1. Природа и свойства ионизирующих и других электромагнитных и упругих колебаний в лучевой диагностике и лучевой терапии
 Скачать 386.5 Kb.
|
|
22.24.принципы использования мр в диагностике. Мрт. Магнитно-резонансная томография (МРТ) в диагностике заболеваний Магнитно-резонансная томография (МРТ) — современный безопасный (без ионизирующего излучения) неинвазивный диагностический метод, обеспечивающий визуализацию глубоко расположенных биологических тканей, широко применяемый в медицинской практике, в частности в неврологии и нейрохирургии. Магнитно-резонансная томография (МРТ), как следует из названия, основаа на явлении ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Суть этого явления в общем случае сводится к следующему: ядра химических элементов в твердом, жидком или газообразном веществе можно представить как быстро вращающиеся вокруг своей оси магниты. Если эти ядра-магниты поместить во внешнее магнитное поле, то оси вращения начнут прецессировать (т. е. вращаться вокруг направления силовой линии внешнего магнитного поля), причем скорость прецессии зависит от величины напряженности магнитного поля. Если теперь исследуемый образец облучить радиоволной, то при равенстве частоты радиоволны и частоты прецессии наступит резонансное поглощение энергии радиоволны "замагниченными" ядрами. После прекращения облучения образца ядра атомов будут переходить в первоначальное состояние (релаксировать), при этом энергия, накопленная при облучении, будет высвобождаться в виде электромагнитных колебаний, которые можно зарегистрировать с помощью специальной аппаратуры. В медицинских томографах по ряду причин используется регистрация ЯМР на протонах — ядрах атомов водорода, входящих в состав молекулы воды. В силу того что используемый в МРТ метод чрезвычайно чувствителен даже к незначительным изменениям концентрации водорода, с его помощью удается не только надежно идентифицировать различные ткани, но и отличать нормальные ткани от опухолевых. Магнитно-резонансная томография (МРТ) обеспечивает точное изображение всех тканей организма, в особенности мягких тканей, хрящей, межпозвоночных дисков и мозга. Даже самые незначительные воспалительные очаги могут быть обнаружены на МРТ. Структуры с низким содержанием воды (кости или легкие) не поддаются томографии из-за низкого качества изображения. Преимущества магнитно-резонансной томографии (МРТ) перед другими методами Магнитно-резонансная томография (МРТ) позволяет получить изображение практически всех тканей тела, поскольку имеется возможность изменять время действия потока радиоволн. Ввиду того, что магнитно-резонансная томография дает очень детальное изображение, она считается лучшей техникой для выявления различных опухолей, исследования нарушений центральной нервной системы и заболеваний опорно-двигательной системы. В результате магнитно-резонансной томографии (МРТ) получается полноценная, трехмерная картина исследуемой области тела. Благодаря магнитно-резонансной томографии (МРТ) появляется возможность, не используя контрастные вещества, тщательно обследовать многие органы и системы. Современные томографы позволяют мотодом сканирования получить томограммы в произвольно ориентированной плоскости без изменения положения пациента. При этом в МРТ-исследовании используются аналогичные КТ-принципы пространственного кодирования информации и обработки данных. За одно сканирование, например, головы, сбор данных обычно производится приблизительно с 20 уровней черепа и мозга с толщиной среза в 4—5 мм. Чем выше напряженность магнитного поля томографа, эта величина выражается в Теслах, тем тоньше эти срезы можно сделать, тем точнее будет исследование, тем вернее будет результат. Большинство клинических магнитно-резонансных томографов (МРТ) содержат 0,5-1.5 Тесла магниты и лишь немногие - 3Т. Более сильное магнитное поле может обеспечить более детальное обследование. Время сканирования зависит от поставленных задач и параметров магнитно-резонансного томографа и составляет в среднем от 2—7 мин (для магнитно-резонансной томографии МРТ головы) до 60 минут. В конечном итоге на экране дисплея появляются изображения срезов исследуемой ткани, например ткани мозга. Метод магнитно-резонансной томографии МРТ создает возможность визуализировать на экране дисплея, а затем и на рентгеновской пленке срезы черепа и головного мозга, позвоночного столба и спинного мозга. Информация позволяет дифференцировать серое и белое вещество мозга, судить о состоянии его желудочковой системы, субарахноидального пространства, выявлять многие формы патологии, в частности объемные процессы в мозге, зоны демиелинизации, очаги воспаления и отека, гидроцефалию, травматические поражения, гематомы, абсцессы, очаги проявления нарушений мозгового кровообращения по ишемическому и геморрагическому типу, кстати, ишемические очаги в мозге могут быть выявлены в гиподенсивной форме уже через 2—4 ч после инсульта. Немаловажным преимуществом магнитно-резонансной томографии МРТ перед КТ является возможность получения изображения в любой проекции: аксиальной, фронтальной, сагиттальной. Это позволяет визуализировать субтенториальное пространство, позвоночный канал, выявить невриному слухового нерва в полости внутреннего слухового прохода, опухоль гипофиза, субдуральную гематому в подостром периоде, даже в тех случаях, когда на КТ она не визуализируется. Магнитно-резонансная томография (МРТ) стала основным методом выявления некоторых форм аномалий: аномалии мозолистого тела, аномалии Арнольда—Киари, очаги демиелинизации в паравентрикулярном и других отделах белого вещества мозга при рассеянном склерозе. На магнитно-резонансной томографии (МРТ) раньше, чем на компьютерной томографии ( КТ), выявляются очаги ишемии мозга, при этом их можно выявить в стволе мозга, в мозжечке, в височной доле. На магнитно-резонансной томографии (МРТ) хорошо видны контузионные очаги, абсцессы мозга и зоны отека мозговой ткани. Важная роль отводится магнитно-резонансной томографии (МРТ) при выяснении причин деменции. В то же время изменения мозговой ткани зачастую неспецифичны и подчас сложно дифференцировать, например, очаги ишемии и демиелинизации. Ценная информация выявляется на MP-томограммах позвоночника, особенно на сагиттальных срезах. При этом визуализируются структурные проявления остеохондроза, в частности состояние позвонков и связочного аппарата, межпозвонковых дисков, их пролабирование и воздействие на твердую мозговую оболочку, спинной мозг, конский хвост, визуализируются также внутрипозвоночные новообразования, проявления гидромиелии, гематомиелии и многие другие патологические процессы. Диагностический потенциал магнитно-резонансной томографии (МРТ) можно повысить предварительным введением некоторых контрастных веществ. В качестве вводимого в кровяное русло контрастного вещества обычно применяется элемент из группы редкоземельных металлов — гадолиний, обладающий свойствами парамагнетика, вводится внутривенно. Преимущество магнитно-резонансной томографии (МРТ) перед компьютерной томографией (КТ) наиболее очевидно при исследовании тех отделов нервной системы, изображение которых нельзя получить с помощью КТ из-за перекрытия исследуемой мозговой ткани прилежащими костными структурами. Кроме того, при магнитно-резонансной томографии (МРТ) можно различать недоступные КТ изменения плотности ткани мозга, белое и серое вещество, выявлять поражение ткани мозга при рассеянном склерозе и пр. При магнитно-резонансной томографии (МРТ) больной не подвергается ионизирующему облучению. Вместе с тем для применения магнитно-резонансной томографии (МРТ) есть некоторые ограничения. Так, магнитно-резонансная томография (МРТ) противопоказана при наличии в полости черепа металлических инородных тел, так как существует опасность их смещения под действием магнитного поля и, следовательно, дополнительного повреждения близлежащих структур головного мозга. Противопоказана магнитно-резонансная томография (МРТ) при наличии у больных наружного водителя ритма, беременности, выраженной клаустрофобии (боязни пребывания в тесном помещении). Осложняет применение МРТ-обследования его длительность (30—60 мин), в течении которого пациент должен находиться в неподвижном состоянии. Показания к магнитно-резонансной томографии (МРТ) Показания к магнитно-резонансной томографии (МРТ) и подготовку к исследованию смотрите в соответствующих разделах: МРТ головного мозга или гипофиза МРТ сосудов головного мозга ангиопрограмма артериальная МРТ сосудов головного мозга ангиопрограмма венозная МРТ- миелограмма МРТ спинного мозга и позвоночника: шейного отдела позвоночника МРТ сосудов шеи (экстракраниальная артериальная или венозная программа) МРТ спинного мозга и позвоночника: грудного отдела МРТ спинного мозга и позвоночника: пояснично-крестцового отдела МРТ надпочечников МРТ одного сустава, МРТ локтевого сустава, МРТ коленного сустава МРТ головного мозга или спинного мозга(включая краниовертебральный переход) с наркозом МРТ брюшной полости МРТ органов малого таза Противопоказания к магнитно - резонансной томографии (МРТ) Абсолютные противопоказания к магнитно-резонансной томографии (МРТ): -Металлическое инородное тело в глазнице, -Внутричерепные аневризмы, клипированные ферромагнитным материалом, -Наличие в теле электронных приспособлений (кардиостимулятор, например), -Гемопоэтическая анемия (при контрастировании) Относительные противопоказания к магнитно-резонансной томографии (МРТ): - Наружный водитель ритма, - тяжелая клаустрофобия или неадекватное поведение, - беременность (относительным противопоказанием МРТ является беременность до 12 недель, поскольку на данный момент собрано недостаточное количество доказательств отсутствия тератогенного эффекта магнитного поля), - внутричерепные аневризмы, клипированные неферромагнитным материалом, - металлические протезы, клипсы или осколки в не сканируемых органах, - невозможность сохранять подвижность в следствие сильной боли, - татуировки с содержанием металлических соединений, - необходимость постоянного контроля жизненно-важных показателей*, - Состояние алкогольного или наркотического опьянения 23.мр спектроскопия Магнитно-резонансная спектроскопия (MP-спектроскопия) позволяет неинвазивно получить информацию о метаболизме мозга. Протонная 1H-МР-спектроскопия основана на «химическом сдвиге» - изменении резонансной частоты протонов, входящих в состав различных химических соединений. Этот термин ввел N. Ramsey в 1951 г., чтобы обозначить различия между частотами отдельных спектральных пиков. Единица измерения «химического сдвига» - миллионная доля (ррт). Приводим основные метаболиты и соответствующие им значения химического сдвига, пики которых определяются in vivoв протонном МР-спектре: NAA - N-ацетиласпартат (2,0 ррт); Cho - холин (3,2 ррт); Сr - креатин (3,03 и 3,94 ррт); ml - миоинозитол (3,56 ррт); Glx - глутамат и глутамин (2,1-2,5 ррт); Lac - лактат (1,32 ррт); Lip - липидный комплекс (0,8-1,2 ррт). В настоящее время в протонной MP-спектроскопии используют два основных метода - одновоксельную и муяьтивоксельную (Chemical shift imaging) MP-спектроскопию - единовременное определение спектров от нескольких участков головного мозга. В практику сейчас стала также входить мультиядерная MP-спектроскопия на основе МР-сигнала ядер фосфора, углерода и некоторых цругих соединений. При одновоксельной Щ-МР-спектроскопии для анализа выбирают только один участок(воксел) мозга. Анализируя cocfaB частот в регистрируемом от этого вокала сигнале, получают распределение гтиков метаболитов по шкале химического :двига (ррт). Соотношение между пиками метаболитов в спектре, уменьшение или увеличение высоты отдельных пиков спектра позволяют неинвазивно оценивать биохимические процессы, происходящие в тканях. При мультивоксельной MP-спектроскопии получают MP-спектры для нескольких вокселов сразу, и можно сравнить спектры отдельных участков в зоне исследования. Обработка данных мультивоксельной MP-спектроскопии даёт возможность построить параметрическую карту среза, на которой концентрация определённого метаболита отмечена цветом, и визуализировать распределение метаболитов в срезе, т.е. получить изображение, взвешенное по химическому сдвигу. Клиническое применение МР-спектроскопии. MP-спектроскопию в настоящее время довольно широко используют для оценки различных объёмных образований головного мозга. Данные MP-спектроскопии не позволяют с уверенностью предсказать гистологический тип новообразования, тем не менее большинство исследователей сходятся во мнении, что опухолевые процессы в целом характеризуются низким соотношением NAA/Cr, увеличением соотношения Cho/Cr и, в некоторых случаях, появлением пика лактата. В большинстве МР-исследований протонную спектроскопию применяли в дифференциальной диагностике астроцитом, эпендимом и примитивных нейроэпителиальных опухолей, предположительно определяя тип опухолевой ткани. В клинической практике важно использовать MP-спектроскопию в послеоперационном периоде для диагностики продолженного роста новообразования, рецидива опухоли либо лучевого некроза. В сложных случаях 1Н-МР-спектроскопия становится полезным дополнительным методом в дифференциальной диагностике наряду с получением перфузионно-взвешенных изображений. В спектре лучевого некроза характерный признак - наличие так называемого мёртвого пика, широкого лактат-липидного комплекса в диапазоне 0,5-1,8 ррт на фоне полной редукции пиков остальных метаболитов. Следующий аспект использования МР-спектроскопии - разграничение впервые выявленных первичных и вторичных поражений, дифференцировка их с инфекционными и демиелинизующими процессами. Наиболее показательны результаты диагностики абсцессов головного мозга на основе применения диффузионно-взвешенных изображений. В спектре абсцесса на фоне отсутствия пиков основных метаболитов отмечено появление пика липид-лактатного комплекса и пиков, специфичных для содержимого абсцесса, таких как ацетат и сукцинат (продукты анаэробного гликолиза бактерий), аминокислоты валин и лейцин (результат протеолиза). В литературе также очень широко исследуют информативность МР-спектроскопии при эпилепсии, при оценке метаболических нарушений и дегенеративных поражений белого вещества головного мозга у детей, при черепно-мозговой травме, ишемии мозга и других заболеваниях. 25. Тепловизионные методы исследования, принципы получения изображения. Методы и методики тепловизионного исследования: Методы делятся на: 1.Контактные 2.Дистанционные(телетермография) Дистанционные в свою очередь на: 1.радиометрию 2.Термографию 3.Термоскопию По диапазону, на каком работает аппаратура: 1.Микронный 2.Миллиметровый 3.СВ-частотный Телетермография основана на преобразовании инфракрасного излучения тела человека в электрический сигнал, который визуализируется на экране тепловизора. Контактная холестерическая термография опирается на оптические свойства холестерических жидких кристаллов, которые проявляются изменением окраски в радужные цвета при нанесении их на термоизлучающие поверхности. Наиболее холодным участкам соответствует красный цвет, наиболее горячим—синий. Нанесенные на кожу композиции жидких кристаллов, обладая термочувствительностью в пределах 0.001 С, реагируют на тепловой поток путем перестройки молекулярной структуры. Падающий на кристаллы рассеянный дневной свет разделяется на две компоненты, у одной из которых электрический вектор поворачивается по часовой стрелке, а другой—против. Котактная термография опирается на оптические свойства холестерических жидких кристаллов, которые проявляются изменением окраски в радужные цвета при нанесении их на термоизлучающие поверхности Принципы получения изображения: Кадр изображения формируется, как в телевидении, путем перемещения луча по горизонтали и вертикали. Получение поэлементарной развертки обеспечивают оптико-механическое сканирование. в результате на выходе преобразователя формируется видеосигнал. Основное усиление сигнала осуществляется линейным усилителем, выходные сигналы с которого поступают на сумматор. на другой вход сумматора подается серия пилообразных импульсов от блока формирования шкалы температур. Т.о. формируется видеосигнал, обеспечивающий получение получение основного изображения с яркостой отметкой, где наибольшая плотность потока излучения соответствует наиболее яркому свечению экрана (позитивное изображение). Изображение, получаемое тепловизором, может быть зафиксировано и обработано с помощью средств вычислительной техники. 26. Принципы радионуклидных диагностических исследований. Методы радионуклидного исследования (радиометрия,радиография). Принцип радионуклидной диагностикизаключается во введении радионуклидов или радиофармпрепаратов (РФП – химическое соединение, меченное радинуклидом с известными фармакологическими и фармакокинетическими характеристиками) в организм больного или во взятые от него биологические субстанции (кровь, кусочки тканей, выделения) с последующей регистрацией радиоактивного излучения. Радиометрия (всего тела или части его) - определение активности части тела или органа. Активность регистрируется в виде цифр. Примером может служить исследование щитовидной железы, ее активности. Радиография (гаммахронография) - на радиографе или гаммакамере определяется динамика радиоактивности в виде кривых (гепаторадиография, радиоренография). 27. Принципы радионуклидных диагностических исследований. Методы радионуклидного исследования (сканирование и сцинтиграфия). Принцип радионуклидной диагностикизаключается во введении радионуклидов или радиофармпрепаратов (РФП – химическое соединение, меченное радинуклидом с известными фармакологическими и фармакокинетическими характеристиками) в организм больного или во взятые от него биологические субстанции (кровь, кусочки тканей, выделения) с последующей регистрацией радиоактивного излучения. |