіло пацієнта, потрапляючи на флюоресцентний екран, створює динамічне проекційне зображення. В даний час цей метод практично не використовується через малу яскравість зображення та високу дозу опромінення пацієнта. Непряма рентгеноскопіяМайже повністю витіснила просвічування. Флюоресцентний екран є частиною електронно-оптичного перетворювача, який посилює яскравість зображення більш ніж у 5000 разів. Рентгенолог отримав можливість працювати за денного освітлення. Результуюче зображення відтворюється монітором і може бути записано на фільм, відеомагнітофон, магнітний або оптичний диск. Непряма рентгеноскопія застосовується для вивчення динамічних процесів, таких як скорочувальна діяльність серця, кровотік судин

Рентгеноскопія використовується також для виявлення інтракардіальних кальцинатів, виявлення парадоксальної пульсації ЛШ серця, пульсації судин, розташованих у коренях легенів, та ін. (Рядок і колонок з чисел). Цифрова матриця трансформується в матрицю пікселів (видимих ​​елементів зображення), де кожному значенню числа надається той чи інший відтінок сірої шкали. Загальною перевагою всіх цифрових методів променевої діагностики в порівнянні з аналоговими є можливість обробки та зберігання даних за допомогою комп'ютера. Варіантом цифрової рентгенографічної проекційної є дигітальна (цифрова) субтракційна ангіографія. Спочатку проводиться нативна цифрова рентгенограма, потім - цифрова рентгенограма після внутрішньосудинного введення контрастного препарату і далі з другого зображення віднімається перше. В результаті одержують зображення лише судинного русла. Комп'ютерна томографія– метод отримання томографічних зображень («зрізів») в аксіальній площині без накладання один на одного зображень сусідніх структур. Обертаючи навколо пацієнта, рентгенівська трубка випускає тонко колімовані віялоподібні пучки променів, перпендикулярних довгій осі тіла (аксіальна проекція). У досліджуваних тканинах частина фотонів рентгенівського випромінювання поглинається або розсіюється, а інша поширюється до спеціальних високочутливих детекторів, генеруючи в останні електричні сигнали, пропорційні інтенсивності пропущеного випромінювання. При визначенні відмінностей в інтенсивності випромінювання КТ-детектори на два порядки чутливіші, ніж рентгенівська плівка. Комп'ютер (спецпроцесор), що працює за спеціальною програмою, оцінює ослаблення первинного променя за різними напрямками і розраховує показники «рентгенівської щільності» для кожного пікселя в площині томографічного зрізу. Поступаючись повнорозмірної рентгенографії в просторовому дозволі, КТ значно перевищує її у вирішенні за контрастністю. Спіральна (або гвинтова) КТ поєднує постійне обертання рентгенівської трубки з поступальним рухом столу з пацієнтом. В результаті дослідження комп'ютер отримує (і обробляє) інформацію про великий масив тіла пацієнта, а не про один зріз. Спіральна КТ дає можливість реконструкції двовимірних зображень у різних площинах, дозволяє створювати тривимірні віртуальні зображення органів та тканин людини. КТ є найефективнішим методом виявлення пухлин серця, виявлення ускладнень ІМ, діагностики захворювань перикарда. З появою мультислайсних (багаторядних) спіральних комп'ютерних томографів вдається вивчати стан коронарних артерій та шунтів. Радіонуклідна діагностика (радіонуклідна візуалізація)заснована на виявленні випромінювання, що випромінюється радіоактивною речовиною, що знаходиться всередині тіла пацієнта. Введені пацієнту внутрішньовенно (рідше інгаляційно), РФП є молекулою-носієм (що визначає шляхи і характер поширення препарату в тілі пацієнта), до складу якої входить радіонуклід – нестабільний атом, що спонтанно розпадається з виділенням енергії. Так як для цілей візуалізації використовуються радіонукліди, що випускають гамма-фотони (високоенергетичне електромагнітне випромінювання), то як детектор застосовується гамма-камера (сцинтиляційна камера). Для радіонуклідних досліджень серця використовуються різні препарати, мічені технецієм-99т, та талій-201. Метод дозволяє отримати дані про функціональні особливості камер серця, перфузії міокарда, існування та обсяг внутрішньосерцевого скидання крові. Однофотонна емісійна комп'ютерна томографія (ОЕКТ) – варіант радіонуклідної візуалізації, при якому гамма-камера обертається навколо тіла пацієнта. Визначення рівня радіоактивності з різних напрямків дозволяє реконструювати томографічні зрізи (подібно до рентгенівської КТ). Цей метод нині широко використовується у кардіологічних дослідженнях. У позитронній емісійній томографії (ПЕТ) використовується ефект анігіляції позитронів та електронів. Позитронемітуючі ізотопи (15O, 18F) продукуються за допомогою циклотрону. У тілі пацієнта вільний позитрон реагує з найближчим електроном, що призводить до утворення двох γ-фотонів, що розлітаються у строго діаметральних напрямках. Для виявлення цих фотонів є спеціальні детектори. Метод дозволяє визначати концентрацію радіонуклідів та мічених ними продуктів життєдіяльності, внаслідок чого вдається вивчити метаболічні процеси у різних стадіях захворювань.Перевага радіонуклідної візуалізації – у можливості вивчення фізіологічних функцій, недолік – низький просторовий дозвіл. Кардіологічні ультразвукові методики дослідженняне несуть потенціалу променевих ушкоджень органів прокуратури та тканин тіла людини у нашій країні традиційно ставляться до функціональної діагностиці, що диктує необхідність їх описи у окремому розділі. Магнітно-резонансна томографія (МРТ)– метод діагностичної візуалізації, у якому носієм інформації є радіохвилі. Потрапляючи в поле дії сильного однорідного магнітного поля, протони (ядра водню) тканин тіла пацієнта вишиковуються вздовж ліній цього поля і починають обертатися навколо довгої осі з певною частотою. Вплив бічних електромагнітних радіочастотних імпульсів, що відповідають цій частоті (резонансна частота), призводить до накопичення енергії та відхилення протонів. Після припинення імпульсів протони повертаються у вихідне положення, виділяючи накопичену енергію у вигляді радіохвиль. Характеристики цих радіохвиль залежать від концентрації та взаєморозташування протонів і від взаємовідносин інших атомів у досліджуваній речовині. Комп'ютер аналізує інформацію, яка надходить від радіоантен, розташованих навколо пацієнта, і будує діагностичне зображення за принципом, аналогічним до створення зображень в інших томографічних методах. МРТ - найбільш бурхливо розвивається метод оцінки морфологічних і функціональних особливостей серця і судин, має велику різноманітність прикладних методик. Ангіокардіографічний методзастосовується для вивчення камер серця та судин (у тому числі коронарних). Пункційним способом (за методом Сельдінгера) під контролем флюороскопії в судину (найчастіше стегнову артерію) вводиться катетер. Залежно від обсягу та характеру дослідження катетер просувають в аорту, камери серця та виконують контрастування – введення певної кількості контрастної речовини для візуалізації досліджуваних структур. Дослідження знімається кінокамерою або записується відеомагнітофоном у кількох проекціях. Швидкість проходження та характер наповнення контрастним препаратом судин та камер серця дають можливість визначити обсяги та параметри функції шлуночків та передсердь серця, спроможність клапанів, аневризми, стенози та оклюзії судин. Одночасно можна вимірювати показники тиску та насичення крові киснем (зондування серця). На базі ангіографічного методу в даний час активно розвивається інтервенційна радіологія– сукупність малоінвазивних методів та методик терапії та хірургії низки захворювань людини. Так, балонна ангіопластика, механічна та аспіраційна реканалізація, тромбектомія, тромболізис (фібринолізис) дають можливість відновити нормальний діаметр судин та кровотік по них. Стентування (протезування) судин покращує результати надшкірної транслюмінальної балонної ангіопластики при рестенозах та відшаруваннях інтими судин, дозволяє зміцнити їх стінки при аневризмах. За допомогою балонних катетерів великого діаметра здійснюють вальвулопластику – розширення стенозованих клапанів серця. Ангіографічна емболізація судин дозволяє зупинити внутрішні кровотечі, вимкнути функцію органу (наприклад, селезінки при гіперспленізм). Емболізація пухлини проводиться при кровотечах із її судин та для зменшення кровопостачання (перед операцією). Інтервенційна радіологія, будучи комплексом малоінвазивних методів та методик, дозволяє проводити у щадному режимі лікування таких захворювань, які раніше вимагали хірургічного втручання. Сьогодні рівень розвитку інтервенційної радіології демонструє якість технологічного та професійного розвитку фахівців променевої діагностики. Таким чином, променева діагностика – це комплекс різноманітних методів та методик медичної візуалізації, при яких отримують та обробляють інформацію від пропускного, випромінюваного та відбитого електромагнітного випромінювання. У кардіології променева діагностика за останні роки зазнала значних змін і зайняла найважливіше місце як у діагностиці, так і в лікуванні захворювань серця та судин.

2.1. РЕНТГЕНОДІАГНОСТИКА

(РЕНТГЕНОЛОГІЯ)

Практично у всіх медичних закладах широко використовуються апарати для рентгенологічного дослідження. Рентгенівські установки прості, надійні, економічні. Саме ці системи, як і раніше, служать основою для діагностики травм скелета, хвороб легень, нирок та травного каналу. Крім того, рентгенівський метод відіграє важливу роль при виконанні різних інтервенційних втручань (як діагностичних, так і лікувальних).

2.1.1. Коротка характеристика рентгенівського випромінювання

Рентгенівське випромінювання є електромагнітними хвилями (потік квантів, фотонів), енергія яких розташована на енергетичній шкалі між ультрафіолетовим випромінюванням і гамма-випромінюванням (рис. 2-1). Фотони рентгенівського випромінювання мають енергію від 100 еВ до 250 кеВ, що відповідає випромінюванню з частотою від 310 16 Гц до 610 19 Гц і довжиною хвилі 0,005-10 нм. Електромагнітні спектри рентгенівського випромінювання та гаммавипромінювання значною мірою перекриваються між собою.

Рис. 2-1.Шкала електромагнітних випромінювань

Основною відмінністю цих двох видів випромінювання є спосіб їхнього виникнення. Рентгенівські промені виходять за участю електронів (наприклад, при гальмуванні їх потоку), а гамма-промені - за радіоактивного розпаду ядер деяких елементів.

Рентгенівські промені можуть генеруватися при гальмуванні прискореного потоку заряджених частинок (так зване гальмівне випромінювання) або при виникненні високоенергетичних переходів в електронних оболонках атомів (характеристичне випромінювання). У медичних приладах генерації рентгенівських променів використовуються рентгенівські трубки (рис. 2-2). Їх основними компонентами є катод та масивний анод. Електрони, що випромінюються внаслідок різниці електричних потенціалів між анодом і катодом, прискорюються, досягають анода, при зіткненні з матеріалом якого гальмуються. Внаслідок цього виникає гальмівне рентгенівське випромінювання. Під час зіткнення електронів з анодом відбувається і другий процес – вибиваються електрони з електронних оболонок атомів аноду. Їхні місця займають електрони з інших оболонок атома. У результаті цього процесу генерується другий тип рентгенівського випромінювання - так зване характеристичне рентгенівське випромінювання, спектр якого значною мірою залежить від матеріалу анода. Аноди найчастіше виготовляють із молібдену або вольфраму. Існують спеціальні пристрої для фокусування та фільтрації рентгенівського випромінювання з метою покращення одержуваних зображень.

Рис. 2-2.Схема влаштування рентгенівської трубки:

1 – анод; 2 – катод; 3 - напруга, що подається на трубку; 4 - рентгенівське випромінювання

Властивості рентгенівських променів, що зумовлюють їх використання в медицині, є проникаюча здатність, флюоресцентна і фотохімічна дії. Проникаюча здатність рентгенівських променів та їх поглинання тканинами людського тіла та штучними матеріалами є найважливішими властивостями, які зумовлюють їх застосування у променевій діагностиці. Чим коротша довжина хвилі, тим більшою проникною здатністю має рентгенівське випромінювання.

Розрізняють «м'яке» рентгенівське випромінювання з малою енергією і частотою випромінювання (відповідно до найбільшої довжини хвилі) і «жорстке», що має високу енергію фотонів і частоту випромінювання, що має коротку довжину хвилі. Довжина хвилі рентгенівського випромінювання (відповідно його «жорсткість» і здатність, що проникає) залежить від величини напруги, прикладеного до рентгенівської трубки. Чим вище напруга на трубці, тим більша швидкість і енергія потоку електронів і менше довжина хвилі рентгенівських променів.

При взаємодії проникаючого через речовину рентгенівського випромінювання у ньому відбуваються якісні та кількісні зміни. Ступінь поглинання рентгенівських променів тканинами різна і визначається показниками щільності та атомної ваги елементів, що становлять об'єкт. Чим вище щільність і атомна вага речовини, з якої складається об'єкт (орган), що досліджується, тим більше поглинаються рентгенівські промені. У людському тілі є тканини та органи різної щільності (легкі, кістки, м'які тканини тощо), це пояснює різне поглинання рентгенівських променів. На штучній чи природній різниці у поглинанні рентгенівських променів різними органами та тканинами та заснована візуалізація внутрішніх органів та структур.

Для реєстрації випромінювання, що пройшло через тіло, використовується його здатність викликати флюоресценцію деяких сполук і надавати фотохімічну дію на плівку. З цією метою використовуються спеціальні екрани для рентгеноскопії та фотоплівки для рентгенографії. У сучасних рентгенівських апаратах для реєстрації ослабленого випромінювання застосовують спеціальні системи електронних цифрових детекторів - цифрові електронні панелі. І тут рентгенівські методи називають цифровими.

Через біологічну дію рентгенівських променів необхідно вдаватися до захисту пацієнтів при дослідженні. Це досягається

максимально коротким часом опромінення, заміною рентгеноскопії на рентгенографію, суворо обґрунтованим застосуванням іонізуючих методів, захистом за допомогою екранування пацієнта та персоналу від впливу випромінювання.

2.1.2. Рентгенографія та рентгеноскопія

Рентгеноскопія та рентгенографія є основними методами рентгенологічного дослідження. Для вивчення різних органів і тканин створено низку спеціальних апаратів та методів (рис. 2-3). Рентгенографія, як і раніше, дуже широко використовується в клінічній практиці. Рентгеноскопія застосовується рідше через високе променеве навантаження. p align="justify"> До рентгеноскопії змушені вдаватися там, де рентгенографія або неіонізуючі методи отримання інформації недостатні. У зв'язку з розвитком КТ роль класичної томографії пошаровою знизилася. Методика пошарової томографії застосовується для дослідження легень, нирок і кісток там, де відсутні кабінети КТ.

Рентгеноскопія (грец. scopeo- розглядати, спостерігати) - дослідження, у якому рентгенівське зображення проектується на флюоресцирующий екран (чи систему цифрових детекторів). Метод дозволяє проводити статичне, а також динамічне, функціональне вивчення органів (наприклад, рентгеноскопія шлунка, екскурсія діафрагми) та контролювати проведення інтервенційних процедур (наприклад, ангіографії, стентування). В даний час при використанні цифрових систем зображення одержують на екрані комп'ютерних моніторів.

До основних недоліків рентгеноскопії відносяться відносно високе променеве навантаження та труднощі у диференціації «тонких» змін.

Рентгенографія (грец. greapho- писати, зображати) - дослідження, у якому отримують рентгенівське зображення об'єкта, фіксоване на плівці (пряма рентгенографія) чи спеціальних цифрових пристроях (цифрова рентгенографія).

Різні варіанти рентгенографії (оглядова рентгенографія, прицільна рентгенографія, контактна рентгенографія, контрастна рентгенографія, мамографія, урографія, фістулографія, артрографія та ін.) використовуються з метою поліпшення якості та збільшення кількості діагности-

Рис. 2-3.Сучасний рентгенівський апарат

ної інформації в кожній конкретній клінічній ситуації. Наприклад, контактну рентгенографію використовують при знімках зубів, а контрастну для проведення екскреторної урографії.

Методики рентгенографії та рентгеноскопії можуть застосовуватися при вертикальному чи горизонтальному положенні тіла пацієнта на стаціонарних чи палатних установках.

Традиційна рентгенографія з використанням рентгенологічної плівки або цифрова рентгенографія залишається однією з основних та широко застосовуваних методик дослідження. Це пов'язано з високою економічністю, простотою та інформативністю діагностичних зображень, що отримуються.

При фотографуванні об'єкта з флюоресцентного екрану на плівку (зазвичай невеликого розміру - фотоплівка спеціального формату) отримують рентгенівські зображення, які зазвичай застосовуються для масових обстежень. Ця методика називається флюорографією. В даний час вона поступово виходить із вживання внаслідок заміни її цифровою рентгенографією.

Недоліком будь-якого виду рентгенологічного дослідження є його невисока роздільна здатність при дослідженні малоконтрастних тканин. Раніше класична томографія, що застосовувалася для цієї мети, не давала бажаного результату. Саме для подолання цього недоліку і було створено КТ.

2.2. УЛЬТРАЗВУКА ДІАГНОСТИКА (СОНОГРАФІЯ, УЗД)

Ультразвукова діагностика (сонографія, УЗД) – метод променевої діагностики, заснований на отриманні зображення внутрішніх органів за допомогою ультразвукових хвиль.

УЗД широко використовується у діагностиці. За останні 50 років метод став одним з найбільш поширених і важливих, які забезпечують швидку, точну та безпечну діагностику багатьох захворювань.

Ультразвуком називають звукові хвилі із частотою понад 20 000 Гц. Це форма механічної енергії, що має хвильову природу. Ультразвукові хвилі поширюються у біологічних середовищах. Швидкість поширення ультразвукової хвилі в тканинах стала і становить 1540 м/сек. Зображення виходить під час аналізу відбитого межі двох середовищ сигналу (эхо-сигнала). У медицині найчастіше використовуються частоти діапазоні 2-10 МГц.

Ультразвук генерується спеціальним датчиком із п'єзоелектричним кристалом. Короткі електричні імпульси створюють механічні коливання кристала, у результаті генерується ультразвукове випромінювання. Частота ультразвуку визначається резонансною частотою кристала. Відображені сигнали записуються, аналізуються та відображаються візуально на екрані приладу, створюючи зображення досліджуваних структур. Таким чином, датчик працює послідовно як випромінювач, а потім як приймач ультразвукових хвиль. Принцип роботи ультразвукової системи представлено на рис. 2-4.

Рис. 2-4.Принцип роботи ультразвукової системи

Чим більший акустичний опір, тим більше відбиття ультразвуку. Повітря не проводить звукові хвилі, тому для покращення проникнення сигналу на межі повітря/шкіра на датчик наносять спеціальний ультразвуковий гель. Це дозволяє усунути прошарок повітря між шкірою пацієнта та датчиком. Сильні артефакти при дослідженні можуть виникнути від структур, що містять повітря або кальцій (легеневі поля, кишкові петлі, кістки і кальцинати). Наприклад, при дослідженні серця останнє може бути практично повністю прикрите тканинами, що відбивають або не проводять ультразвук (легкі, кістки). У цьому випадку дослідження органу можливе лише через невеликі області на

поверхні тіла, де досліджуваний орган контактує з м'якими тканинами. Така область називається ультразвуковим вікном. При поганому ультразвуковому вікні дослідження може бути неможливим або малоінформативним.

Сучасні ультразвукові апарати – це складні цифрові пристрої. Вони використовують датчики, які у режимі реального часу. Зображення динамічні, ними можна спостерігати такі швидкі процеси, як дихання, скорочення серця, пульсацію судин, рух клапанів, перистальтику, руху плода. Положення датчика, що підключається до ультразвукового пристрою гнучким кабелем, може змінюватися в будь-якій площині і під будь-яким кутом. аналоговий електричний сигнал, що генерується в датчику, оцифровується, і створюється цифрове зображення.

Дуже важливою при ультразвуковому дослідженні є методика доплерографії. Допплер описав фізичний ефект, згідно з яким частота звуку, що генерується об'єктом, що рухається, змінюється при її сприйнятті нерухомим приймачем в залежності від швидкості, напрямку і характеру руху. Метод доплерографії використовують для вимірювання та візуалізації швидкості, напряму та характеру руху крові в судинах та камерах серця, а також руху будь-яких інших рідин.

При доплерівському дослідженні кровоносних судин через досліджувану область проходить безперервно-хвильове або імпульсне ультразвукове випромінювання. При перетині ультразвуковим променем судини чи камери серця ультразвук частково відбивається еритроцитами. Так, наприклад, частота відбитого луна-сигналу від крові, що рухається в напрямку датчика, буде вищою, ніж вихідна частота хвиль, випромінюваних датчиком. Навпаки, частота відбитого луна-сигналу від крові, що рухається від датчика, буде нижчою. Різниця між частотою прийнятого луна-сигналу і частотою генерованого датчиком ультразвуку називається допплерівським зрушенням. Цей частотний зсув пропорційний швидкості кровотоку. Ультразвуковий прилад автоматично перетворює доплерівський зсув у відносну швидкість кровотоку.

Дослідження, що поєднують у собі двовимірне ультразвукове дослідження в масштабі реального часу та імпульсну доплерографію, називають дуплексними. При дуплексному дослідженні напрямок доплерівського променя накладається на двовимірне зображення у В-режимі.

Сучасний розвиток техніки дуплексного дослідження призвело до появи методики колірного доплерівського картування кровотоку. У межах контрольного обсягу забарвлений кровотік накладається на двовимірне зображення. При цьому кров відображається кольором, а нерухомі тканини – у сірій шкалі. При русі крові до датчика використовуються червоно-жовті кольори, під час руху від датчика - синьо-блакитні. Таке кольорове зображення не несе додаткової інформації, але дає гарне візуальне уявлення про характер руху крові.

Найчастіше з метою проведення УЗД достатньо використовувати датчики для черезшкірного дослідження. Однак у частині випадків необхідно наблизити датчик до об'єкта. Наприклад, у великих пацієнтів для дослідження серця застосовуються датчики, поміщені в стравохід (черезхарчова ехокардіографія), в інших випадках для отримання високоякісного зображення застосовують внутрішньоректальні або внутрішньовагінальні датчики. Під час операції вдаються до використання операційних датчиків.

Останніми роками дедалі ширше використовується тривимірне УЗД. Спектр ультразвукових систем дуже широкий – є портативні пристрої, апарати для інтраопераційного УЗД та УЗ-системи експертного класу (рис. 2-5).

У сучасній клінічній практиці метод ультразвукового дослідження (сонографія) поширений винятково широко. Це пояснюється тим, що при застосуванні методу відсутнє іонізуюче випромінювання, є можливість проведення функціональних і навантажувальних тестів, метод інформативний і недорогий, апарати компактні і прості у використанні.

Рис. 2-5.Сучасний ультразвуковий апарат

Проте метод сонографії має свої органічення. До них належать висока частота артефактів на зображенні, невелика глибина проникнення сигналу, мале поле огляду, висока залежність інтерпретації результатів оператора.

З розвитком ультразвукового обладнання інформативність цього підвищується.

2.3. КОМП'ЮТЕРНА ТОМОГРАФІЯ (КТ)

КТ - метод рентгенівського дослідження, заснований на отриманні пошарових зображень у поперечній площині та їхньої комп'ютерної реконструкції.

Створення апаратів для КТ - наступний революційний крок отримання діагностичних зображень після відкриття Х-променів. Це пов'язано не тільки з універсальністю та неперевершеною роздільною здатністю методу при дослідженні всього тіла, але і з новими алгоритмами побудови зображень. В даний час у всіх приладах, пов'язаних з отриманням зображень, тією чи іншою мірою використовуються технічні прийоми та математичні методи, які були покладені в основу КТ.

КТ не має абсолютних протипоказань до свого використання (крім обмежень, пов'язаних з іонізуючою радіацією) та може застосовуватися для невідкладної діагностики, скринінгу, а також як метод уточнюючої діагностики.

Основний внесок у створення комп'ютерної томографії зробив британський вчений Годфрі Хаунсфілд наприкінці 60-х років. ХХ ст.

Спочатку комп'ютерні томографи поділялися на покоління залежно від того, як була влаштована система «рентгенівська трубка - детектори». Незважаючи на численні відмінності у будові, всі вони називалися «кроковими» томографами. Це було з тим, що після виконання кожного поперечного зрізу томограф зупинявся, стіл із пацієнтом робив «крок» кілька міліметрів, та був виконувався наступний зріз.

У 1989 р. виникла спіральна комп'ютерна томографія (СКТ). У разі СКТ рентгенівська трубка з детекторами постійно обертається навколо столу, що безперервно рухається, з пацієнтів.

том. Це дозволяє не тільки скоротити час дослідження, але й уникнути обмежень «крокової» методики - пропуску ділянок при дослідженні через глибину затримки дихання пацієнтом. Нове програмне забезпечення додатково дозволило змінювати ширину зрізу та алгоритм відновлення зображення після закінчення дослідження. Це дозволило отримувати нову діагностичну інформацію без повторного дослідження.

З цього моменту КТ стала стандартизованою та універсальною. Вдалося синхронізувати запровадження контрастної речовини з початком руху столу при СКТ, що призвело до створення КТ-ангіографії.

У 1998 р. виникла мультиспіральна КТ (МСКТ). Було створено системи не з одним (як при СКТ), а з 4 рядами цифрових детекторів. З 2002 р. почали застосовувати томографи з 16 рядами цифрових елементів у детекторі, а з 2003 р. кількість рядів елементів досягла 64. У 2007 р. з'явилися МСКТ з 256 та 320 рядами детекторних елементів.

На таких томографах можна отримувати сотні та тисячі томограм лише за кілька секунд з товщиною кожного зрізу 0,5-0,6 мм. Таке технічне вдосконалення дозволило виконувати дослідження навіть хворим, які підключені до апарату штучного дихання. Крім прискорення обстеження та поліпшення його якості було вирішено таку складну проблему, як візуалізація коронарних судин та порожнин серця за допомогою КТ. З'явилася можливість при одному 5-20 секундному дослідженні вивчити коронарні судини, об'єм порожнин і функцію серця, перфузію міокарда.

Принципова схема пристрою КТ показано на рис. 2-6, а зовнішній вигляд – на рис. 2-7.

До основних переваг сучасних КТ відносяться: швидкість отримання зображень, пошаровий (томографічний) характер зображень, можливість отримання зрізів будь-якої орієнтації, високий просторовий та тимчасовий дозвіл.

Недоліками КТ є відносно високе (порівняно з рентгенографією) променеве навантаження, можливість появи артефактів від щільних структур, рухів, відносно невисокий м'якотканий контрастний дозвіл.

Рис. 2-6.Схема пристрою МСКТ

Рис. 2-7.Сучасний 64-спіральний комп'ютерний томограф

2.4. МАГНІТНО-РЕЗОНАНСНА

ТОМОГРАФІЯ (МРТ)

Магнітно-резонансна томографія (МРТ) – метод променевої діагностики, заснований на отриманні пошарових та об'ємних зображень органів та тканин будь-якої орієнтації за допомогою явища ядерного магнітного резонансу (ЯМР). Перші роботи з одержання зображень за допомогою ЯМР з'явилися у 70-х роках. минулого століття. На цей час цей метод медичної візуалізації невпізнанно змінився і продовжує розвиватися. Удосконалюються технічне та програмне забезпечення, покращуються методики отримання зображень. Раніше сфера використання МРТ обмежувалася лише вивченням ЦНС. Наразі метод з успіхом застосовується і в інших галузях медицини, включаючи дослідження судин та серця.

Після включення ЯМР до ​​методів променевої діагностики прикметник «ядерний» перестали використовувати, щоб не викликати у пацієнтів асоціації з ядерною зброєю або ядерною енергетикою. Тому сьогодні офіційно використовується термін «магнітнорезонансна томографія» (МРТ).

ЯМР - це фізичне явище, засноване на властивостях деяких атомних ядер, поміщених у магнітному полі, поглинати зовнішню енергію в радіочастотному (РЧ) діапазоні та випромінювати її після припинення впливу радіочастотного імпульсу. Напруженість постійного магнітного поля та частота радіочастотного імпульсу суворо відповідають один одному.

Важливими для використання при магнітно-резонансної томографії є ​​ядра 1H, 13С, 19F, 23Na та 31Р. Всі вони мають магнітні властивості, що відрізняє їх від немагнітних ізотопів. Протони водню (1H) найпоширеніші в організмі. Тому МРТ використовується саме сигнал від ядер водню (протонів).

Ядра водню можна як маленькі магніти (диполі), мають два полюса. Кожен протон обертається навколо власної осі і має невеликий магнітний момент (вектор намагніченості). Магнітні моменти ядер, що обертаються, називають спинами. Коли такі ядра поміщають у зовнішнє магнітне поле, можуть поглинати електромагнітні хвилі певних частот. Цей феномен залежить від типу ядер, напруженості магнітного поля, фізичного та хімічного оточення ядер. При цьому поведете-

ня ядра можна порівнювати з дзиґом, що обертається. Під дією магнітного поля ядро, що обертається, здійснює складний рух. Ядро обертається навколо своєї осі, а сама вісь обертання здійснює конусоподібні кругові рухи (прецесує), відхиляючись від вертикального напрямку.

У зовнішньому магнітному полі ядра можуть бути або в стабільному енергетичному стані, або в збудженому стані. Різниця енергій цих двох станів настільки мала, що кількість ядер кожному з цих рівнів майже ідентична. Тому результуючий сигнал ЯМР, що залежить саме від відмінності населення цих двох рівнів протонами, буде дуже слабким. Щоб виявити цю макроскопічну намагніченість, необхідно відхилити вектор від осі постійного магнітного поля. Це досягається за допомогою імпульсу зовнішнього радіочастотного (електромагнітного) випромінювання. При поверненні системи до рівноважного стану випромінюється поглинена енергія (МРсигнал). Цей сигнал реєструється та використовується для побудови МР-зображень.

Спеціальні (градієнтні) котушки, розташовані всередині головного магніту, створюють додаткові невеликі магнітні поля таким чином, що сила поля лінійно збільшується в одному напрямку. Передаючи радіочастотні імпульси із встановленим заздалегідь вузьким діапазоном частот, можна отримувати МР-сигнали лише від вибраного шару тканини. Орієнтація градієнтів магнітного поля і відповідно напрямок зрізів можуть бути легко задані в будь-якому напрямку. Отримані від кожного об'ємного елемента зображення (воксель) сигнали мають свій, єдиний код, що розпізнається. Цим кодом є частота та фаза сигналу. З цих даних можна будувати дво- чи тривимірні зображення.

Для отримання сигналу магнітного резонансу використовуються комбінації радіочастотних імпульсів різної тривалості та форми. Поєднуючи різні імпульси, формують так звані імпульсні послідовності, які використовуються для отримання зображень. До спеціальних імпульсних послідовностей відносяться МР-гідрографія, МР-мієлографія, МР-холангіографія та МР-ангіографія.

Тканини з великими сумарними магнітними векторами індукуватимуть сильний сигнал (виглядають яскравими), а тканини з малі-

ми магнітними векторами - слабкий сигнал (виглядають темними). Анатомічні області з малою кількістю протонів (наприклад, повітря або компактна кістка) індукують дуже слабкий сигнал МР і, таким чином, завжди видаються на зображенні темними. Вода та інші рідини мають сильний сигнал і на зображенні виглядають яскравими, причому різної інтенсивності. Зображення м'яких тканин також мають різну інтенсивність сигналу. Це пов'язано з тим, що, крім протонної щільності, характер інтенсивності сигналу при МРТ й іншими параметрами. До них відносяться: час спін-решітчастої (поздовжньої) релаксації (Т1), спін-спинової (поперечної) релаксації (Т2), рух або дифузія досліджуваного середовища.

Час релаксації тканин – Т1 та Т2 – є константою. У МРТ використовуються поняття "Т1-зважене зображення", "Т2-зважене зображення", "протонно-зважене зображення", що позначають, що відмінності між зображеннями тканин переважно зумовлені переважною дією одного з цих факторів.

Регулюючи параметри імпульсних послідовностей, рентгенолаборант або лікар можуть впливати на контрастність зображень, не використовуючи контрастних засобів. Тому в МР-томоґрафії існує значно більше можливостей для зміни контрасту на зображеннях, ніж при рентгенографії, КТ або УЗД. Однак введення спеціальних контрастних речовин ще більше може змінити контрастність між нормальними та патологічними тканинами та покращити якість візуалізації.

Принципова схема пристрою МР-системи та зовнішній вигляд приладу показано на рис. 2-8

та 2-9.

Зазвичай МР-томограф класифікуються в залежності від напруженості магнітного поля. Сила магнітного поля вимірюється в теслах (Тл) або гауси (1Тл = 10 000 гауси). Сила магнітного поля Землі коливається від 0,7 гауса на полюсі до 0,3 гауса на екваторі. Для клі-

Рис. 2-8.Схема пристрою МРТ

Рис. 2-9.Сучасна система МРТ із полем 1,5 тесла

нічної МР-томографії використовуються магніти з полями від 0,2 до 3 тесла. В даний час для діагностики найчастіше використовуються МР-системи з полем 1,5 та 3 Тл. Такі системи становлять до 70% світового парку обладнання. Лінійної залежності між силою поля та якістю зображень немає. Однак прилади з такою силою поля дають найкраще за якістю зображення та мають більшу кількість програм, що застосовуються у клінічній практиці.

Основною сферою застосування МРТ став головний, а потім і спинний мозок. Томограми головного мозку дозволяють отримати чудове зображення всіх структур мозку, не вдаючись до додаткового контрасту. Завдяки технічній можливості методу отримувати зображення у всіх площинах, МР-томографія справила революцію у дослідженні спинного мозку та міжхребцевих дисків.

В даний час МР-томографія все ширше використовується для дослідження суглобів, органів малого тазу, молочних залоз, серця та судин. Для цих цілей розроблено додаткові спеціальні котушки та математичні методи побудови зображення.

Спеціальна техніка дозволяє записати зображення серця у різні фази серцевого циклу. Якщо дослідження проводиться за

синхронізації з ЕКГ, можна отримати зображення функціонуючого серця. Таке дослідження називається кіно-МРТ.

Магнітно-резонансна спектроскопія (МРС) – це неінвазивний метод діагностики, який дозволяє якісно та кількісно визначати хімічний склад органів та тканин, використовуючи ядерний магнітний резонанс та феномен хімічного зсуву.

МР-спектроскопія найчастіше проводиться з метою отримання сигналів від ядер фосфору та водню (протонів). Однак через технічні труднощі та тривалість проведення вона все ще рідко застосовується в клінічній практиці. Не слід забувати, що все ширше застосування МРТ потребує особливої ​​уваги до питань безпеки пацієнтів. При обстеженні за допомогою МР-спектроскопії пацієнт не піддається дії іонізуючого випромінювання, проте на нього діють електромагнітні та радіочастотні випромінювання. Металеві предмети (кулі, уламки, великі імплантати), що знаходяться в тілі обстежуваної людини, і всі електронно-механічні пристрої (наприклад, водій серцевого ритму) можуть пошкодити пацієнту через зміщення або порушення (припинення) нормальної роботи.

Багато пацієнтів відчувають страх закритих просторів - клаустрофобію, що призводить до неможливості виконати дослідження. Таким чином, усі пацієнти повинні бути інформовані про можливі небажані наслідки дослідження та про характер процедури, а лікарі та лікарі-рентгенологи перед дослідженням зобов'язані опитувати пацієнта щодо наявності зазначених вище предметів, поранень та операцій. Перед дослідженням пацієнт повинен повністю переодягнутися у спеціальний костюм для виключення влучення металевих речей з кишень одягу всередину каналу магніту.

Важливо знати відносні та абсолютні протипоказання до проведення дослідження.

До абсолютних протипоказань до дослідження відносять стани, у яких його проведення створює загрозливу життя хворого ситуацію. До такої категорії належать і всі пацієнти з наявністю електронно-механічних пристроїв у тілі (кардіостимуляторів), і пацієнти з наявністю металевих кліпсів на артеріях головного мозку. До відносним протипоказанням до дослідження відносяться стани, які можуть створювати певні небезпеки та труднощі при проведенні МРТ, але воно у більшості випадків все-таки можливе. Такими протипоказаннями є

наявність кровоспинних дужок, затискачів та кліпс іншої локалізації, декомпенсації серцевої недостатності, перший триместр вагітності, клаустрофобія та необхідність у фізіологічному моніторингу. У разі рішення про можливість проведення МРТ вирішується у кожному індивідуальному разі з співвідношення величини можливого ризику та очікуваної користі від виконання дослідження.

Більшість невеликих металевих об'єктів (штучні зуби, хірургічний шовний матеріал, деякі види штучних клапанів серця, стенти) не є протипоказанням до дослідження. Клаустрофобія є перешкодою щодо дослідження у 1-4% випадків.

Як і інші методики променевої діагностики, МРТ не позбавлена ​​недоліків.

До суттєвих недоліків МРТ належать відносно тривалий час дослідження, неможливість точного виявлення дрібних каменів та кальцинатів, складність обладнання та його експлуатації, спеціальні вимоги до встановлення приладів (захист від перешкод). За допомогою МРТ важко обстежити пацієнтів, які потребують обладнання, яке підтримує їхню життєдіяльність.

2.5. РАДІОНУКЛІДНА ДІАГНОСТИКА

Радіонуклідна діагностика або ядерна медицина – метод променевої діагностики, заснований на реєстрації випромінювання від введених в організм штучних радіоактивних речовин.

Для радіонуклідної діагностики застосовується широкий спектр мічених сполук (радіофармпрепаратів (РФП)) та способів їх реєстрації спеціальними сцинтиляційними датчиками. Енергія поглиненого іонізуючого випромінювання збуджує в кристалі датчика спалаху видимого світла, кожен з яких посилюється за допомогою фотомножників і перетворюється на імпульс струму.

Аналіз потужності сигналу дозволяє визначити інтенсивність та положення у просторі кожної сцинтиляції. Ці дані застосовуються для реконструкції двовимірного зображення поширення РФП. Зображення може бути представлене безпосередньо на екрані монітора, фото або мультиформатної плівці або записано на комп'ютерний носій.

Виділяють кілька груп радіодіагностичних приладів залежно від способу та типу реєстрації випромінювань:

Радіометри – прилади для вимірювання радіоактивності всього тіла;

Радіографи – прилади для реєстрації динаміки зміни радіоактивності;

Сканери – системи для реєстрації просторового розподілу РФП;

Гамма-камери – прилади для статичної та динамічної реєстрації об'ємного розподілу радіоактивного індикатора.

У сучасних клініках більшість приладів для радіонуклідної діагностики становлять гамма-камери різних типів.

Сучасні гамма-камери є комплексом, що складається з 1-2 систем детекторів великого діаметра, столу для позиціонування пацієнта та комп'ютерної системи для накопичення та обробки зображень (рис. 2-10).

Наступним кроком у розвитку радіонуклідної діагностики стало створення ротаційної гамма-камери. За допомогою цих приладів вдалося застосувати методику пошарового дослідження розподілу ізотопів в організмі – однофотонну емісійну комп'ютерну томографію (ОФЕКТ).

Рис. 2-10.Схема влаштування гамма-камери

Для ОФЕКТ використовуються ротаційні гамма-камери з одним, двома чи трьома детекторами. Механічні системи томографів дозволяють обертати детектори навколо тіла пацієнта за різними орбітами.

Просторова роздільна здатність сучасних ОФЕКТ становить близько 5-8 мм. Другою умовою виконання радіоізотопного дослідження, крім наявності спеціального обладнання, є використання спеціальних радіоактивних індикаторів – радіофармпрепаратів (РФП), які вводяться в організм пацієнта.

Радіофармпрепарат - радіоактивна хімічна сполука з відомими фармакологічними та фармакокінетичними характеристиками. До РФП, що застосовуються у медичній діагностиці, пред'являються досить суворі вимоги: тропність до органів і тканин, легкість приготування, короткий період напіврозпаду, оптимальна енергія гамма-випромінювання (100-300 кЕв) та низька радіотоксичність при відносно високих допустимих дозах. Ідеальний радіофармпрепарат повинен надходити тільки до призначених для дослідження органів або патологічних вогнищ.

Розуміння механізмів локалізації РФП є основою адекватної інтерпретації радіонуклідних досліджень.

Використання сучасних радіоактивних ізотопів у медичній діагностичній практиці безпечне та нешкідливе. Кількість активної речовини (ізотопу) настільки мала, що при введенні в організм це не викликає фізіологічних ефектів або алергічних реакцій. У ядерній медицині використовуються РФП, що випускають гамма-промені. Джерела альфа- (ядра гелію) і бета-частинок (електрони) в даний час не використовуються в діагностиці через високий ступінь поглинання тканинами та високого променевого навантаження.

Найбільш застосовуваним у клінічній практиці є ізотоп технецій-99т (період напіврозпаду – 6 год). Цей штучний радіонуклід отримують безпосередньо перед дослідженням спеціальних пристроїв (генераторів).

Радіодіагностичне зображення, незалежно від його типу (статика чи динаміка, планарне чи томографічне), завжди відбиває специфічну функцію досліджуваного органу. По суті це відображення функціонуючої тканини. Саме у функціональному аспекті полягає принципова відмінність радіонуклідної діагностики від інших методів візуалізації.

РФП зазвичай вводять внутрішньовенно. Для досліджень вентиляції легень препарат вводиться інгаляційно.

Однією з нових томографічних радіоізотопних методик ядерної медицини є позитронна емісійна томографія (ПЕТ).

Метод ПЕТ заснований на властивості деяких короткоживучих радіонуклідів під час розпаду випускати позитрони. Позитрон - частка, що дорівнює за масою електрону, але має позитивний заряд. Позитрон, пролетівши в речовині 1-3 мм і втративши в сутичках з атомами отриману в момент утворення кінетичну енергію, анігілює з утворенням двох гамма-квантів (фотонів) з енергією 511 кеВ. Ці кванти розлітаються у протилежних напрямках. Таким чином, точка розпаду лежить на прямій - траєкторії двох анігільованих фотонів. Два детектори, розташовані один проти одного, реєструють суміщені анігіляційні фотони (рис. 2-11).

ПЕТ дозволяє проводити кількісну оцінку концентрації радіонуклідів і має більш широкі можливості для вивчення метаболічних процесів, ніж сцинтиграфія, що виконується за допомогою гамма-камер.

Для ПЕТ використовують ізотопи таких елементів, як вуглець, кисень, азот, фтор. Мічені цими елементами РФП є природними метаболітами організму та включаються в обмін

Рис. 2-11.Схема пристрою ПЕТ

речовин. В результаті можна вивчати процеси, що відбуваються на клітинному рівні. З цього погляду ПЕТ є єдиною (крім МР-спектроскопії) методикою для оцінки метаболічних та біохімічних процесів in vivo.

Усі позитронні радіонукліди, що використовуються в медицині, є надкороткоживучими - період їхнього напіврозпаду обчислюється хвилинами або секундами. Виняток становлять фтор-18 і рубідій-82. У зв'язку з цим найчастіше використовується мічена фтором-18 деоксиглюкоза (фтордеоксиглюкоза - ФДГ).

Незважаючи на те, що перші системи для ПЕТ з'явилися ще в середині ХХ ст., їхнє клінічне застосування гальмується через деякі обмеження. Це технічні складності, що виникають при влаштуванні в клініках прискорювачів для короткоізолюючих ізотопів, висока їх вартість, труднощі в трактуванні результатів. Одне з обмежень - поганий просторовий дозвіл - було подолано поєднанням ПЕТ-системи з МСКТ, що, щоправда, ще більше дорожчає систему (рис. 2-12). У зв'язку з цим ПЕТ-дослідження проводяться за суворими показаннями, коли інші методи виявляються неефективними.

Основними перевагами радіонуклідного методу є висока чутливість до різних видів патологічних процесів, можливість оцінки метаболізму та життєздатності тканин.

До загальних недоліків радіоізотопних методів відносять невисокий просторовий дозвіл. Використання радіоактивних препаратів у медичній практиці пов'язане з труднощами їхнього транспортування, зберігання, фасування та введення пацієнтам.

Рис. 2-12.Сучасна система ПЕТ-КТ

Влаштування радіоізотопних лабораторій (особливо для ПЕТ) вимагає спеціальних приміщень, охорони, сигналізації та інших запобіжних заходів.

2.6. АНГІОГРАФІЯ

Ангіографія - метод рентгенівського дослідження, пов'язаний із прямим введенням контрастної речовини в судини з метою їх вивчення.

Ангіографія поділяється на артеріографію, флебографію та лімфографію. Остання, у зв'язку з розвитком методів УЗД, КТ та МРТ, нині практично не застосовується.

Ангіографія проводиться у спеціалізованих рентгенівських кабінетах. Ці кабінети відповідають усім вимогам, що висуваються до операційних. Для ангіографії використовуються спеціалізовані рентгенівські апарати (ангіографічні установки) (рис. 2-13).

Введення контрастного препарату в судинне русло здійснюється шляхом ін'єкції шприцом або (частіше) спеціальним автоматичним інжектором після пункції судин.

Рис. 2-13.Сучасна ангіографічна установка

Основним способом катетеризації судин є методика катетеризації судини за Сельдінгер. Для виконання ангіографії в посудину через катетер вводиться певна кількість контрастного агента та проводиться зйомка проходження препарату судинами.

Варіантом ангіографії є ​​коронароангіографія (КАГ) – методика дослідження коронарних судин та камер серця. Це складна методика дослідження, яка потребує особливої ​​підготовки рентгенолога та складного обладнання.

В даний час діагностична ангіографія периферичних судин (наприклад, аортографія, ангіопульмонографія) застосовується все рідше. За наявності у клініках сучасних УЗ-апаратів КТ- та МРТ-діагностика патологічних процесів у судинах все частіше здійснюється за допомогою малоінвазивних (КТ-ангіографія) або неінвазивних (УЗД та МРТ) методик. У свою чергу при ангіографії все частіше виконуються малоінвазивні хірургічні процедури (реканалізація судинного русла, балонна ангіопластика, стентування). Отже, розвиток ангіографії призвело до народження інтервенційної радіології.

2.7 ІНТЕРВЕНЦІЙНА РАДІОЛОГІЯ

Інтервенційна радіологія - галузь медицини, заснована на застосуванні методів променевої діагностики та спеціальних інструментів для виконання малоінвазивних втручань з метою діагностики та лікування захворювань.

Інтервенційні втручання знайшли стала вельми поширеною у багатьох галузях медицини, оскільки часто можуть замінити великі хірургічні втручання.

Перше черезшкірне лікування стенозу периферичної артерії було здійснено американським лікарем Чарльзом Доттером у 1964 р. У 1977 р. швейцарський лікар Андреас Грюнтциг сконструював катетер з балоном і виконав процедуру дилатації (розширення) стенозованої коронарної. Цей метод став називатися балонною ангіопластикою.

Балонна ангіопластика коронарних та периферичних артерій в даний час є одним з основних методів лікування стенозів та оклюзій артерій. У разі рецидиву стенозів така процедура може повторюватися багаторазово. Для запобігання повторним стенозам наприкінці минулого століття стали використовувати ендо-

васкулярні протези – стенти. Стент - трубчаста металева конструкція, яка встановлюється в звужене місце після балонної дилатації. Розправлений стент не дає виникнути повторному стенозу.

Установка стенту проводиться після діагностичної ангіографії та визначення місця критичного звуження. Стент підбирається за довжиною та розміром (рис. 2-14). За допомогою такої методики можна закривати дефекти міжпередсердної та міжшлуночкової перегородок без великих операцій або проводити балонну пластику стенозів аортального, мітрального, тристулкового клапанів.

Особливого значення набула методика встановлення спеціальних фільтрів у нижню порожню вену (кава-фільтри). Це необхідно для запобігання потраплянню емболів до судин легень при тромбозі нижніх кінцівок. Кава-фільтр є сітчастою структурою, яка, розкриваючись у просвіті нижньої порожнистої вени, вловлює висхідні тромби.

Ще одне затребуване в клінічній практиці ендоваскулярне втручання – емболізація (закупорка) судин. Емболізацію застосовують для зупинення внутрішніх кровотеч, лікування патологічних судинних соустей, аневризм або для закриття судин, що живлять злоякісну пухлину. В даний час для емболізації використовуються ефективні штучні матеріали, знімні балони та сталеві мікроскопічні спіралі. Зазвичай емболізацію виконують селективно, щоб не викликати ішемії навколишніх тканин.

Рис. 2-14.Схема виконання балонної ангіопластики та стентування

До інтервенційної радіології відноситься також дренування абсцесів і кіст, контрастування патологічних порожнин через свищові ходи, відновлення прохідності сечовивідних шляхів при порушеннях сечовиділення, бужування і балонна пластика при стриктурах (звуженнях) стравоходу і жовчних проток, чресшкірна.

Після виявлення патологічного процесу часто доводиться вдаватися до такого варіанту інтервенційної радіології, як біопсія пункції. Знання морфологічної будови освіти дозволяє вибрати адекватну тактику лікування. Пункційна біопсія виконується під рентгенологічним, УЗД або КТ-контролем.

В даний час інтервенційна радіологія активно розвивається і в багатьох випадках дозволяє уникнути великих оперативних втручань.

2.8 КОНТРАСТНІ ЗАСОБИ ДЛЯ ПРОМІНЬОВОЇ ДІАГНОСТИКИ

Мала контрастність між сусідніми об'єктами або однакова щільність сусідніх тканин (наприклад, щільність крові, судинної стінки та тромбу) ускладнюють інтерпретацію зображень. У цих випадках у променевій діагностиці часто вдаються до штучного контрастування.

Прикладом посилення контрастності зображень органів, що вивчаються, є застосування сульфату барію для дослідження органів травного каналу. Вперше таке контрастування було виконано 1909 р.

Найважче було створити контрастні засоби для внутрішньосудинного введення. Для цієї мети після довгих експериментів з ртуттю та свинцем стали використовувати розчинні сполуки йоду. Перші покоління рентгеноконтрастних речовин були недосконалими. Їх застосування викликало часті та тяжкі (аж до смертельних) ускладнення. Але вже у 20-30-х роках. ХХ ст. було створено ряд безпечніших водорозчинних йодсодержащих препаратів для внутрішньовенного введення. Широке застосування препаратів цієї групи почалося з 1953 р., коли синтезували препарат, молекула якого складалася з трьох атомів йоду (діатризоат).

У 1968 р. були розроблені речовини, які мали низьку осмолярність (вони не дисоціювали в розчині на аніон і катіон), - неіонні контрастні засоби.

Сучасні рентгеноконтрастні засоби є трийодзаміщені сполуки, що містять три або шість атомів йоду.

Існують препарати для внутрішньосудинного, внутрішньопорожнинного та субарахноїдального введення. Можна також вводити контрастну речовину в порожнини суглобів, у порожнинні органи та під оболонки спинного мозку. Наприклад, введення контрасту через порожнину тіла матки в труби (гістеросальпінгографія) дозволяє оцінити внутрішню поверхню порожнини матки та прохідність маткових труб. У неврологічній практиці за відсутності МРТ застосовують методику мієлографії – введення водорозчинної контрастної речовини під оболонки спинного мозку. Це дозволяє оцінити прохідність субарахноїдальних просторів. З інших методик штучного контрастування слід згадати ангіографію, урографію, фістулографію, герніографію, сіалографію, артрографія.

Після швидкого (болюсного) внутрішньовенного введення контрастного засобу воно досягає правих відділів серця, потім болюс проходить крізь судинне русло легень і досягає лівих відділів серця, потім аорти та її гілок. Відбувається швидка дифузія контрастного засобу із крові у тканині. Протягом першої хвилини після швидкої ін'єкції зберігається висока концентрація контрастного засобу у крові та кровоносних судинах.

Внутрішньосудинне та внутрішньопорожнинне введення контрастних речовин, що містять у своїй молекулі йод, у поодиноких випадках може надавати несприятливий вплив на організм. Якщо такі зміни проявляються клінічними симптомами або змінюють лабораторні показники пацієнта, їх називають побічними реакціями. Перед дослідженням пацієнта із застосуванням контрастних речовин необхідно з'ясувати, чи є у нього алергічні реакції на йод, хронічна ниркова недостатність, бронхіальна астма та інші захворювання. Пацієнт повинен бути попереджений про можливу реакцію та про користь такого дослідження.

У разі появи реакції на введення контрастної речовини персонал кабінету зобов'язаний діяти відповідно до спеціальної інструкції щодо боротьби з анафілактичним шоком для запобігання тяжким ускладненням.

Контрастні засоби використовуються при МРТ. Їх застосування почалося останні десятиліття, після інтенсивного застосування методу в клініку.

Застосування контрастних препаратів при МРТ спрямоване зміну магнітних властивостей тканин. У цьому полягає їхня істотна відмінність від йодовмісних контрастних речовин. Якщо рентгенівські контрастні засоби значно послаблюють проникаючу радіацію, то препарати для МРТ призводять до змін характеристик тканин, що їх оточують. Вони не візуалізуються на томограмах як рентгенівські контрасти, але дозволяють виявляти приховані патологічні процеси за рахунок зміни магнітних показників.

Механізм дії цих засобів ґрунтується на змінах часу релаксації ділянки тканини. Більшість із цих препаратів виготовляється на основі гадолінію. Значно рідше застосовуються контрастні речовини з урахуванням оксиду заліза. Ці речовини по-різному впливають на інтенсивність сигналу.

Позитивні (що скорочують час релаксації Т1) зазвичай створюються на основі гадолінію (Gd), а негативні - (що скорочують час Т2) на основі оксиду заліза. Контрастні препарати на основі гадолінію вважаються безпечнішими сполуками, ніж йодовмісні. Є лише поодинокі повідомлення про серйозні анафілактичні реакції на ці речовини. Незважаючи на це, потрібні ретельне спостереження за пацієнтом після виконання ін'єкції та наявність доступного реанімаційного обладнання. Парамагнітні контрастні речовини розподіляються у внутрішньосудинному та позаклітинному просторах організму і не проходять через гематоенцефалічний бар'єр (ГЕБ). Тому в ЦНС у нормі контрастуються лише області, позбавлені цього бар'єру, наприклад гіпофіз, вирва гіпофіза, кавернозні синуси, тверда мозкова оболонка та слизові оболонки носа та придаткових пазух. Пошкодження та руйнування гематоенцефалічних бар'єрів призводять до проникнення парамагнітних контрастних речовин у міжклітинний простір і локальної зміни Т1-релаксації. Це відзначається при низці патологічних процесів у ЦНС, таких, як пухлини, метастази, порушення мозкового кровообігу, інфекції.

Крім МР-досліджень ЦНС, контрастування застосовується для діагностики захворювань кістково-м'язової системи, серця, печінки, підшлункової залози, нирок, надниркових залоз, органів малого тазу та молочних залоз. Ці дослідження проводяться значущ-

тельно рідше, ніж при патології ЦНС. Для виконання МР-ангіографії та вивчення перфузії органів потрібне введення контрастної речовини спеціальним немагнітним інжектором.

В останні роки вивчається доцільність застосування контрастних засобів для ультразвукових досліджень.

Для підвищення ехогенності судинного русла або паренхіматозного органу внутрішньовенно вводиться ультразвукова контрастна речовина. Це можуть бути суспензії твердих частинок, емульсії крапельок рідини, а найчастіше - мікробульбашки газу, поміщені в різні оболонки. Як і інші контрастні речовини, ультразвукові контрастні засоби повинні мати низьку токсичність і швидко виводитися з організму. Препарати першого покоління не проходили через капілярне русло легень і руйнувалися в ньому.

Використовувані зараз контрастні засоби потрапляють у велике коло кровообігу, що дає можливість застосовувати їх для підвищення якості зображень внутрішніх органів, посилення доплерівського сигналу та вивчення перфузії. Остаточної думки щодо доцільності використання ультразвукових контрастних речовин нині немає.

Побічні реакції при введенні контрастних засобів трапляються у 1-5% випадків. Переважна більшість побічних реакцій – легкого ступеня тяжкості та не потребує спеціального лікування.

Слід приділяти особливу увагу запобіганню та лікуванню важких ускладнень. Частота таких ускладнень не перевищує 0,1%. Найбільшу небезпеку становлять розвиток анафілактичних реакцій (ідіосинкразія) при введенні йодовмісних речовин та гостра ниркова недостатність.

Реакції на запровадження контрастних засобів умовно можна поділити на легкі, помірні та важкі.

При легких реакціях у пацієнта фіксуються відчуття жару чи ознобу, невелика нудота. Необхідності у проведенні лікувальних заходів немає.

При помірних реакціях вищеописані симптоми можуть супроводжуватися також зниженням артеріального тиску, виникненням тахікардії, блювання, кропив'янки. Необхідно надання симптоматичної лікувальної допомоги (зазвичай – введення антигістамінних препаратів, протиблювотних засобів, симпатоміметиків).

При тяжких реакціях може виникнути анафілактичний шок. Необхідне термінове проведення реанімаційних заходів.

тий, спрямованих на підтримку діяльності життєво важливих органів.

До групи підвищеного ризику належать такі категорії хворих. Це пацієнти:

З тяжкими порушеннями функції нирок та печінки;

З обтяженим алергологічним анамнезом, що особливо мали побічні реакції на контрастні речовини раніше;

З тяжкою серцевою недостатністю або легеневою гіпертензією;

З вираженим порушенням функції щитовидної залози;

З тяжким цукровим діабетом, феохромоцитомою, мієломною хворобою.

До групи ризику щодо небезпеки розвитку побічних реакцій також прийнято відносити маленьких дітей та осіб похилого віку.

Лікар, який призначає дослідження, повинен ретельно оцінити ставлення ризик/користувань при виконанні досліджень з контрастуванням та вжити необхідних запобіжних заходів. Лікаррентгенолог, який виконує дослідження у пацієнта з високим ризиком побічних реакцій на контрастну речовину, зобов'язаний попередити хворого та лікаря про небезпеку застосування контрастних засобів та при необхідності замінити дослідження на інше, що не потребує контрастування.

Рентгенівський кабінет має бути обладнаний усім необхідним для проведення реанімаційних заходів та боротьби з анафілактичним шоком.

МЕТОДИ КРАМКОВОЇ ДІАГНОСТИКИ

Рентгенологія

МЕТОДИ КРАМКОВОЇ ДІАГНОСТИКИ
Відкриття рентгенівських променів започаткувало нову еру в медичній діагностиці – ері рентгенології. Надалі арсенал діагностичних засобів поповнився методами, в основі яких - інші види іонізуючих та неіонізуючих випромінювань (радіоізотопні, ультразвукові методи, магнітно-резонансна томографія). Рік за роком променеві методи дослідження вдосконалювалися. В даний час вони відіграють провідну роль у виявленні та встановленні характеру більшості захворювань.
На цьому етапі вивчення перед Вами поставлена ​​мета (загальна): вміти інтерпретувати принципи отримання медичного діагностичного зображення різними променевими методами та призначення цих методів.
Досягнення спільної мети забезпечується конкретними цілями:
вміти:
1) трактувати принципи отримання інформації за допомогою рентгенологічних, радіоізотопних, ультразвукових методів дослідження та магнітно-резонансної томографії;
2) трактувати призначення цих методів дослідження;
3) трактувати загальні засади вибору оптимального променевого методу дослідження.
Освоїти перелічені цілі неможливо без базисних знань-умінь, що викладаються на кафедрі медичної та біологічної фізики:
1) трактувати принципи отримання та фізичні характеристики рентгенівських променів;
2) трактувати радіоактивність, що виникають у своїй випромінювання та його фізичні характеристики;
3) трактувати принципи отримання ультразвукових хвиль та його фізичні характеристики;
5) трактувати явище магнітного резонансу;
6) інтерпретувати механізм біологічної дії різних видів випромінювань.

1. Рентгенологічні методи дослідження
Рентгенологічне дослідження досі грає важливу роль у діагностиці захворювань людини. Воно засноване на різному ступені поглинання рентгенівських променів різними тканинами та органами тіла людини. Більшою мірою промені поглинаються в кістках, меншою – у паренхіматозних органах, м'язах та рідких середовищах організму, ще менше – у жировій клітковині і майже не затримуються в газах. У тих випадках, коли розташовані поруч органи однаково поглинають рентгенівське випромінювання, вони не помітні при рентгенологічному дослідженні. У таких ситуаціях вдаються до штучного контрастування. Отже, рентгенологічне дослідження можна проводити за умов природної контрастності чи штучного контрастування. Існує багато різних методик рентгенологічного дослідження.
Метою (загальної) вивчення цього розділу є вміння інтерпретувати принципи отримання рентгенологічного зображення та призначення різних рентгенологічних методів дослідження.
1) інтерпретувати принципи отримання зображення під час рентгеноскопії, рентгенографії, томографії, флюорографії, контрастних методик дослідження, комп'ютерної томографії;
2) трактувати призначення рентгеноскопії, рентгенографії, томографії, флюорографії, контрастних методик дослідження, комп'ютерної томографії.
1.1. Рентгеноскопія
Рентгеноскопія, тобто. отримання тіньового зображення на екрані, що просвічує (флюоресцентному), є найбільш доступною і технічно простою методикою дослідження. Вона дозволяє судити про форму, положення та розміри органу і в деяких випадках - його функції. Досліджуючи хворого в різних проекціях та положеннях тіла, лікар-рентгенолог отримує об'ємне уявлення про органи людини та патологію, що визначається. Чим більше поглинає досліджуваний орган або патологічне утворення випромінювання, тим менше променів потрапляє на екран. Тому такий орган або освіта відкидають тінь на екран, що флюорескує. І навпаки, якщо орган чи патологія менш щільні, то крізь них проходить більше променів, і вони потрапляють на екран, викликаючи його просвітлення (світіння).
Флюоресцентний екран світиться слабо. Тому це дослідження проводять у затемненому приміщенні, а лікар повинен протягом 15 хвилин адаптуватися до темряви. Сучасні рентгенапарати оснащені електронно-оптичними перетворювачами, що підсилюють та передають рентгенівське зображення на монітор (телеекран).
Однак рентгеноскопія має значні недоліки. По-перше, вона обумовлює значне променеве навантаження. По-друге, її роздільна здатність набагато нижча, ніж рентгенографії.
Ці недоліки менш виражені під час використання рентгентелевізійного просвічування. На моніторі можна змінювати яскравість, контрастність, створюючи найкращі умови для перегляду. Роздільна здатність такої рентгеноскопії набагато вища, а променеве навантаження - менше.
Однак будь-яке просвічування відрізняється суб'єктивністю. Усі лікарі мають покладатися на професіоналізм лікаря-рентгенолога. У деяких випадках для об'єктивізації дослідження рентгенолог виконує під час копії рентгенограми. З цією метою проводять і відеозапис дослідження при рентгентелевізійному просвічуванні.
1.2. Рентгенографія
Рентгенографія – метод рентгенологічного дослідження, у якому зображення виходить рентгенівської плівці. Рентгенограма по відношенню до зображення, що видно на рентгеноскопічному екрані, є негативом. Тому світлим ділянкам на екрані відповідають темні на плівці (так звані просвітлення), і навпаки, темним ділянкам – світлі (тіні). На рентгенограмах завжди виходить площинне зображення з сумацією всіх точок, розташованих по ходу променів. Для отримання об'ємного уявлення необхідно робити принаймні 2 знімки у взаємно перпендикулярних площинах. Головною перевагою рентгенографії є ​​можливість документування змін, що визначаються. Крім того, вона має значно більшу роздільну здатність, ніж рентгеноскопія.
Останніми роками знайшла застосування цифрова (дигітальна) рентгенографія, коли приймачем рентгенівських променів є спеціальні пластини. Після експозиції рентгенівськими променями ними залишається приховане зображення об'єкта. При скануванні пластин лазерним променем вивільняється енергія як свічення, інтенсивність якого пропорційна дозі поглиненого рентгенівського випромінювання. Це світіння реєструється фотодетектором і перетворюється на цифровий формат. Отримане зображення може бути виведено на монітор, надруковано на принтері та збережено в пам'яті комп'ютера.
1.3. Томографія
Томографія – рентгенологічний метод пошарового дослідження органів та тканин. На томограмах на відміну рентгенограм отримують зображення структур, розташованих у одній площині, тобто. усувається ефект підсумовування. Це досягається за рахунок одночасного руху рентгентрубки та плівки. Поява комп'ютерної томографії різко понизило застосування томографії.
1.4. Флюорографія
Флюорографія зазвичай використовується для проведення масових скринінгових рентгенологічних досліджень, особливо виявлення патології легень. Суть методу полягає у фотографуванні зображення з рентгенівського екрану або електронно-оптичного підсилювача на фотоплівку. Розмір кадру зазвичай 70х70 чи 100х100 мм. На флюорограм деталі зображення видно краще, ніж при рентггеноскопії, але гірше, ніж при рентгенографії. Доза опромінення, що отримується досліджуваним, також більша, ніж при рентгенографії.
1.5. Методики рентгенологічного дослідження в умовах штучного контрастування
Як уже зазначалося вище, ряд органів, особливо порожнистих, поглинають рентгенівські промені практично однаково з навколишніми м'якими тканинами. Тому за рентгенологічному дослідженні де вони визначаються. Для візуалізації їх штучно контрастують, вводячи контрастну речовину. Найчастіше з цією метою використовуються різні йодисті рідинні сполуки.
У ряді випадків важливо отримати зображення бронхів, особливо при бронхоектатичній хворобі, вроджених вадах бронхів, наявності внутрішньої бронхіальної або бронхо-плевральної нориці. У таких випадках встановити діагноз допомагає дослідження в умовах контрастування бронхів – бронхографія.
Кровоносні судини на звичайних рентгенограмах не видно, крім судин легень. Для оцінки їхнього стану проводять ангіографію – рентгенологічне дослідження судин із застосуванням контрастної речовини. При артеріографії контрастну речовину вводять до артерії, при флебографії – до вен.
При введенні контрастної речовини в артерію на знімку в нормі послідовно відбиваються фази кровотоку: артеріальна, капілярна та венозна.
Особливого значення контрастне дослідження має щодо сечовивідної системи.
Розрізняють видільну (екскреторну) урографію та ретро-градну (висхідну) пієлографію. В основі видільної урографії лежить фізіологічна здатність нирок захоплювати з крові йодовані органічні сполуки, концентрувати їх та виділяти із сечею. Перед дослідженням пацієнт потребує відповідної підготовки – очищення кишечника. Дослідження проводиться натще. Зазвичай у ліктьову вену вводять 20-40 мл однієї з уротропних речовин. Потім через 3-5, 10-14 та 20-25 хвилин роблять знімки. Якщо секреторна функція нирок знижена, проводиться інфузійна урографія. При цьому пацієнту повільно крапельно вводять велику кількість контрастної речовини (60-100 мл), розведеної 5% розчином глюкози.
Екскреторна урографія дає можливість оцінити не тільки балії, філіжанки, сечоводи, загальну форму та розміри нирок, а й їх функціональний стан.
У більшості випадків видільна урографія забезпечує отримання достатньої інформації про частково-баханкової системи. Але все ж таки в поодиноких випадках, коли це з якоїсь причини не вдається (наприклад, при значному зниженні або відсутності функції нирки), виконується висхідна (ретроградна) пієлографія. Для цього катетер вводять у сечовод до потрібного рівня, аж до балії, через нього вводять контрастну речовину (7-10 мл) та роблять знімки.
Для дослідження жовчовивідних шляхів нині використовують черезшкірну чреспеченочную холеграфію та внутрішньовенну холецистохолангіографію. У першому випадку контрастна речовина вводиться через катетер безпосередньо в загальну жовчну протоку. У другому випадку контраст, введений внутрішньовенно, у гепатоцитах поєднується з жовчю і з нею виводиться, заповнюючи жовчні протоки та жовчний міхур.
Для оцінки прохідності маткових труб застосовують гістеросальпінгографію (метросльпінгографію), при якій контрастна речовина вводиться через піхву в порожнину матки за допомогою спеціального шприца.
Контрастна рентгенметодика вивчення проток різних заліз (молочної, слинної та ін) називається дуктографією, різних свищевих ходів – фістулографією.
Травний тракт вивчають в умовах штучного контрастування за допомогою суспензії сульфату барію, який при дослідженні стравоходу, шлунка та тонкої кишки пацієнт приймає внутрішньо, а при дослідженні товстої кишки вводять ретроградно. Оцінка стану шлунково-кишкового тракту обов'язково проводиться шляхом рентгеноскопії з виконанням серії рентгенограм. Дослідження товстої кишки має особливу назву - іригоскопія з іригографією.
1.6. Комп'ютерна томографія
Комп'ютерна томографія (КТ) – метод пошарового рентгенологічного дослідження, основу якого - комп'ютерна обробка множинних рентгенологічних зображень верств тіла людини у поперечному перерізі. Навколо людського тіла по колу розташовані множинні іонізаційні або сцинтиляційні датчики, що вловлюють рентгенівське випромінювання, що пройшло через досліджуване.
За допомогою комп'ютера лікар може збільшувати зображення, виділяти та збільшувати різні його частини, визначати розміри та що дуже важливо – оцінювати густину кожної ділянки в умовних одиницях. Інформація про щільність тканини може бути подана у вигляді чисел та гістограм. Для вимірювання щільності використовують шкалу Хаунсвільда ​​з діапазоном понад 4000 одиниць. За нульовий рівень щільності прийнято щільність води. Щільність кісток коливається від +800 до +3000 одиниць H (Хаунсвільда), паренхіматозних тканин – у межах 40-80 од. Н, повітря та газів - близько -1000 од. H.
Щільні утворення на КТ видно світлішими і називаються гіперденсивними, менш щільні видно світлішими і називаються гіподенсивними.
Для посилення контрастності при КТ використовують контрастні речовини. Введені внутрішньовенно йодисті сполуки покращують візуалізацію патологічних вогнищ до паренхіматозних органів.
Важливою перевагою сучасних комп'ютерних томографів є можливість серії двовимірних зображень реконструювати тривимірне зображення об'єкта.
2. Радіонуклідні методи дослідження
Можливість отримання штучних радіоактивних ізотопів дозволила розширити сферу застосування радіоактивних індикаторів у різних галузях науки, зокрема й у медицині. Радіонуклідна візуалізація заснована на реєстрації випромінювання, що випускається всередині пацієнта радіоактивною речовиною. Таким чином, спільне між рентген- та радіонуклідною діагностикою – використання іонізуючого випромінювання.
Радіоактивні речовини, звані радіофармацевтичними препаратами (РФП), можуть використовуватися як у діагностичних, так і в терапевтичних цілях. Всі вони мають у своєму складі радіонукліди – нестабільні атоми, які спонтанно розпадаються з виділенням енергії. Ідеальний радіофармпрепарат накопичується лише в органах та структурах, призначених для візуалізації. Накопичення РФП може зумовлюватися, наприклад, метаболічними процесами (молекула-носій може бути частиною метаболічного ланцюжка) або локальною перфузією органу. Можливість вивчення фізіологічних функцій паралельно із визначенням топографо-анатомічних параметрів – головна перевага радіонуклідних методів діагностики.
Для візуалізації використовують радіонукліди, що випускають гамма-кванти, так як альфа-і бета-частинки мають низьку проникаючу здатність у тканинах.
Залежно від ступеня накопичення РФП розрізняють гарячі вогнища (з підвищеним накопиченням) і холодні вогнища (зі зниженим накопиченням або його відсутністю).
Існує кілька різних методів радіонуклідного дослідження.
Метою (загальної) вивчення цього розділу є вміння інтерпретувати принципи отримання радіонуклідного зображення та призначення різних радіонуклідних методів дослідження.
Для цього необхідно вміти:
1) інтерпретувати принципи отримання зображення при сцинтиграфії, емісійної комп'ютерної томографії (однофотонної та позитронної);
2) інтерпретувати принципи одержання радіографічних кривих;
2) трактувати призначення сцинтиграфії, емісійної комп'ютерної томографії, радіографії.
Сцинтиграфія – найпоширеніший метод радіонуклідної візуалізації. Дослідження проводиться за допомогою гама-камери. Основним її компонентом є дископодібний сцинтиляційний кристал йодиду великого діаметру натрію (близько 60 см). Цей кристал є детектором, що уловлює гамма-випромінювання, що випускається РФП. Перед кристалом з боку пацієнта розташовується спеціальний свинцевий захисний пристрій - коліматор, що визначає проекцію випромінювання кристал. Паралельно розташовані отвори на коліматор сприяють проектування на поверхню кристала двовимірного відображення розподілу РФП в масштабі 1:1.
Гамма-фотони при попаданні на сцинтиляційний кристал викликають на ньому спалахи світла (сцинтиляції), які передаються на фотоумножитель, що генерує електричні сигнали. З реєстрації цих сигналів реконструюється двовимірне проекційне зображення розподілу РФП. Остаточне зображення може бути представлене у аналоговому форматі на фотоплівці. Однак більшість гамма-камер дозволяє створювати цифрові зображення.
Більшість сцинтиграфічних досліджень виконуються після внутрішньовенного введення РФП (виключення – вдихання радіоактивного ксенону при інгаляційній сцинтиграфії легень).
При перфузійній сцинтиграфії легень використовуються мічені 99mТс макроагрегати альбуміну або мікросфери, які затримуються у найдрібніших легеневих артеріолах. Отримують зображення у прямих (передній та задній), бічних та косих проекціях.
Сцинтиграфія кістяка виконується за допомогою мічених Тс99m дифосфонатів, що накопичуються в метаболічно активній кістковій тканині.
Для дослідження печінки застосовують гепатобілісцинтиграфію та гепатосцинтиграфію. Перший метод вивчає жовчоутворювальну та жовчовидільну функцію печінки та стан жовчовивідних шляхів – їх прохідність, накопичувальну та скорочувальну здатність жовчного міхура, і являє собою динамічне сцинтиграфічне дослідження. В його основі лежить здатність гепатоцитів поглинати з крові та транспортувати у складі жовчі деякі органічні речовини.
Гепатосцинтиграфія – статична сцинтиграфія – дозволяє оцінити бар'єрну функцію печінки та селезінки та заснована на тому, що зірчасті ретикулоцити печінки та селезінки, очищаючи плазму, фагоцитують частинки колоїдного розчину РФП.
З метою дослідження нирок використовуються статична та динамічна нефросцинтиграфія. Суть методу полягає у отриманні зображення нирок завдяки фіксації в них нефротропних РФП.
2.2. Емісійна комп'ютерна томографія
Однофотонна емісійна комп'ютерна томографія (ОФЕКТ) особливо широко використовується в кардіологічній та неврологічній практиці. Метод ґрунтується на обертанні навколо тіла пацієнта звичайної гамма-камери. Реєстрація випромінювання у різних точках кола дозволяє реконструювати секційне зображення.
Позитронна емісійна томографія (ПЕТ), на відміну від інших радіонуклідних методів обстеження, ґрунтується на використанні позитронів, що випускаються радіонуклідами. Позитрони, маючи однакову масу з електронами, позитивно заряджені. Позитрон, що випускається, відразу ж взаємодіє з найближчим електроном (ця реакція називається анігіляцією), що призводить до виникнення двох гамма-фотонів, що поширюються в протилежних напрямках. Ці фотони реєструються спеціальними детекторами. Інформація потім передається на комп'ютер і перетворюється на цифрове зображення.
ПЕТ дозволяє здійснювати кількісну оцінку концентрації радіонуклідів і цим вивчати метаболічні процеси в тканинах.
2.3. Радіографія
Радіографія – метод оцінки функції органу у вигляді зовнішньої графічної реєстрації змін радіоактивності з нього. Нині цей метод застосовується переважно вивчення стану нирок – радиоренография. Два сцинтиграфічні детектори реєструють випромінювання над правою та лівою нирками, третій – над серцем. Проводять якісний та кількісний аналіз отриманих ренограм.
3. Ультразвукові методи дослідження
Під ультразвуком мають на увазі звукові хвилі із частотою понад 20000 Гц, тобто. вище за поріг чутності людського вуха. Ультразвук використовується в діагностиці для отримання секційних зображень (зрізів) та вимірювання швидкості струму крові. Найчастіше в радіології використовуються частоти діапазоні 2-10 МГц (1 Мгц = 1 мільйон Гц). Методику ультразвукової візуалізації називають сонографією. Технологію вимірювання швидкості кровотоку називають допплерографією.
Мета (загальна) вивчення цього розділу: навчитися інтерпретувати принципи отримання ультразвукового зображення та призначення різних ультразвукових методів дослідження.
Для цього необхідно вміти:
1) інтерпретувати принципи отримання інформації при сонографії та доплерографії;
2) трактувати призначення сонографії та доплерографії.
3.1. Сонографія
Сонографія здійснюється пропусканням через тіло пацієнта вузькоспрямованого ультразвукового променя. Ультразвук генерується спеціальним датчиком, що зазвичай поміщається на шкіру пацієнта над обстежуваною анатомічною областю. Датчик містить один або кілька п'єзоелектричних кристалів. Подача електричного потенціалу на кристал призводить до його механічної деформації, а механічне стиснення кристала генерує електричний потенціал (зворотний та прямий п'єзоелектричний ефект). Механічні коливання кристала генерують ультразвук, який відбивається від різних тканин і повертається назад до датчика у вигляді відлуння, генерує механічні коливання кристала і, отже, електричні сигнали тієї ж частоти, що і відлуння. У такому вигляді луна записується.
Інтенсивність ультразвуку поступово зменшується із проходженням через тканини тіла пацієнта. Основною причиною цього є поглинання ультразвуку як тепла.
Непоглинена частина ультразвуку може бути розсіяна або відбита тканинами назад до датчика у вигляді відлуння. Легкість проходження ультразвуку через тканини частково залежить від маси частинок (яка визначає щільність тканини) та частково - від сил еластичності, що притягують частки один до одного. Щільність та еластичність тканини разом визначають її так званий акустичний опір.
Чим більша зміна акустичного опору, тим більше відбиття ультразвуку. Велике різницю в акустичному опорі існує межі м'яка тканина - газ, і майже весь ультразвук відбивається від неї. Тому для усунення повітря між шкірою пацієнта та датчиком застосовується спеціальний гель. З цієї ж причини сонографія не дозволяє візуалізувати області, розташовані за кишечником (бо кишечник заповнений газом), і повітря, що містить легеневу тканину. Існує також відносно велика відмінність в акустичному опорі між м'якими тканинами і кістками. Більшість кісткових структур, таким чином, перешкоджає проведенню сонографії.
Найпростіший спосіб відображення записаної луни - так званий А-режим (амплітудний режим). У цьому форматі відлуння з різної глибини представляється у вигляді вертикальних піків на горизонтальній лінії, що відображає глибину. Сила луни визначає висоту або амплітуду кожного з показаних піків. А-режимний формат дає лише одновимірне зображення зміни акустичного опору вздовж лінії проходження ультразвукового променя і вкрай обмежено використовують у діагностиці (нині - лише дослідження очного яблука).
Альтернативою А-режиму є М-режим (М – motion, рух). На зображенні вісь глибини на моніторі орієнтується вертикально. Різні ехосигнали відбиваються як точок, яскравість яких визначається силою луни. Ці яскраві точки переміщаються впоперек екрана зліва направо, створюючи таким чином яскраві криві, що показують зміну положення структур, що відображають з часом. Криві М-режиму надають детальну інформацію про динаміку поведінки розташованих уздовж ультразвукового променя структур, що відбивають. Даний метод використовується для отримання динамічних одновимірних зображень серця (стінок камер та стулок серцевих клапанів).
Найбільш широко в радіології використовується В-режим (В – brightness, яскравість). Цей термін означає, що луна зображується на екрані у вигляді точок, яскравість яких визначається силою луни. В-режим дає двовимірне анатомічне секційне зображення (зріз) в реальному масштабі часу. На екрані створюються зображення у вигляді прямокутника чи сектора. Зображення динамічні, на них можна спостерігати такі явища, як респіраторні рухи, пульсація судин, серцеві скорочення та рухи плода. Сучасні апарати для ультразвукових досліджень використовують цифрові технології. аналоговий електричний сигнал, що генерується в датчику, оцифровується. Остаточне зображення на моніторі представлене відтінками сірої шкали. Світліші ділянки при цьому називаються гіперехогенними, темніші - гіпо-і анехогенними.
3.2. Доплерографія
Вимірювання швидкості кровотоку з використанням ультразвуку засноване на фізичному явищі, згідно з яким частота звуку, відбитого від об'єкта, що рухається, змінюється в порівнянні з частотою посланого звуку при її сприйнятті нерухомим приймачем (доплерівський ефект).
При допплерівському дослідженні кровоносних судин через тіло пропускається ультразвуковий промінь, що генерується спеціальним допплерівським датчиком. При перетині цим променем судини або серцевої камери невелика частина ультразвуку відбивається від еритроцитів. Частота хвиль відлуння, відбитого від цих клітин, що рухаються в напрямку датчика, буде вищою, ніж у хвиль, що їх випускає сам. Різниця між частотою прийнятого луни та частотою генерованого датчиком ультразвуку називається допплерівським частотним зсувом, або допплерівською частотою. Даний частотний зсув прямо пропорційний швидкості кровотоку. При вимірі потоку частотне зсув безперервно вимірюється приладом; більшість подібних систем автоматично перетворює зміну частоти ультразвуку у відносну швидкість кровотоку (наприклад, м/с), використовуючи яку можна обчислити справжню швидкість кровотоку.
Допплерівський частотний зсув зазвичай лежить у межах помітного людським вухом діапазону частот. Тому вся доплерографічна апаратура обладнана динаміками, що дозволяють чути доплеровський частотний зсув. Цей "звук кровотоку" використовується як виявлення судин, так напівкількісної оцінки характеру струму крові та її швидкості. Однак, таке звукове відображення мало придатне для точної оцінки швидкості. У зв'язку з цим при доплерівському дослідженні забезпечується візуальне відображення швидкості потоку - зазвичай у вигляді графіків або у формі хвиль, де по осі ординат відкладена швидкість, а по осі абсцис - час. У випадках, коли струм крові спрямований до датчика, графік допплерограм розташовується над ізолінією. Якщо струм крові спрямований від датчика, графік знаходиться під ізолінією.
Існує два принципово різних варіанти випромінювання та прийому ультразвуку при використанні доплерівського ефекту: постійнохвильовий та імпульсний. У постійнохвильовому режимі допплерівський датчик використовує два окремі кристали. Один кристал безперервно випромінює ультразвук, а інший - приймає відлуння, що дозволяє вимірювати дуже великі швидкості. Оскільки відбувається одночасне вимір швидкостей на великому діапазоні глибин, неможливо вибірково виміряти швидкість на певній, заздалегідь заданій глибині.
В імпульсному режимі один і той же кристал випромінює та приймає ультразвук. Ультразвук випускається короткими імпульсами, а відлуння реєструється у періоди очікування між передачами імпульсів. Інтервал часу між передачею імпульсу та прийомом луни визначає глибину, на якій вимірюються швидкості. Імпульсний допплер дозволяє вимірювати швидкості потоків у дуже малих об'ємах (у так званих контрольних об'ємах), розташованих уздовж ультразвукового променя, але найбільші швидкості, доступні для вимірювання, значно нижчі від тих, які можна виміряти, використовуючи постійнохвильовий допплер.
В даний час у радіології використовують так звані дуплексні сканери, які поєднують у собі сонографію та імпульсну доплерографію. При дуплексному скануванні напрямок доплерівського променя накладається на зображення в режимі В, і таким чином можна, використовуючи електронні маркери, вибрати розмір і розташування контрольного об'єму вздовж напрямку променя. При переміщенні електронного курсору паралельно напрямку струму крові автоматично вимірюється допплерівський зсув і показується дійсна швидкість потоку.
Кольорова візуалізація кровотоку - розвиток дуплексного сканування. Кольори накладаються на зображення в В-режимі, показуючи наявність крові, що переміщається. Нерухомі тканини відображаються відтінками сірої шкали, а судини - кольоровий (відтінками блакитного, червоного, жовтого, зеленого, що визначаються відносною швидкістю та напрямком кровотоку). Кольорове зображення дає уявлення про наявність різних судин і потоків крові, але кількісна інформація, що забезпечується даним методом, менш точна, ніж при постійнохвильовому або імпульсному доплерівському дослідженні. Тому кольорова візуалізація кровотоку завжди комбінується з імпульсною доплерографією.
4. Магнітно-резонансні методи дослідження
Мета (загальна) вивчення даного розділу: навчитися інтерпретувати принципи отримання інформації при магнітно-резонансних методах дослідження та трактувати їх призначення.
Для цього необхідно вміти:
1) інтерпретувати принципи отримання інформації при магнітно-резонансній томографії та магнітно-резонансній спектроскопії;
2) трактувати призначення магнітно-резонансної томографії та магнітно-резонансної спектроскопії.
4.1. Магнітно-резонансна томографія
Магнітно-резонансна томографія (МРТ) - наймолодший з радіологічних методів. Магнітно-резонансні томографи дозволяють створити зображення перерізів будь-якої частини тіла у трьох площинах.
Основними компонентами МР-томографа є сильний магніт, радіопередавач, приймальна радіочастотна котушка та комп'ютер. Внутрішня частина магніту є циліндричною формою тунель, досить великий для розміщення всередині нього дорослої людини.
Для МР-томографії використовують магнітні поля силою від 0,02 до 3 Тл (тесла). Більшість МР-томограф мають магнітне поле, орієнтоване паралельно довгої осі тіла пацієнта.
Коли пацієнта поміщають усередину магнітного поля, всі ядра водню (протони) його тіла розгортаються у напрямку цього поля (подібно до стрілки компаса, що орієнтується на магнітне поле Землі). Крім цього, магнітні осі кожного протона починають обертатися навколо напряму зовнішнього магнітного поля. Цей обертальний рух називають прецесією, яке частоту - резонансної частотою.
Більшість протонів орієнтовано паралельно до зовнішнього магнітного поля магніту ("паралельні протони"). Інші прецесують антипаралельно зовнішньому магнітному полю ("антипаралельні протони"). Через війну тканини пацієнта намагнічуються, та його магнетизм орієнтується точно паралельно зовнішньому магнітному полю. Розмір магнетизму визначається надлишком паралельних протонів. Надлишок пропорційний силі зовнішнього магнітного поля, але завжди він вкрай малий (близько 1-10 протонів на 1 мільйон). Магнетизм також пропорційний числу протонів одиниці обсягу тканини, тобто. густини протонів. Величезна кількість (приблизно 1022 мл води) містяться в більшості тканин ядер водню обумовлює магнетизм, достатній для того, щоб індукувати електричний струм у котушці, що сприймає. Але обов'язковою умовою індукування струму в котушці є зміна сили магнітного поля. Для цього потрібні радіохвилі. При пропущенні через тіло пацієнта коротких електромагнітних радіочастотних імпульсів магнітні моменти всіх протонів розгортаються на 90º, але тільки в тому випадку, якщо частота радіохвиль дорівнює резонансній частоті протонів. Це і називають магнітним резонансом (резонанс - синхронні коливання).
Сприймаюча котушка розташована поза пацієнтом. Магнетизм тканин індукує в котушці електричний струм і цей струм називають МР-сигналом. Тканини з великими магнітними векторами індукують сильні сигнали і виглядають на зображенні яскравими - гіпертінтенсивним, а тканини з малими магнітними векторами індукують слабкі сигнали і на зображенні виглядають темними гіпоінтенсивними.
Як було сказано раніше, контраст на МР-зображеннях визначається відмінностями у магнітних властивостях тканин. Розмір магнітного вектора, передусім, визначається щільністю протонів. Об'єкти з малою кількістю протонів, наприклад повітря, індукують дуже слабкий МР-сигнал і видаються на зображенні темними. Вода та інші рідини повинні бути яскравими на МР-зображеннях, що мають дуже високу щільність протонів. Однак, залежно від режиму, який використовується для отримання МР-зображення, рідини можуть давати як яскраві, так і темні зображення. Причина цього в тому, що контрастність зображення визначається не лише щільністю протонів. Певну роль грають інші параметри; два найбільш важливі з них - Т1 і Т2.
Для реконструкції зображення потрібно кілька МР-сигналів, тобто. через тіло пацієнта має бути передано кілька радіочастотних імпульсів. У проміжку між подачею імпульсів протони піддаються двом різним процесам релаксації – Т1 та Т2. Швидке згасання індукованого сигналу - частково результат Т2-релаксації. Релаксація – це наслідок поступового зникнення намагніченості. Рідини і подібні до рідин тканини зазвичай мають тривалий час Т2, а тверді тканини і речовини - короткий час Т2. Що довше Т2, то яскравіше (світліше) виглядає тканина, тобто. дає інтенсивніший сигнал. МР-зображення, в яких контрастність переважно визначається відмінностями в Т2, називають Т2 зваженими зображеннями.
T1-релаксація - більш повільний порівняно з Т2-релаксацією процес, що полягає у поступовому вибудовуванні окремих протонів вздовж напрямку магнітного поля. Таким чином відновлюється стан, що передує радіочастотному імпульсу. Величина Т1 значною мірою залежить від обсягу молекул та його мобільності. Як правило, Т1 мінімально для тканин із молекулами середнього розміру та середньої мобільності, наприклад, для жирової тканини. Менші, більш мобільні молекули (як рідини) і більші, менш мобільні молекули (як і твердих тілах) мають вищу значення Т1.
Тканини з мінімальним Т1 індукуватимуть найбільш сильні МР-сигнали (наприклад, жирова тканина). Таким чином, ці тканини будуть на зображенні яскравими. Тканини з максимальним Т1, відповідно, індукуватимуть найслабші сигнали і будуть темними. МР-зображення, в яких контрастність переважно визначається відмінностями в Т1, називають Т1 зваженими зображеннями.
Відмінності силі МР-сигналів, отриманих від різних тканин відразу після впливу радіочастотного імпульсу, відображають відмінності в щільності протонів. На зображеннях, зважених за протонною густиною, тканини з максимальною щільністю протонів індукують найбільш сильний МР-сигнал і виглядають найяскравішими.
Таким чином, у МРТ є значно більше можливостей для зміни контрастності зображень, ніж в альтернативних методиках – таких, як комп'ютерна томографія та сонографія.
Як згадувалося, радіочастотні імпульси індукують МР-сигнали лише тому випадку, якщо частота імпульсів точно відповідає резонансної частоті протонів. Цей факт дозволяє отримувати МР-сигнали з обраного заздалегідь тонкого шару тканин. Спеціальні котушки створюють додаткові невеликі поля таким чином, що сила магнітного поля лінійно збільшується в одному напрямку. Резонансна частота протонів пропорційна силі магнітного поля, тому вона також збільшуватиметься лінійно в цьому напрямку. Подаючи радіочастотні імпульси з встановленим заздалегідь вузьким діапазоном частот, можна записувати МР-сигнали тільки тонкого шару тканини, діапазон резонансних частот якого відповідає діапазону частот радіоімпульсів.
У МР-томографії інтенсивність сигналу від нерухомої крові визначається обраною "зваженістю" зображення (на практиці нерухома кров у більшості випадків візуалізується яскравою). На відміну від неї кров, що циркулює, практично не генерує МР-сигнал, будучи, таким чином, ефективним «негативним» контрастним засобом. Просвіти судин і камери серця відображаються темними і чітко відмежовуються від навколишніх більш яскравих нерухомих тканин.
Існують, однак, спеціальні методики МРТ, що дозволяють відобразити циркулюючу кров яскравою, а нерухомі тканини – темними. Вони використовуються у МР-ангіографії (МРА).
При МРТ широко використовуються контрастні засоби. Всі вони мають магнітні властивості і змінюють інтенсивність зображення тканин, в яких вони знаходяться, вкорочуючи релаксацію (Т1 та/або Т2) навколишніх протонів. Найчастіше використовувані контрастні засоби містять парамагнітний іон металу гадолінію (Gd3+), пов'язаний з молекулою-носієм. Ці контрастні засоби вводяться внутрішньовенно і розподіляються в організмі подібно до водорозчинних рентгенконтрастних засобів.
4.2. Магнітно-резонансна спектроскопія
МР-установка із силою магнітного поля щонайменше 1,5 Тл дозволяє проводити магнітно-резонансну спектроскопію (МРС) in vivo. МРС ґрунтується на тому факті, що атомні ядра і молекули, що знаходяться в магнітному полі, викликають локальні зміни в силі поля. Ядра атомів одного й того ж типу (наприклад, водню) мають резонансні частоти, які злегка варіюють залежно від молекулярного розташування ядер. Індукований після впливу радіочастотного імпульсу МР-сигнал міститиме ці частоти. Через війну частотного аналізу складного МР-сигналу створюється частотний діапазон, тобто. амплітудно-частотна характеристика, що показує наявні в ньому частоти та відповідні їм амплітуди. Такий частотний спектр може надати інформацію про наявність та відносну концентрацію різних молекул.
У МРС можуть використовуватися кілька видів ядер, але два найчастіше досліджувані - це ядра водню (1Н) і фосфору (31Р). Можлива комбінація МР-томографії та МР-спектроскопії. МРС in vivo дозволяє отримувати інформацію про важливі метаболічні процеси в тканинах, але цей метод досі ще далекий від повсякденного застосування в клінічній практиці.

5. Загальні засади вибору оптимального променевого методу дослідження
Мета вивчення цього розділу відповідає його назві – навчитися трактувати загальні принципи вибору оптимального променевого методу дослідження.
Як показано в попередніх розділах, існує чотири групи променевих методів дослідження – рентгенологічні, ультразвукові, радіонуклідні та магнітно-резонансні. Для ефективного використання їх у діагностиці різних захворювань лікаря-лікаря необхідно вміти вибрати з цієї множини методів оптимальний для конкретної клінічної ситуації. При цьому слід керуватися такими критеріями, як:
1) інформативність методу;
2) біологічна дія випромінювань, які застосовуються при цьому методі;
3) доступність та економічність методу.

Інформативність променевих методів дослідження, тобто. їхня здатність забезпечити лікаря інформацією про морфологічний та функціональний стан різних органів, є основним критерієм вибору оптимального променевого методу дослідження та буде детально висвітлена у розділах другої частини нашого підручника.
Відомості про біологічну дію випромінювань, що застосовуються при тому чи іншому променевому методі дослідження, відносяться до вихідного рівня знань-умінь, які освоюються в курсі медичної та біологічної фізики. Однак, враховуючи важливість цього критерію при призначенні пацієнту променевого методу, слід підкреслити, що всі рентгенологічні та радіонуклідні методи пов'язані з іонізуючими випромінюваннями і викликають іонізацію в тканинах організму пацієнта. При правильному виконанні цих методів та дотриманні принципів радіаційної безпеки вони не становлять загрози здоров'ю та життю людини, т.к. всі обумовлені ними зміни є оборотними. У той же час необґрунтовано часто їх застосування може призвести до збільшення сумарної дози опромінення, отриманої пацієнтом, зростання ризику виникнення пухлин і розвитку в його організмі місцевих та загальних променевих реакцій, про які ви докладно дізнаєтеся з курсів променевої терапії та радіаційної гігієни.
Основним біологічним ефектом при проведенні ультразвукових досліджень та магнітно-резонансної томографії є ​​нагрівання. Більше виражений цей ефект при МРТ. Тому перші три місяці вагітності деякими авторами розцінюються як абсолютне протипоказання для МРТ через ризик перегрівання плода. Ще одним абсолютним протипоказанням для застосування цього методу є наявність феромагнітного об'єкта, переміщення якого може бути небезпечним для пацієнта. Найбільш важливими є внутрішньочерепні феромагнітні кліпси на судинах та внутрішньоочні феромагнітні сторонні тіла. Найбільша пов'язана з ними потенційна небезпека – кровотеча. Наявність кардіостимуляторів є абсолютним протипоказанням для МРТ. На функціонування цих приладів може вплинути магнітне поле, і, більше того, в електродах можуть індукуватися електричні струми, здатні нагріти ендокард.
Третій критерій вибору оптимального методу дослідження – доступність і економічність – менш важливим, ніж перші два. Однак, спрямовуючи пацієнта на обстеження, будь-який лікар повинен пам'ятати, що починати слід з доступніших, поширених і менш дорогих методів. Дотримання цього принципу, перш за все, - на користь пацієнта, якому діагноз буде встановлений у більш короткий термін.
Таким чином, при виборі оптимального променевого методу дослідження лікар повинен, головним чином, керуватися його інформативністю, а з декількох методів, близьких за інформативністю, призначити більш доступний і менший вплив на організм пацієнта.

Створено 21 Гру 2006