|
Учебник по клиндиагностике (укр.). Учебник по клиндиагностике (укр. Вступ предмет клінічної діагностики
Глава XIV ОСНОВИ ВЕТЕРИНАРНОЇ РЕНТГЕНОЛОГІЇ
Ветеринарна рентгенологія — наука про методи й методику застосування рентгенівських променів для розпізнавання стану здоров'я тварин. Рентгенологія вивчає також застосування з лікувальною метою рентгенівських променів. Застосування рентгенівських променів — це один із спеціальних методів дослідження тварин, за допомогою якого одержують об'єктивні дані про місцезнаходження органів, їх форму, наявність уражених ділянок, цілісність, сторонні тіла тощо. Дані рентгенівського дослідження доповнюють результати клінічного дослідження тварин.
ПРИРОДА РЕНТГЕНІВСЬКИХ ПРОМЕНІВ, МЕТОДИ ЇХ ОДЕРЖАННЯ
Рентгенівські промені за своєю природою є різновидністю електромагнітних хвиль. Радіохвилі, інфрачервоні, ультрафіолетові, промені видимого світла і гамма-промені — це також різновидності електромагнітних хвиль. Промені відрізняються один від одного довжиною електромагнітних хвиль. Довжина хвиль видимого світла дорівнює 0,76—0,40 мк (мк — мікрон = 0,000001 м), інфрачервоних променів — 340—0,76 мк, ультрафіолетових — менше 0,4 мк (0,18—0,40 мк). Рентгенівські промені мають довжину хвилі (в ангстремах — А) від 15А до 0.034А. В діагностичних рентгенівських апаратах практично одержують промені з довжиною хвилі 0,1—0,8А. Меншу довжину хвиль (близько 0,001А) мають гамма-промені радіоактивного розпаду. Людське око здатне сприймати промені з довжиною електромагнітних хвиль від 7600 до 4000А, а тому рентгенівські промені для людини невидимі.
Джерелом виникнення рентгенівських променів є внутрішньоатомна енергія. Атом складається з позитивно зарядженого ядра й від'ємне заряджених електронів, які рухаються навколо ядра. Електрони атома об'єднані у вигляді шару або оболонки, кожна з яких має певний запас енергії. Електронні оболонки позначають латинськими буквами від К до Р. Найближче до атомного ядра розміщена оболонка «К», найбільш віддалена від нього — «Р». Електрони атомних оболонок мають тим більше енергії, чим дальше оболонка знаходиться від ядра.
У світлі електронної теорії метали відрізняються від інших тіл тим, що мають вільні електрони, які хаотично рухаються. Якщо
337
приєднати кінці металевого провідника до полюсів генератора струму, то вільні електрони будуть чітко поступально рухатися. Рух електронів у провіднику, спрямований від катода генератора струму до його анода, є електричним струмом. Якщо металевий провідник розігріти, він починає виділяти електрони. Це явище називають електронною емісією. Воно відіграє важливу роль у виникненні рентгенівських променів.
Для одержання рентгенівських променів спочатку необхідно розігріти спіраль рентгенівської трубки до 2500 °С струмом низької напруги (до 10 В) від знижуючого трансформатора. З розігрітої спіралі постійно вилітають електрони, що мають малу кінетичну енергію. Вони утворюють біля спіралі так звану електронну хмарку. При підведенні до рентгенівської трубки електричного струму високої напруги (50—150 кВ) через підвищуючий трансформатор, електрони, які мають однойменний заряд із спіраллю, будуть відштовхуватися від спіралі з великою силою і прямолінійно полетять вперед. У момент удару їх в анод і гальмування весь запас кінетичної енергії електронів перетворюється у два види енергії: теплову та світлову (енергія рентгенівського випромінювання). Теплова енергія становить близько 99 % кінетичної енергії електронів, а енергія електромагнітних коливань — близько 1 %. Виниклі таким чином рентгенівські промені мають назву «рентгенівські промені гальмування». Крім того, внаслідок бомбардування електронами пластинки анода, виникають ще так звані «характеристичні рентгенівські промені». Електрон, який одержав значний запас кінетичної енергії, проникнувши в глибину атомної системи анода, вибиває електрон з якої-небудь оболонки його атома. На вільне місце вибитого електрона зразу рухається один з електронів оболонки, що знаходиться вище, а запас енергії, який при цьому звільнився, утворює порцію (квант) рентгенівського випромінювання.
Якість рентгенівських променів визначається твердістю або їх проникаючою здатністю. Твердість рентгенівських променів залежить від величини напруги електричного струму, який надходить із високовольтного трансформатора до полюсів рентгенівської трубки. Якщо подавати на рентгенівську трубку напругу в 10— 20 тис. вольт, то швидкість руху електронів від спіралі до анода буде порівняно невеликою і сила удару їх в анодну пластинку буде слабкою. При цьому виникають рентгенівські промені з довгою хвилею, які здатні проникати на малу глибину. Такі промені називають м'якими рентгенівськими променями. Якщо до полюсів трубки подавати струм високої напруги (100 кВ), то швидкість руху електронів в.ід спіралі до анода буде дуже великою (близько 200 тис. км/с), а сила удару їх в анод — величезною. Одержані при цьому рентгенівські промені будуть мати дуже коротку довжину хвилі й високу проникаючу здатність. Ці промені називають
338
твердими рентгенівськими. Твердість рентгенівського випромінювання практично вимірюється кіловольтами, оскільки вона залежить від напруги.
Кількість рентгенівських променів визначається інтенсивністю випромінювання, яка залежить в основному від ступеня нагрівання спіралі катода. Змінюючи температуру нагрівання спіралі при однаковій напрузі, можна підвищувати або зменшувати емісію-електронів, що зумовлює силу струму в трубці і кількість рентгенівських променів. Отже, змінюючи ступінь нагрівання спіралі при однаковій різниці потенціалів на полюсах рентгенівської трубки (твердість променів), можна одержувати різну інтенсивність рентгенівського випромінювання. Інтенсивність рентгенівських променів вимірюють у міліамперах, оскільки кількість променів залежить від електронів, а потік електронів — це електричний струм. Однак сила струму, що проходить через трубку, невелика й вимірюється у тисячних частках ампера (міліамперах). При струмі в 1 міліампер кількість електронів становить 6,3-1015 за 1 с.
Таким чином, при одній і тій же твердості, змінюючи ступінь нагрівання спіралі, можна одержувати різну інтенсивність рентгенівських променів. З другого боку, при одній і тій же інтенсивності можна одержувати різну твердість променів, змінюючи напругу на полюсах трубки. Можливість роздільно регулювати твердість випромінювання і його інтенсивність надзвичайно суттєва для вирішення ряду питань при рентгенівському дослідженні тварин.
Рентгенівські промені поширюються подібно до світла. При взаємодії з середовищем вони частково поглинаються, частково відбиваються І розсіюються. Однак ураховуючи те, що довжина хвилі рентгенівських променів невелика, а енергія випромінювання значна, вони мають ще ряд інших властивостей. Рентгенівські промені проникають через непрозорі для видимого світла тіла різної щільності — дерево, картон, папір, тканини людського й тваринного організму і навіть через тонкий шар окремих металів. Глибина проникнення рентгенівських променів залежить від довжини хвилі та властивостей матеріалу. Чим менша довжина хвилі, тим глибше в середовище проникають рентгенівські промені^ Чим щільніше середовище, тим більше у ньому поглинаються рентгенівські промені.
Рентгенівські промені викликають холодне світіння (люмінесценцію) деяких хімічних сполук. Одні речовини світяться у момент дії їх (флюоресценція), інші — продовжують світитися деякий час після припинення дії променів (фосфоресценція). Подібно видимому світлу рентгенівські промені викликають зміни у сполуках срібла світлочутливого шару фотоплівок (фотохімічний ефект).
Рентгенівські промені викликають іонізацію повітря, внаслідок
33*
чого утворюються позитивно і негативно заряджені частинки —• іони. Іонізоване середовище стає провідником електричного струму. Цю властивість використовують для вимірювання інтенсивності променів за допомогою іонізаційної камери.
Властивістю рентгенівських променів є виражена біологічна дія. Проходячи через тканини, вони можуть викликати різні зміни залежно від виду тканини й дози енергії променів. Малі дози стимулюють обмінні процеси у тканинах, великі пригнічують життєдіяльність тканин, викликають у них функціональні й морфологічні зміни аж до загибелі клітин. Тривала дія малих доз рентгенівських променів або вплив зразу великої дози може спричиняти в організмі променеву хворобу.
РЕНТГЕНІВСЬКІ АПАРАТИ
Ветеринарний рентгенівський апарат (установка)—обладнання для одержання і застосування рентгенівських променів у ветеринарній медицині. Рентгенівські апарати працюють від сітки змінного електричного струму. Незалежно від потужності та характеру використання кожний апарат складається з рентгенівської трубки, автотрансформатора, високовольтного (підвищуючого) й низьковольтного (знижуючого) трансформаторів, контактора (електромагнітний рубильник), реле часу, кенотронів (у стаціонарних апаратів).
Рентгенівська трубка — це електровакуумний прилад, який в апараті є генератором рентгенівських променів. Залежно від потужності та призначення апарата трубка має різну форму і розміри. Кожна трубка складається з скляного балона, катода та анода.
Скляний балон запаяний у вигляді циліндра або з розширенням посередині, з якого видалене повітря за допомогою вакуумного насоса. Тиск повітря у балоні доведений до 106—107 мм ртутного стовпчика. В кінцях трубки впаяні два електроди — катод і анод.
Катод — прямолінійна вольфрамова спіраль, розміщена в ко-ритцеподібному заглибленні біля центральної частини скляного балона. На кінці цього боку балона є цоколь або два контакти для підключення живлення до спіралі.
Анод — масивний мідний стержень, закріплений всередині скляного балона, але з другого його боку. Поверхня кінця стержня, звернена до катода, зрізана. На ній знаходиться тугоплавка вольфрамова пластинка — дзеркало пластинки, в центрі якого помітна матова ділянка — фокусна пляма (фокус рентгенівської трубки). При роботі трубки дзеркало анода дуже нагрівається і може розплавитися. Тому передбачені спеціальні пристосування для його охолодження. Насамперед корпус анода виготовлений з
340
міді, яка добре проводить тепло. Крім того, використовують повітряне радіаторне, водяне та масляне охолодження, конструкції трубок з анодом, що крутиться.
Випускають двофокусні рентгенівські трубки з двома паралельними спіралями на катоді — малою і великою. Малу спіраль використовують для досліджень, що потребують невеликої потужності апарата, більшу — для знімків великих ділянок тіла.
За розмірами, зовнішнім виглядом, призначенням, класом апаратів, методом захисту від високої напруги і рентгенівських променів, способом охолодження, будовою анода і катода виготовляють різні рентгенівські трубки. Кожну з них позначають цифрами та буквами, наприклад: 4-БДМ1-100, З-БДМ-1-200. Перша цифра показує секундну потужність трубки в кіловатах (2, 4, 6, 10), друга — вид захисту. Буквою Б позначають трубки в захисному кожусі. Третя буква означає призначення трубки: Д — діагностична, С — для структурного аналізу, Т — для рентгенотерапії. Четвертий знак означає вид охолодження трубки для запобігання перегріванню анода: В — водяне охолодження, М — масляне, К — калориферне або повітряне. П'ята цифра — номер моделі. Шостий знак — максимальна робоча напруга в кіловольтах, яку можна подавати на полюси трубки. Наприклад, 2-БДМ4-75. Це означає, що трубка двокіловатна, призначена для роботи в захисному кожусі, діагностична, з масляним охолодженням, модель 4, розрахована на напругу не більше 75 кіловольт.
Рентгенівські апарати за призначенням поділяють на діагностичні та терапевтичні. Діагностичні апарати бувають стаціонарні, пересувні та переносні (портативні). Крім того, розрізняють апарати за типом живлення рентгенівської трубки — безкенотронні (напівхвильові) й кенотронні. За характером захисту від високої напруги рентгенівські установки розрізняють: кабельні (висока напруга на рентгенівську трубку подається від окремо розміщеної коробки з трансформаторами через високовольтний захисний провідник) і блок-апарати (трансформатор високої напруги та рентгенівська трубка знаходяться в одній металевій коробці, з якої виходять лише низьковольтні провідники).
Стаціонарні рентгенівські апарати найбільш потужні, мають масу 1500—2000 кг і більше. Ними обладнують спеціальні рентгенівські кабінети. Напруга на трубці в цих апаратах досягав 100—150 кВ, а струм трубки до 400—500 мА. Стаціонарні апарати мають окремо розміщений пульт управління з автотрансформатором і вимірювальними приладами, коробку з трансформаторами та кенотронами, штативи з трубкою для знімків і просвічування. Для дослідження тварин використовують медичний стаціонарний рентгенівський апарат АРД-2-110-К4, стаціонарний рентгенодіагностичний комплекс РУМ-2ОМ, рентгенівський стаціонар-
341
ний діагностичний апарат РУД-145-250-1, рентгенівську стаціонарну діагностичну установку РУМ-4К.
Пересувні (палатні) рентгенівські установки легші (200— 300 кг) і для їх встановлення не потрібно спеціального приміщення. Потужність цих апаратів нижча стаціонарних. Електричні параметри трубки в палатних апаратах становлять: 90—125 кВ, 25—100 мА. У пересувних рентгенівських апаратах усі частини змонтовані на штативі з колесами. Пульт управління кріпиться на основі штатива, а високовольтний блок (коробка з трансформатором і трубкою) — на колонці штатива. Весь апарат можна легко пересувати. В деяких моделях пересувних апаратів для підвищення потужності використані селенові високовольтні випрям-лювачі і трубка з анодом, що крутиться. Ці апарати побудовані за типом кабельних стаціонарних апаратів. Коробка з трансформаторами та селеновими стовпчиками розміщена на візку штатива, а рентгенівська трубка закріплена на його колонці. У ветеринарній медицині використовують ветеринарний пересувний рентгенівський апарат 12-ВЗ, медичний палатний рентгенівський апарат РУ-725-Б, рентгенівську установку пересувного типу РУ-72М-Б, апарат рентгенівський ветеринарний пересувний 12Ф-6У-2 (з флюорографічною камерою КФ-70У).
Переносні (портативні, чемоданні) рентгенівські апарати мають ще меншу потужність. Напруга на трубці у них не перевищує 75 кВ, а струм трубки— 15—25 мА, маса їх 40—60 кг. Переносні апарати мають невеликий розбірний штатив, на якому закріплюють високовольтний блок. Невеликий пульт управління розміщується окремо або кріпиться на штативі до муфти високовольтного блока. Ці апарати можна швидко розібрати і скласти в чемодани. Для ветеринарних цілей використовують рентгенівський апарат РУ-760 (чемоданний), ветеринарний переносний рентгенівський апарат 8-ЛЗ («Арман-1»).
У ветеринарній клінічній діагностиці, крім названих, можна використовувати також рентгенівські апарати інших типів.
МЕТОДИ РЕНТГЕНОЛОГІЧНОГО ДОСЛІДЖЕННЯ
Рентгенологічне дослідження тварин проводять з урахуванням, таких властивостей рентгенівських променів, як здатність проникати через тканини організму, викликати видиме світіння окремих хімічних речовин, поглинатися в певній мірі тканинами залежно від їх щільності. Рентгенологія має два класичні методи дослідження: рентгеноскопію (просвічування) і рентгенографію (виготовлення знімків).
Рентгеноскопія (просвічування) — це метод визначення патологічних змін в органах і тканинах за допомогою одержаних на
342
флюоресціюючому екрані тіней під час дії на них рентгенівських променів.
Для одержання видимого зображення досліджуваних ділянок тіла використовують спеціальні екрани. На білий картон розміром 30X40 см (або іншого розміру) з одного боку нанесений шар хімічної речовини (платино-синеродистий барій, вольфрамовокис-лий кальцій, цинк-кадмій сульфат та ін.), яка при потраплянні на неї рентгенівських променів світиться. Платино-синеродистий барій флюоресціює жовтувато-зеленуватим світлом. Для захисту від механічних пошкоджень заднього боку екрана використовують целулоїдну або пластмасову пластинку. Для захисту флюоресцію-ючого шару картонного екрана та захисту рентгенолога під потрапляння на нього променів використовують просвинцьоване скло товщиною 10 мм.
Між рентгенівською трубкою і екраном розміщують ділянку тіла тварини і при дії рентгенівських променів на екрані одержують світлове зображення у вигляді тіней різної інтенсивності. Повітря у порожнинах тіла та суглобові хрящі практично прозорі для рентгенівських променів, а м'язи, сухожилля, паренхіматозні органи, кишечник (м'які тканини) затримують промені вже значно. Найбільше рентгенівські промені поглинаються кістковою тканиною і металевими сторонніми тілами.
Рентгеноскопію проводять у затемненому приміщенні. Перед початком просвічування рентгенологу необхідно побути 3—5 хв у темноті, щоб підготовити очі для кращого сприйняття тіней на екрані. Якщо неможливо затемнити приміщення, користуються криптоскопом (матерчаста конусоподібна камера з екраном і оглядовим віконцем).
Відстань від трубки до екрана повинна бути такою, щоб конус променів освітлював майже весь екран розміром 30X40 см. Практично ця відстань становить 60—65 см. При збільшенні її між екраном і трубкою у два рази в чотири рази збільшується освітлювальна площа і в чотири рази зменшується ступінь світіння екрана. І, навпаки, при зменшенні цієї відстані у два рази площа освітлення зменшується у чотири рази й на стільки ж посилюється світіння екрана. Рентгенівські апарати дають змогу просвічувати усі ділянки тіла дрібних тварин. У великих тварин для просвічування доступні голова, шия, грудна клітка. Ділянки тазу, стегна й плеча для просвічування недоступні (велика товщина тканин). Для одержання диференційованої тіньової картини рентгенівського малюнка при дослідженні органів черевної порожнини та інших використовують різні штучні контрастні речовини з малою або великою атомною масою.
Як контрастні речовини при рентгенологічному дослідженні використовують кисень, вуглекислий газ, повітря. Вони поглина-
343
ють рентгенівські промені в меншій мірі, ніж органи і тканини тварини, чим створюється необхідна для дослідження контрастність на екрані. Атмосферне повітря при введенні в різні порожнини не викликає ускладнень і швидко розсмоктується, через що його частіше використовують. Повітря для контрастності вводять у порожнини суглобів, сухожильних піхв і слизових сумок, шлунок коням, собакам, черевну порожнину коням, дрібним тваринам (пневмоперитонеум), в навколониркову жирову клітковину (пнев-морен), у сечовий міхур (пневмоцистографія). Повітря в порожнини вводять, дотримуючись звичайних правил хірургії.
Контрастні речовини з великою атомною масою здатні інтенсивно поглинати рентгенівські промені, чим викликають чітку контрастність на екрані. До них відносять барію сульфат (для дослідження шлунково-кишкового тракту), калію бромід (для дослідження сечового міхура та вим'я), сергозин (для урографії, ва-зографії, діагностики захворювань вим'я), йодоліпол (для бронхо-, пієло-, фістулографії, дослідження вим'я), кардіотраст (для дослідження судин серця і вим'я), а також ряд інших препаратів (діодон, нікотраст, йодурон, тріумбрен, тріопак, урограф, гіпак, кардіограф, трийодтраст тощо).
Використовуючи рентгеноскопію, при житті тварини можна побачити такі зміни, які не виявляють іншими методами. Крім того, можна простежити за роботою окремих внутрішніх органів (легень, серця, кишечника, суглобів) у динаміці, не викликаючи неприємного відчуття у тварин.
До недоліків рентгеноскопії слід віднести: відсутність об'єктивного документа, робота в затемненому приміщенні, перебування лікаря-рентгенолога під час дослідження у зоні розсіяного випромінювання.
Режим роботи апарата при просвічуванні залежить від його типу й товщини ділянки дослідження. Твердість рентгенівських променів для дослідження дрібних тварин може коливатися від 50 до 65 кіловольт, а інтенсивність від 3 до 4 міліампер, для великих — відповідно 60—80 кВ і 4—5 мА. При просвічуванні різних ділянок тіла у тварин на екрані спостерігають різноманітну тіньову картину, для аналізу якої необхідний певний досвід роботи.
При рентгеноскопії необхідно враховувати, що тіньова картина рентгенівського зображення, крім фізико-хімічних властивостей досліджуваної ділянки, залежить від просторового взаєморозмі-щення рентгенівської трубки, ділянки дослідження та екрана, а також напрямку центрального пучка рентгенівських променів.
|
|
|