Медицинская радиология. Л. Д. Линденбратена защищено 20 докторских и кандидатских диссертаций
 Скачать 10.64 Mb.
|
|
1.4. Рентгеноскопия Рентгеноскопия (рентгеновское просвечивание) — метод рентгенологического исследования, при котором изображение объекта получают на светящемся (флюоресцентном) экране. Экран представляет собой картон, покрытый особым химическим составом, который под влиянием рентгеновского излучения начинает светиться. Интенсивность свечения в каждой точке экрана пропорциональна количеству попавших на него рентгеновских квантов. Со стороны, обращенной к врачу, экран покрыт свинцовым стеклом, предохраняющим врача от прямого воздействия рентгеновского излучения. Флюоресцентный экран светится слабо, поэтому рентгеноскопию выполняют в затемненном помещении. Врач должен в течение Ю мин привыкать (адаптироваться) к темноте, чтобы различить малоинтенсивное изображение. И все же, несмотря на сколь угодно длительную адаптацию, изображение на светящемся экране различимо плохо, мелкие детали его невидны, лучевая нагрузка при таком исследовании довольно велика. В качестве усовершенствованного метода рентгеноскопии применяют рентгенотелевизионное просвечивание Его выполняют с помощью усилителя рентгеновского изображения (УРИ), в состав которого входят рентгеновский электронно-оптический преобразователь (РЭОП) и замкнутая телевизионная система. РЭОП представляет собой вакуумную трубку, внутри которой с одной стороны расположен рентгеновский флюоресцирующий экрана с противоположной катодно-люминесцирующий экран, между ними — электрическое ускоряющее поле с разностью потенциалов около 25 кВ. Световой образ, возникающий при просвечивании на флюоресцентном экране, на фотокатоде превращается в поток электронов. Под воздействием ускоряющего поля ив результате фокусировки (повышения плотности потока) энергия электронов значительно — в несколько тысяч раз — возрастает. Попадая на катодно-люминесцентный экран, электронный поток создает на нем видимое, аналогичное исходному, но очень яркое изображение, которое через систему зеркал и линз передается на телевизионную трубку видикон. Возникающие в ней электрические сигналы поступают в блок телевизионного канала, а затем — на экран дисплея. При необходимости изображение можно фиксировать с помощью видеомагнитофона. Таким образом, в УРИ осуществляется такая цепочка преобразования образа исследуемого объекта рентгеновский — световой — электронный (на этом этапе происходит усиление сигнала) — вновь световой — электронный (здесь возможно исправление некоторых характеристик образа — вновь све- товой. Рентгеновское изображение на дисплее, как и обычное телевизионное изображение, можно рассматривать при обычном видимом свете. Благодаря УРИ рентгенология совершила скачок из царства темноты в царство света. Как остроумно заметил один ученый, темное прошлое рентгенологии позади Рентгенотелевизионное просвечивание не требует темновой адаптации врача. Лучевая нагрузка на персонал и пациента при его проведении значительно меньше, чем при обычной рентгеноскопии. По телевизионному каналу изображение может быть передано на другие мониторы (в комнату управления, в учебные комнаты. Телевизионная техника обеспечивает возможность записи всех этапов исследования, в том числе движений ор- ганов. С помощью зеркал и линз рентгеновское изображение из рентгеновского электронно-оптичес- кого преобразователя может быть введено в кинокамеру. Такое исследование носит название рент- генокинематографии (рис 11.9). Это изображение может быть также направлено на фотокамеру, которая позволяет выполнить серию малоформатных (размером 10x10 см) рентгенограмм. Наконец, рентгенотелевизионный тракт дает возможность ввести дополнительный модуль, оцифровывающий изображение (аналого-цифровой преобразователь, и выполнить серийную цифровую рентгенографию, которая уже рассмотрена ранее, а также цифровую рентгеноскопию, при которой еще больше снижается лучевая нагрузка, улучшается качество изображения и, кроме того, имеется возможность ввести изображение в компьютер для последующей обработки. Следует отметить один принципиально важный момент. В настоящее время рентгеновских аппаратов без УРИ уже не выпускают, и применение так называемой обычной рентгеноскопии, т.е. исследование больного с помощью только светящегося в темноте экрана, допустимо лишь в исключительных условиях. Любому рентгеноскопическому исследованию, как с УРИ, таки без него, свойствен ряд недостатков, из-за которых сужается сфера его применения. Во-первых, при этом исследовании, несмотря наряд рассмотренных ранее усовершенствований, лучевая нагрузка остается достаточно высокой, намного выше, чем при рентгенографии. Во-вторых, пространственное разрешение метода, те. возможность выявлять мелкие детали в рентгенологической картине, довольно низкое. Вследствие этого ряд патологических состояний Рис. II.9. Рентгенокине- легких может остаться незамеченным, например матография контрасти- милиарный туберкулез или карциноматоз легких, рованного сердца лимфангит некоторые пылевые поражения и др. В связи с изложенным использование рентгеноскопии как проверочного (профилактического) исследования запрещено официальным предписанием Правительства РФ. В настоящее время круг решаемых в диагностике задач, стоящих перед рентгеноскопией, может быть сведен к следующему) контроль над заполнением органов пациента контрастным веществом, например при исследовании пищеварительного канала) контроль над проведением инструментария (катетеры, иглы и др.) при выполнении инвазивных рентгенологических процедур, например катетеризации сердца и сосудов) исследование функциональной активности органов или выявление функциональных симптомов заболевания (например, ограничения подвижности диафрагмы) у больных, которым по каким-либо причинам ультразвуковое исследование не может быть выполнено. Флюорография Флюорография — метод рентгенологического исследования, заключающийся в фотографировании изображения с флюоресцентного рентгеновского экрана (что применяется чаще, экрана электронно-оптического преобразователя или систем, предназначенных йля последующей оцифровки изображений, на фотопленку небольшого формата — обычно 110x110 мм мм или, что менее желательно, 70 χ 70 мм. Важнейшим качеством флюорографии, проистекающим из низкой стоимости рентгенограмм малого формата, является возможность проводить с ее помощью массовые проверочные (профилактические) исследования. Это и определило место флюорографии в рентгенодиагностике, а если брать шире — то и во всей медицине. При наиболее распространенном способе флюорографии уменьшенные рентгеновские снимки получают на специальном рентгеновском аппарате флюорографе. В этом аппарате имеются флюоресцентный экран и механизм автоматического перемещения рулонной пленки. Фотографирование изображения осуществляется с помощью фотокамеры на рулонную ленту с получением кадров указанных выше размеров (рис При другом способе флюорографии, уже упомянутом вначале настоящего раздела, фотосъемку производят на пленку того же формата, нос экрана УРИ (такой метод регистрации изображения иногда называют УРИ-флюорографией). Методика особенно показана при исследовании пищевода, желудка и кишечника, так как обеспечивает быстрый переход от просвечивания к выполнению рентгеновских снимков, причем большими сериями. Шагом вперед явилась разработка цифровой флюорографии В цифровом флюорографе в отличие от экранно-пленочной техники (с УРИ или без него) энергия рентгеновских фотонов, прошедших через объект исследования (тело человека, воспринимается одной из систем для оцифровки изображения (как в цифровой рентгенографии. Затем с помощью лазерного принтера получают изображение на обычной писчей бумаге. Преимущества цифровой флюорографии очевидны низкая стоимость получения фотокад- Рис. НЛО. Принцип флюорографии. ра, пониженная — враз лучевая нагрузка на пациента, в связи с чем такую флюорографию часто называют низкодозовой. В нашей стране флюорография в качестве метода рентгенологического исследования органов грудной полости сложилась как составная часть комплексной программы раннего выявления туберкулеза легких Естественно, что попутно обнаруживали и другие легочные заболевания, в первую очередь онкологические. Однако вследствие невысокой чувствительности и специфичности метода было много противников его использования. Так, за рубежом пошли по другому пути — пути развития альтернативных методов диагностики туберкулеза, в частности цитологического исследования мокроты. К недостаткам флюорографии как массового проверочного исследования следует отнести и определенную лучевую нагрузку на популяцию страны в целом (не путать с радиобиологическим воздействием на отдельного индивидуума оно невелико и никакой опасности для здоровья обследуемого не представляет, а также громоздкость и достаточно высокую стоимость флюорографических исследований в масштабах страны в целом. И все же, несмотря наряд присущих флюорографии недостатков, в настоящее время в нашей стране она является основным методом раннего распознавания туберкулеза (а также рака) легких В соответствии с существующими положениями и регламентациями флюорографию проводят не поголовно, как было раньше, а дифференцированно, у ограниченной группы лиц из группы высокого риска развития легочных заболеваний и с учетом местных условий, в первую очередь эпидемиологической обстановки по туберкулезу, но обязательно улиц, достигших 15-летнего возраста. У всех лиц, относимых к так называемой декретированной группе (работники лечебных учреждений, детских дошкольных учреждений и школ, общепита и др, флюорографию проводят обязательно не реже одного раза в год. Томография I Томография (от греч tomos — слой — метод послойного рентгенологического исследования. На обычной рентгенограмме получается суммационное изображение всей толщи исследуемой части тела. Изображение одних анатомических структур частично или полностью накладывается на изображение других. Вследствие этого теряется очень много важных структурных элементов органов. Томография служит для получения изолированного изображения структур, расположенных водной плоскости, те. как бы расчленения суммационного изображения на составляющие его изображения отдельных слоев объекта Рнс. 11.11. Принцип традиционной (линейной) томографии. Рис. 11.12. Штатив для линейной томографии Рис. Н. 13. Большая туберкулема с распадом в верхней доле левого легкого, а — рентгенограмма, б — томограмма. Эффект томографии достигается благодаря непрерывному движению вовремя съемки двух из трех компонентов рентгеновской системы излучатель пациентпленка. Чаще всего перемещаются излучатель и пленка, в то время как пациент остается неподвижным. При этом излучатель и пленка двигаются по дуге, прямой линии или более сложной траектории, но обязательно в противоположных направлениях (рис. 11.11). При таком перемещении изображение большинства деталей на рентгенограмме оказывается нечетким, размазанным, а резким получается изображение только тех образований, которые находятся на уровне центра вращения системы излучатель—пленка. Конструктивно томографы выполняют в виде дополнительных штативов (рис. 11.12) либо специального приспособления к универсальному поворотному штативу. Если на томографе изменить уровень центра вращения системы излучатель—пленка, то изменится уровень выделяемого слоя. Толщина выбираемого слоя зависит от амплитуды движения упомянутой выше системы чем она больше, тем тоньше будет томографический слой. Обычная величина этого угла от 20 до 50°. Если же выбирают очень малый угол перемещения, порядка 3—5°, то получают изображение толстого слоя, по существу целой зоны. Этот вариант томографии получил название зоногра- фии 1 (не путать с сонографией — методом ультразвукового исследования). Показания к томографии достаточно широки, особенно в учреждениях, в которых нет компьютерного томографа. Наиболее широкое распространение томография получила в пульмонологии. На томограммах получают изображение трахеи и крупных бронхов, не прибегая к их искусственному контрастированию. Томография легких очень ценна для выявления полостей распада на участках инфильтрации или в опухолях (риса также Подробнее см Королюк ИМ Зонография легких- М Медицина, 1984. 91 для обнаружения гиперплазии внутригрудных лимфатических узлов. Она также дает возможность изучить структуру околоНосовых пазух, гортани, получить изображение отдельных деталей такого сложного объекта, каким является позвоночник. Описанное выше послойное рентгенологическое исследование проводят без применения компьютеров. Этот метод называют линейной или конвенциональной, томографией Однако в лучевой диагностике существует ряд методик послойной визуализации органов с помощью компьютерных технологий. Об одном из них, компьютерной томографии, пойдет речь в следующем разделе. Компьютерная томография Мы живем в эпоху, когда расстояние от самых безумных фантазий до совершенно реальной действитыьности сокращается с невероятной быстротой. М. Горький Компьютерная томография — это послойное рентгенологическое исследование, основанное на компьютерной реконструкции изображения, получаемого при круговом сканировании объекта (ΟΊ англ scan — бегло просматривать) узким пучком рентгеновского излучения. Компьютерная томография (К.Т) буквально взорвала не только лучевую, но и вообще медицинскую диагностику. Впервые за всю историю развития медицины у врача появилась уникальная возможность изучить ужи- вого человека неинвазивным методом анатомические структуры внутренних органов диаметром всего несколько миллиметров. Идея компьютерной томографии родилась в далекой Южно-Африкан- ской Республике у физика А. Кормака. В Кейптаунской больнице Хроте Схюр его поразило несовершенство технологии исследования головного мозга. Он рассчитал взаимодействие узкого пучка рентгеновского излучения с веществом мозга ив г. опубликовал статью о возможности компьютерной реконструкции изображения мозга. Спустя 7 лет этим вопросом занялась группа инженеров английской фирмы электромузыкальных инструментов во главе с Г. Хаунсфилдом. Время сканирования первого объекта (мозг, консервированный в формалине) на созданной ими экспериментальной установке составило 9 ч. Как робки были первые шаги КТ и далеки первые результаты исследований от нынешних блестящих успехов Однако мы неслучайно рассказываем об истории создания нового метода. Для молодых исследователей она поучительна и дерзким замыслом первых исследователей, и не меньшей смелостью фирмы, предоставившей средства для создания прибора, весьма далекого от ее основной продукции. Уже в 1972 г. была произведена первая томограмма женщине с опухолевым поражением мозга. 19 апреля г. на конгрессе Британского радиологического института Г. Хаунсфилд и врач Дж.Амброус выступили с сенсационным сообщением Рентгенология проникает в мозг. А в 1979 г. А. Кормаку и Г. Хаунсфилду была присуждена Нобелевская премия. В настоящее время в мире функционируют десятки тысяч компьютерных томографов, что соизмеримо с числом классических рентгеновских аппаратов Рнс. 11.14. Рентгеновский компьютерный томограф. Компьютерный томограф представляет собой чрезвычайно сложное устройство, при создании которого были использованы наиболее прогрессивные компьютерные, электронные и механические технологии (рис Схема получения компьютерных томограмм представлена на рис. Узкий пучок рентгеновского излучения сканирует человеческое тело по окружности. Проходя через ткани, излучение ослабляется соответственно плотности и атомному составу этих тканей. По другую сторону от пациента установлена круговая система датчиков рентгеновского излучения, каждый из которых (а их количество может достигать нескольких тысяч) преобразует энергию излучения в электрические сигналы. После усиления эти сигналы преобразуются в цифровой код, который поступает в память компьютера. Зафиксированные сигналы отражают степень ослабления пучка рентгеновских лучей (и, следовательно, степень поглощения излучения) в каком- либо одном направлении. Вращаясь вокруг пациента, рентгеновский излучатель «просматривает» его тело в разных ракурсах, в общей сложности под углом 360°. К концу 93 Излучатель Система получения изображения Круговой ячеистый детектор Компьютер Рис. 11.15. Принцип компьютерной томографии Рис. 11.16. Компьютерная томограмма брюшной полости. Метастазы злокачественной опухоли в печени (указаны стрелками). вращения излучателя в памяти компьютера оказываются зафиксированными все сигналы от всех датчиков. Продолжительность вращения излучателя в современных томографах очень небольшая, всего 1—3 с, что позволяет изучать движущиеся объекты. При использовании стандартных программ компьютер реконструирует внутреннюю структуру объекта. В результате этого получается изображение тонкого слоя изучаемого органа, обычно порядка нескольких миллиметров, которое выводится на дисплей, и врач обрабатывает его применительно к поставленной передним задаче может масштабировать изображение (увеличивать и уменьшать, выделять интересующие его области (зоны интереса, определять размеры органа, число или характер патологических образований (рис. II. Попутно определяют плотность ткани на отдельных участках, которую измеряют в условных единицах — единицах Хаунсфилда (HU). За нулевую отметку принята плотность воды. Плотность кости составляет +1000 плотность воздуха равна -1000 HU. Все остальные ткани человеческого тела занимают промежуточное положение (обычно от 0 до 200—300 Естественно, такой диапазон плотностей отобразить ни на дисплее, ни на фотопленке нельзя, поэтому врач выбирает ограниченный диапазон на шкале Хаунсфилда — окно, размеры которого обычно не превышают нескольких десятков единиц Хаунсфилда. Параметры окна (ширина и расположение на всей шкале Хаунсфилда) всегда обозначают на компьютерных томограммах. После такой обработки изображение помещают в долговременную память компьютера или сбрасывают на твердый носитель — фотопленку. Добавим, что при компьютерной томографии выявляются самые Рис. 11.17. Спиральная компьютерная томограмма (ангиограмма). А — расширенная брюшная аорта. Стрелками показаны почечные артерии. К левой почке идет добавочная артерия (указана изогнутой стрелкой). |