Общие вопросы лучевой диагностики. Методическая разработка к практическому занятию 2 для студентов ІІІ курса
 Скачать 373 Kb.
|
1 2 Национальный медицинский университет им. О.О.Богомольца. МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА К ПРАКТИЧЕСКОМУ ЗАНЯТИЮ №2 для студентов ІІІ курса первого, второго, третьего, четвертого, медико-психологического, стоматологического факультетов. Составитель: ас. Романенко А.А. ТЕМА № 2: "Общие вопросы лучевой диагностики". 4 часа. І. Актуальность темы: Известно, что большая часть (около 80%) заболеваний диагностируется с помощью приборов лучевой диагностики: ультразвуковых, рентгеновских, термографических, компьютерных и магниторезонансных томографических аппаратов. Лучевая диагностика за последнее столетие претерпела бурное развитие, трансформацию методик и аппаратуры, завоевала прочные позиции в диагностике и продолжает удивлять своими поистине неисчерпаемыми возможностями. Лучевая диагностика используется во всех медицинских специальностях. ІІ. Учебные цели: Ознакомится и иметь представление об основных принципах и методах лучевой диагностики. Знать, усвоить основные принципы и методы лучевой диагностики. Уметь составить диагностический алгоритм по материалам темы занятия. Развивать творческие способности на материалах клинического, экспериментального, теоретического исследований. ІІІ. Воспитательные цели. Знания основных принципов и методов , характеристика методов лучевой диагностики: рентгенологического; рентгеновской компьютерной томографии; радионуклидного; ультразвукового; магнитно-резонансного; термографического, необходимы как базис для изучения клинических медицинских дисциплин. Поэтому основные воспитательные цели связаны с формированием профессиональных навыков для врача уровня XXI столетия. IV. Междисциплинарная интеграция.
V. Содержание методической разработки:
Группы контрастных веществ. Требования к контрастным веществам. Группы РФП. Требования к РФП. Принципы использования в диагностике.
6. Получение изображений для медицинской диагностики и их анализ. .
Лучевая диагностика - наука о применении излучений для изучения строения и функции нормальных и патологически измененных органов и систем человека в целях профилактики и диагностики заболеваний. Роль лучевой диагностики в подготовке врача и в медицинской практике в целом постоянно возрастает. Это связано с созданием диагностических центров, а также диагностических отделений, оснащенных компьютерными и магнитно-резонансными томографами. Известно, что большая часть (около 80%) заболеваний диагностируется с помощью приборов лучевой диагностики: ультразвуковых, рентгеновских, термографических, компьютерных и магниторезонансных томографических аппаратов. Львиная доля в этом перечне принадлежит рентгеновским приборам, имеющим много разновидностей: базовые, универсальные, флюорографы, маммографы, дентальные, передвижные и др. В связи с обострением проблемы туберкулеза в последнее время особенно возросла роль профилактических флюорографических осмотров с целью диагностирования этого недуга на ранних стадиях. Есть еще одна причина, сделавшая актуальной именно проблему рентгенодиагностики. Удельный вес последней в формировании коллективной дозы облучения населения Украины за счет искусственных источников ионизирующей радиации составляет около 75%. Для уменьшения дозы облучения пациента современные рентгенаппараты имеют в своем составе усилители рентгеновского изображения, но таких в Украине сегодня менее 10% от наличного парка. А он весьма внушителен: в лечебно-профилактических учреждениях Украины по состоянию на январь 98 г. функционировало свыше 2460 рентгеновских отделений и кабинетов, где ежегодно выполнялось 15 млн. рентгенодиагностических и 15 млн. флюорографических обследований пациентов. Есть основания утверждать, что состояние этой отрасли медицины определяет здоровье всей нации. Лучевая диагностика за последнее столетие претерпела бурное развитие, трансформацию методик и аппаратуры, завоевала прочные позиции в диагностике и продолжает удивлять своими поистине неисчерпаемыми возможностями. Родоначальник лучевой диагностики, рентгеновский метод появился после открытия в 1895 г. рентгеновского излучения, что дало начало развитию новой медицинской науке - рентгенологии. Первыми объектами исследования были костная система и органы дыхания. В 1921 году была разработана методика рентгенографии на заданной глубине - послойно, и в практику широко вошла томография, значительно обогатившая диагностику. На глазах одного поколения в течение 20-30 лет рентгенология вышла из темных кабинетов, изображение с экранов перешло на телемониторы, а затем трансформировалось в цифровое на мониторе компьютера. В 70-80-е годы в лучевой диагностике происходят революционные преобразования. В практику внедряются новые методы получения изображения. Этот этап характеризуется следующими особенностями:
Ультразвуковой метод исследования пришел в медицину значительно позже рентгеновского, но развивался еще стремительнее и стал незаменимым благодаря своей простоте, отсутствию противопоказаний вследствие безвредности для пациента и большой информативности. За короткое время был пройден путь от серо-шкального сканирования до методик с цветным изображением и возможностью изучения сосудистого русла - допплерографии. Один из методов - радионуклидная диагностика тоже получила в последнее время широкое распространение благодаря низким лучевым нагрузкам, атравматичности, неаллергичности, широкому спектру изучаемых явлений, возможности сочетания статических и динамических методик.
Все излучения, используемые в медицинской радиологии, разделяют на две большие группы: неионизирующие и ионизирующие, Как показывает само наименование, первые в отличие от вторых при взаимодействии со средой не вызывают ионизации атомов, т.е. распада на противоположно заряженные частицы - ионы. К числу неионизирующих излучений принадлежит тепловое (инфракрасное) излучение и резонансное, возникающее в объекте (тело человека), помещенного в стабильное магнитное поле, под действием высокочастотных импульсов. Кроме того, к неионизирующим излучениям условно относят ультразвуковые волны, представляющие собой упругие колебания среды. Ионизирующие излучения характеризуются способностью к ионизации атомов окружающей среды, в том числе атомы, входящие в состав тканей человека. Все эти излучения делят на квантовые и корпускулярные. Это деление в значительной мере условно, так как любое излучение имеет двойственную природу и в определенных условиях проявляет то свойство волны, то свойство частицы. К квантовым ионизирующим излучениям относят тормозное (рентгеновское) и гамма-излучение. К корпускулярным излучениям относят пучки электронов, протонов, нейтронов, мезонов. Для медицинских целей наиболее активно используют вид искусственного наружного излучения – рентгеновское. Рентгеновская трубка представляет собой вакуумный стеклянный сосуд, в концы которого впаяны два электрода – катод и анод. Катод выполнен в виде тонкой вольфрамовой спирали. При его нагревании вокруг спирали образуется облако свободных электронов (термоэлектронная эмиссия). Под действием высокого напряжения, приложенного к полюсам рентгеновской трубки, они разгоняются и фокусируются на аноде. Последний вращается с огромной скоростью (до 10 тыс. оборотов в мин.), для равномерного распределения частиц и предупреждения расплавления анода. В результате торможения электронов на аноде часть их кинетической энергии превращается в электромагнитное излучение. Рентгеновское излучение это разновидность тормозного излучения.  Другим источником ионизирующих излучений для медицинских целей являются радиоактивные нуклиды. Их получают в атомных реакторах на ускорителях заряженных частиц, или при помощи генераторов радионуклидов. Ускорители заряженных частиц - это установки для получения заряженных частиц высоких энергий с помощью электрического поля. Частицы движутся в вакуумной камере. Управление их движением осуществляется магнитным полем или электрическим. По характеру ускоряемых частиц в них различают ускорители электронов (бетатрон, микротрон, линейный ускоритель) и тяжелых частиц – протонов и т.д. (циклотрон, синхрофазотрон). В диагностике ускорители используют для получения радионуклидов, преимущественно с коротким и ультракоротким периодом полураспада. В состав лучевой диагностики входят рентгенодиагностика (рентгенология), радионуклидная диагностика, ультразвуковая диагностика, рентгеновская компьютерная томография, магнитно-резонансная томография, медицинская термография (тепловидение). Кроме того, к ней относится так называемая интервенционная радиология, в задачи которой входит выполнение лечебных вмешательств на базе лучевых диагностических процедур. Перечисленные методы лучевой диагностики основаны на исследовании органов путем получения их изображений с помощью различных полей и излучений (Medical Imaging). Визуализация может быть получена обработкой пропускаемого, испускаемого или отраженного электромагнитного излучения либо механической вибрации (ультразвук). В основу современной медицинской визуализации положены следующие физические явления: - поглощение в тканях рентгеновского излучения (рентгенодиагностика); - возникновение радиочастотного излучения при возбуждении непарных ядер атомов в магнитном поле (МРТ); - испускание гамма-квантов радионуклидами, сконцентрированными в определенных органах (радионуклидная диагностика); - отражение в сторону датчика высокочастотных лучей направленных ультразвуковых волн (УЗИ); - самопроизвольное испускание тканями инфракрасных волн (инфракрасная визуализация, термография). Все эти методы, за исключением ультразвукового, основаны на электромагнитном излучении в различных областях энергетического спектра. Ультразвуковая визуализация основана на улавливании колебаний, генерируемых пьезоэлектрическим кристаллом. Методы визуализации можно сгруппировать и по следующему признаку: получают изображение всего объема ткани или ее тонкого слоя. При обычном рентгеновском исследовании трехмерный объем отображается как двухмерное изображение. На пленке получают суммационное изображение различных органов. При аксиальной визуализации, например, КТ, излучение направляется только на тонкий слой тканей. Главным преимуществом данного метода является хорошее контрастное разрешение. Взаимодействие ионизирующих излучений с веществом. Проходя через любую среду, в том числе ткани человека, все ионизирующие излучения действуют практически одинаково: все они передают свою энергию атомам этих тканей, вызывая их возбуждение и ионизацию. Протоны и особенно альфа-частицы имеют большую массу, заряд и энергию. Поэтому они движутся в тканях прямолинейно, образуя густые скопления ионов. Иначе говоря, у них большая линейная потеря энергии в тканях. Длинна же их пробега зависит от исходной энергии частицы и характера вещества, в котором она перемещается. Электрон в тканях имеет извилистый пробег. Это связано с его малой массой и изменчивостью своего направления под действием электрических полей атомов. Но электрон способен вырывать орбитальный электрон из системы встречного атома – производить ионизацию вещества. Образующиеся пары ионов распределены по пути следования электрона менее густо, чем в случае протонного пучка или альфа-частиц. Быстрые нейтроны теряют свою энергию главным образом в результате столкновений с ядрами водорода. Эти ядра вырываются из атомов и сами создают в тканях короткие густые скопления ионов. После замедления нейтроны захватываются атомными ядрами, что может сопровождаться выделением гамма-квантов высокой энергии или протонов высокой энергии, которые в свою очередь дают плотные скопления ионов. Часть ядер, в частности ядра атомов натрия, фосфора, хлора, вследствие взаимодействия с нейтронами становятся радиоактивными. Поэтому после облучения человека потоком нейтронов в его теле остаются радионуклиды, являющиеся источником излучения (это явление наведенной радиоактивности). Таким образом, в результате взаимодействия заряженных и нейтральных частиц с атомами человеческих тканей происходит ионизация вещества тканей. При этом для каждого вида излучения характерно определенное микрораспределение ионов (энергии) в тканях. Поток фотонов ослабляется в любой среде, в том числе в биосубстрате, за счет двух факторов: рассеяния фотонов в пространстве и их взаимодействие с атомами среды. Пространственное ослабление происходит также, как ослабление лучей видимого света: чем дальше от источника, тем в большем объеме рассеиваются фотоны и тем меньше их приходится на единицу облучаемой поверхности. Интенсивность излучения обратно пропорциональна квадрату расстояния до источника излучения (закон «обратных квадратов»). Таким образом, при основных процессах взаимодействия тормозного и гамма-излучения с веществом часть их энергии превращается в кинетическую энергию электронов, которые производят ионизацию среды. Процесс ионизации обуславливает биологические эффекты излучений. Все излучения способны вызывать изменения в биологических объектах. Такое биологическое воздействие является результатом поглощения энергии излучения элементами биоструктуры. Но энергия ультразвуковых волн и высокочастотных электромагнитных колебаний, используемых в диагностике, значительно ниже энергии, которая сопровождается механической и химической реакцией тканей. Вопрос о биологическом действии ультразвука, стабильного магнитного поля и высокочастотных радиоволн продолжает изучаться, хотя до настоящего времени не получено достоверных сведений об их вредном воздействии. Совершенно другое действие производят ионизирующие излучения. Первый этап биологического воздействия представляет собой физический процесс взаимодействия излучений с веществом. Все излучения сами или опосредованно вызывают возбуждение или ионизацию атомов биосистем. В результате в тканях появляются возбужденные и/или ионизированные атомы и молекулы, обладающие высокой химической активностью. Они вступают во взаимодействие друг с другом и окружающими атомами – под влиянием облучения возникает большое количество высокосвободных радикалов. Затем разворачивается уже их действие. Все биологические последствия облучения сводятся не только к клеточным и тканевым реакциям – они лишь лежат в основе сложных процессов нарушения деятельности нервной, кроветворной, эндокринной и др. систем организма.
С чего начинается любая диагностика и в том числе лучевая? Собственно диагностика начинается с исследования больного, и здесь очень важно знать, какую программу обследования избрать. Ведущим звеном в процессе диагностики, конечно, остается квалифицированное клиническое исследование. Но оно уже не сводится к осмотру больного, а представляет собой организованный целенаправленный процесс, который начинается с осмотра, но включает в себя применение ряда специальных методов, среди которых видное место занимают лучевые методы. В распоряжении современного врача имеется большой набор лучевых и инструментальных методов исследования больного. Их рациональное использование при многих типичных клинических ситуациях обеспечивает быструю и точную постановку диагноза. Но непременным условием является продуманный выбор необходимых методов и последовательности их применения. Однако не все врачи достаточно четко ориентированы в возможностях и пределах лучевых методов. Отсюда неоправданные вмешательства, потеря времени, увеличение дозовых нагрузок, ненужная трата средств. Чтобы эффективно проводить лучевую диагностику и грамотно оценивать результаты лучевых исследований, необходимо придерживаться строгих методических принципов. Первый принцип: всякое лучевое исследование должно быть обосновано. Главным аргументом в пользу выполнения лучевой процедуры должна быть клиническая необходимость получения дополнительной информации, без которой полный индивидуальный диагноз неосуществим. Второй принцип: при выборе метода исследования следует учитывать лучевую (дозовую) нагрузку на больного. В инструктивных документах ВОЗ предусмотрено, что рентгенологическое обследование должно обладать несомненной диагностической и прогностической эффективностью; в противном случае оно является напрасной тратой средств и представляет вследствие напрасного применения радиации опасность для здоровья. При равной информативности нужно отдать предпочтение методу, при котором нет облучения больного или оно менее значительно. Третий принцип: при лучевом обследовании следует придерживаться правила: необходимо и достаточно, избегая излишних процедур. Среди необходимых исследований надо двигаться от наиболее щадящих и необременительных к более сложным и инвазивным (от простого к сложному). Но не нужно забывать, что иногда приходится сразу идти на сложные диагностические вмешательства ввиду их высокой информативности и важности для планирования лечения больного. Четвертый принцип: организация лучевого обследования требует учета экономических факторов (стоимостной эффективности методов). Приступая к обследованию больного, врач обязан взвесить экономические издержки. Цена некоторых лучевых исследований столь велика, что неразумное применение их может сильно сказаться на бюджете лечебного учреждения. На первое место мы ставим пользу для больного, но при этом не имеем права игнорировать экономику лечебного дела. Не принимать ее во внимание означает неправильно организовывать работу лучевого отделения. Для того, чтобы в общем поднять эффективность диагностики, ВОЗ предложила на ближайший период ввести 3 стандартных уровня диагностики. ВОЗ - это специализированное агентство Объединенных Наций со штаб-квартирой в Женеве (Швейцария) и с шестью региональными представительствами, обслуживающими различные регионы мира. Первый уровень: стандартная рентгенография, рентгеноскопия с использованием усилителей рентгеновского изображения (по показаниям), обычная томография, базовое ультразвуковое исследование с частотой локации ниже 5 МГц. Второй уровень: специальные методы рентгенографии. Маммография, ангиография, дигитальная ангиография, специализированное ультразвуковое исследование (доплеровское, внутриполостное, пункционное, с высокочастотными датчиками), КГ, сцинтиграфия. Третий уровень: магнитно-резонансная томография, позитронная эмиссионная томография, иммуносцинтиграфия. Первый уровень обследования рекомендуется обеспечить в первичном звене здравоохранения: поликлиниках, небольших городских и сельских больницах. Второй уровень должен быть доступен крупным областным и городским больницам, медицинским центрам. Третий уровень, по данным ВОЗ, пока еще существенной роли не играет ввиду его высокой стоимости и используется в крупных научно-исследовательских медицинских центрах.
1 2 |