Рентгенологические методы исследования. Флюорография, рентгенотелевидение, электрорентгенография, дигитальная рентгенография, ли. луч 1 тема. Физические основы лучевой диагностики. Организация работы отделений лучевой диагностики. Характеристика рентгеновского изображения, рентгенография и рентгеноскопия
 Скачать 20.49 Kb.
|
|
Реферат на тему Физические основы лучевой диагностики. Организация работы отделений лучевой диагностики. Характеристика рентгеновского изображения, рентгенография и рентгеноскопия. Институт стоматологии Групаа С2003 Студент Елизарьев С.В. Лучевая диагностика — наука о применении различного вида излучений, а также звуковых колебаний высокой частоты для изучения структуры и функции внутренних органов в норме и при патологии. Лучевая диагностика включает в себя рентгенодиагностику, или рентгенологию (сюда относиться и рентгеновская компьютерная томография (РКТ)), магнитно-резо-нансную томографию (МРТ), ультразвуковую диагностику (УЗД), радионуклидную диагностику, а также интервенционную радиологию. Рентгенодиагностика (рентгенология) основана на применении рентгеновского излучения; в основе использования МРТ находятся электромагнитные волны радиочастотного диапазона и постоянное магнитное поле; УЗД (сонография) базируется на использовании ультразвуковых волн; радионуклидная диагностика заключается в регистрации излучений от введенных в организм препаратов, содержащих определенный радионуклид, — радиофармацевтических препаратов (РФП). К лучевой диагностике относится и интервенционная радиология, которая включает в себя выполнение диагностических и лечебных манипуляций с использованием лучевых методов. Далее будут рассмотрены основы всех перечисленныхметодов. ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ДИАГНОСТИКИ Методы рентгенодиагностики получили наибольшее распространение среди всех лучевых методов и до настоящего времени занимают лидирующие позиции по количеству исследований. Именно они по-прежнему являются основой для диагностики травматических повреждений и заболеваний скелета, болезней легких, пищеварительного тракта и др. Это связано с относительно небольшой стоимостью рентгеновских аппаратов, простотой, надежностью и уже давно сложившейся традиционной школой рентгенологии. Практически все специалисты в той или иной степени сталкиваются с необходимостью интерпретации рентгеновских снимков. Ультразвуковые, магнитно-резонансные и изотопные исследования развились до уровня полезных для медицинской практики методов диагностики в 70–80 гг. XX ст., в то время как рентгеновское излучение было открыто и нашло применение в медицине еще в конце XIX в. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ. РЕНТГЕНОВСКАЯ АППАРАТУРА Рентгеновское излучение представляет собой электромагнитные волны (поток квантов, фотонов), которые в общеволновом спектре расположены между ультрафиолетовыми и γ-лучами. Они отличаются от радиоволн, инфракрасного излучения, видимого света и ультрафиолетового излучения меньшей длиной волны. Длина волны рентгеновских лучей составляет от 10 до 0,005 нм. Поскольку рентгеновские лучи являются электромагнитными волнами, помимо длины волны они могут быть описаны частотой и энергией, которые несет каждый квант (фотон). Фотоны рентгеновского излучения имеют энергию от 100 эВ до 250 кэВ, что соответствует излучению с частотой от 3 × 1016 до 6 × 1019 Гц. Скорость распространения рентгеновских лучей равна скорости света — 300 000 км/с. Положение рентгеновского излучения в общем спектре электромагнитных волн Основными свойствами рентгеновских лучей являются: 1) высокая проникающая способность; 2) поглощение и рассеивание; 3) прямолинейность распространения — рентгеновское изображение всегда точно повторяет форму исследуемого объекта; 4) способность вызывать флюоресценцию (свечение) при прохождении через некоторые вещества (эти вещества называются люминофорами и используются при проведении рентгеноскопии и флюорографии); 5) фотохимическое действие — как и видимый свет, рентгеновские лучи, попадая на фотографическую эмульсию, способны воздействовать на нее, вызывая химическую реакцию восстановления серебра — на этом основана регистрация изображения на фоточувствительных материалах; 6) ионизация веществ — способность вызывать распад нейтральных атомов на положительные и отрицательные ионы; 7) биологическое действие — связано с ионизирующим действием рентгеновских лучей на ткани организма, чем определяется нежелательное, отрицательное воздействие на пациента, врача-рентгенолога и рентгенлаборанта; 8) невосприимчивость органами чувств — в этом заключается скрытая опасность, поскольку человек не чувствует момента воздействия рентгеновского излучения (как и любого другого излучения). Любая рентгенодиагностическая система состоит из трех основных компонентов: рентгеновской трубки, объекта исследования (пациента) и приемника рентгеновского изображения. Рентгеновская трубка представляет собой вакуумную стеклянную колбу, в которую впаяны с двух противоположных концов два электрода — анод и катод. Катод представляет собой тонкую спираль, анод — диск 102 10–9 10–6 10–3 10–7 10–12 Радиоволны Инфракрасное излучение Оптическое излучение Ультра фиолетовое излучение Рентгеновское и з лучение γ-излучение λ со скошенной поверхностью в месте попадания на него электронов. Получение рентгеновских лучей можно разделить на следующие этапы: 1) термоэлектронная эмиссия на спирали катода — происходит при включении тока низкого напряжения, при этом нить катода нагревается, вокруг нее образуются свободные электроны, или «электронное облако»; 2) подача на электроды тока высокого напряжения (цепь U2, напряжение десятки и сотни киловольт) — в этот момент свободные электроны устремляются к аноду и с большой силой ударяются о его поверхность — происходит их торможение, при этом кинетическая энергия этих электронов преобразуется большей частью в тепловое излучение (более 95 %); для предохранения от перегревания (расплавления) анод вращается с большой скоростью; 3) получение пучка рентгеновских лучей — лишь несколько процентов от всего количества энергии, образовавшейся вследствие торможения электронов об анод, преобразуется в рентгеновское излучение. Длина волны полученных рентгеновских лучей зависит от скорости электронов — чем больше скорость, тем длина волны меньше, при этом проникающая способность лучей будет увеличиваться. Если изменять напряжение трансформатора, можно регулировать скорость электронов и получать либо сильно проникающие коротковолновые лучи (их называют еще жесткими), либо слабо проникающие длинноволновые (мягкие). X-ray К А U1 U2 Рентгеновское излучение, полученное при торможении электронов на поверхности анода, называется тормозным, или первичным. Существует еще другой вид рентгеновского излучения — характеристическое, или вторичное. Характеристическое излучение возникает в результате изменений во внутренних электронных слоях атомов. В целях диагностики характеристическое излучение не используется. Во-первых, данное излучение находится в диапазоне «мягкого» рентгеновского излучения, во-вторых, его нельзя изменять, а в рентгенодиагностике необходимо в каждом конкретном случае задавать определенные параметры рентгеновским лучам в зависимости от задач исследования. При взаимодействии рентгеновского излучения и объекта исследования (пациента) излучение изменяется качественно и количественно. Как уже было сказано, проникающая способность рентгеновских лучей определяется прежде всего энергией квантов или длиной волны (жесткое и мягкое излучение). Степень поглощения рентгеновских лучей тканями различна и зависит от показателей плотности и атомного веса элементов, составляющих объект. Чем они больше, тем больше поглощаются (т. е. «задерживаются») рентгеновские лучи. В теле человека имеются органы и ткани различной плотности, такие как кости, мягкие ткани, легкие и др., что и объясняет различное поглощение рентгеновских лучей. Кроме того, степень поглощения лучей также определяется и объемом (толщиной) органа (т. е. расстоянием, проходимым в тканях рентгеновскими лучами). В качестве приемника рентгеновского изображения используются: – флюоресцирующий экран; – рентгеновская пленка; – специальные детекторы — цифровые электронные панели (при цифровой рентгенографии). ОСОБЕННОСТИ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ Рентгенограммы имеют следующие особенности: – на рентгеновском снимке изображение негативное — плотные структуры (кости) имеют более светлые тона, мягкотканые образования и воздух — темные (в противоположность рентгеноскопии, где изображение позитивное) (рис. 8); – изображение черно-белое; – изображение плоскостное и суммационное; – изображение несколько увеличенное, так как рентгеновские лучи имеют расходящийся характер, а исследуемые органы всегда удалены на некоторое расстояние от кассеты с пленкой или другого приемника изображения. Там, где рентгеновские лучи задерживаются больше, формируются участки затемнения (на негативе — светлые тона), где меньше — участки просветления (на негативе — темные тона). Рентгеновский луч, проходя через объект исследования, пересекает множество точек, и все образования по ходу луча как бы складываются в одну точку на приемнике изображения, т. е. они суммируются. В этом заключается эффект суммации рентгеновского изображения. Плоскостной характер рентгеновского изображения проявляется тем, что разноудаленные точки на плоскости выглядят равноудаленными. Учитывая перечисленные особенности, необходимо выполнять одно из важнейших правил рентгенологического исследования: для получения раздельного изображения всех анатомических структур исследуемой области нужно стремиться делать снимки как минимум в двух взаимно перпендикулярных проекциях (прямой и боковой) либо, например при проведении рентгеноскопии поворачивать пациента за экраном просвечивающего устройства. |