КОНТРАСТНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ЛУЧЕВОЙ ДИАГНОСТИКИ

Малая контрастность между соседними объектами или одинаковая плотность соседних тканей (например, плотность крови, сосу- дистой стенки и тромба) затрудняют интерпретацию изображений. В этих случаях в лучевой диагностике часто прибегают к искусственному контрастированию.

Примером усиления контрастности изображений изучаемых органов является применение сульфата бария для исследования органов пищеварительного канала. Впервые такое контрастирование было выполнено в 1909 г.

Труднее было создать контрастные средства для внутрисосудистого введения. Для этой цели после долгих экспериментов с ртутью и свинцом стали использовать растворимые соединения йода. Первые поколения рентгеноконтрастных веществ были несовершенными. Их применение вызывало частые и тяжелые (вплоть до смертельных) осложнения. Но уже в 20-30-х гг. ХХ в. был создан ряд более безопасных водорастворимых йодсодержащих препаратов для внутривенного введения. Широкое применение препаратов этой группы началось с 1953 г., когда был синтезирован препарат, молекула которого состояла из трех атомов йода (диатризоат).

В 1968 г. были разработаны вещества, обладавшие низкой осмолярностью (они не диссоциировали в растворе на анион и катион), - неионные контрастные средства.

Современные рентгеноконтрастные средства представляют собой трийодзамещенные соединения, содержащие три или шесть атомов йода.

Существуют препараты для внутрисосудистого, внутриполостного и субарахноидального введения. Можно также вводить контрастное вещество в полости суставов, в полостные органы и под оболочки спинного мозга. Например, введение контраста через полость тела матки в трубы (гистеросальпингография) позволяет оценить внутреннюю поверхность полости матки и проходимость маточных труб. В неврологической практике при отсутствии МРТ применяют методику миелографии - введение водорастворимого контрастного вещества под оболочки спинного мозга. Это позволяет оценить проходимость субарахноидальных пространств. Из других методик искусственного контрастирования следует упомянуть ангиографию, урографию, фистулографию, герниографию, сиалографию, артрографию.

После быстрого (болюсного) внутривенного введения контрастного средства оно достигает правых отделов сердца, затем болюс проходит сквозь сосудистое русло легких и достигает левых отделов сердца, затем аорты и ее ветвей. Происходит быстрая диффузия контрастного средства из крови в ткани. В течение первой минуты после быстрой инъекции сохраняется высокая концентрация контрастного средства в крови и кровеносных сосудах.

Внутрисосудистое и внутриполостное введение контрастных веществ, содержащих в своей молекуле йод, в редких случаях может оказывать неблагоприятное воздействие на организм. Если такие изменения проявляются клиническими симптомами или изменяют лабораторные показатели пациента, то их называют побочными реакциями. Перед исследованием пациента с применением контрастных веществ необходимо выяснить, есть ли у него аллергические реакции на йод, хроническая почечная недостаточность, бронхиаль- ная астма и другие заболевания. Пациент должен быть предупрежден о возможной реакции и о пользе такого исследования.

В случае появления реакции на введение контрастного вещества персонал кабинета обязан действовать в соответствии со специальной инструкцией по борьбе с анафилактическим шоком для пре- дотвращения тяжелых осложнений.

Контрастные средства используются и при МРТ. Их применение началось в последние десятилетия, после интенсивного внедрения метода в клинику.

Применение контрастных препаратов при МРТ направлено на изменение магнитных свойств тканей. В этом заключается их сущест- венное отличие от йодсодержащих контрастных веществ. Если рентгеновские контрастные средства значительно ослабляют проникающую радиацию, то препараты для МРТ приводят к изменениям характеристик окружающих их тканей. Они не визуализируются на томограммах, как рентгеновские контрасты, но позволяют выявлять скрытые патологические процессы за счет изменения магнитных показателей.

Механизм действия этих средств основан на изменениях времени релаксации участка ткани. Большинство из этих препаратов изготавливается на основе гадолиния. Значительно реже применяются контрастные вещества на основе оксида железа. Эти вещества поразному влияют на интенсивность сигнала.

Позитивные (укорачивающие время релаксации Т1) обычно создаются на основе гадолиния (Gd), а негативные - (укорачивающие время Т2) на основе оксида железа. Контрастные препараты на основе гадолиния считаются более безопасными соединениями, чем йодсодержащие. Имеются лишь единичные сообщения о серьезных анафилактических реакциях на эти вещества. Несмотря на это, необходимы тщательное наблюдение за пациентом после выполнения инъекции и наличие доступного реанимационного оборудования. Парамагнитные контрастные вещества распределяются во внутрисосудистом и внеклеточном пространствах организма и не проходят через гематоэнцефалический барьер (ГЭБ). Поэтому в ЦНС в норме контрастируются только области, лишенные этого барьера, например гипофиз, воронка гипофиза, кавернозные синусы, твердая мозговая оболочка и слизистые оболочки носа и придаточных пазух. Повреждение и разрушение ГЭБ приводят к проникновению парамагнитных контрастных веществ в межклеточное пространство и локальному изменению Т1-релаксации. Это отмечается при целом ряде патологических процессов в ЦНС, таких, как опухоли, метастазы, нарушения мозгового кровообращения, инфекции.

Помимо МР-исследований ЦНС, контрастирование применяется для диагностики заболеваний костно-мышечной системы, сердца, печени, поджелудочной железы, почек, надпочечников, органов малого таза и молочных желез. Эти исследования проводятся значи-

тельно реже, чем при патологии ЦНС. Для выполнения МР-ангиографии и изучения перфузии органов требуется введение контрастного вещества специальным немагнитным инжектором.

В последние годы изучается целесообразность применения контрастных средств для ультразвуковых исследований.

Для повышения эхогенности сосудистого русла или паренхиматозного органа внутривенно вводится ультразвуковое контрастное вещество. Это могут быть взвеси твердых частиц, эмульсии капелек жидкости, а чаще всего - микропузырьки газа, помещенные в различные оболочки. Как и другие контрастные вещества, ультразвуковые контрастные средства должны обладать низкой токсичностью и быстро выводиться из организма. Препараты же первого поколения не проходили через капиллярное русло легких и разрушались в нем.

Используемые сейчас контрастные средства попадают в большой круг кровообращения, что дает возможность применять их для повышения качества изображений внутренних органов, усиления допплеровского сигнала и изучения перфузии. Окончательного мнения о целесообразности использования ультразвуковых контрастных веществ в настоящее время нет.

Побочные реакции при введении контрастных средств встречаются в 1-5% случаев. Подавляющее большинство побочных реакций - легкой степени тяжести и не требует специального лечения.

Следует уделять особое внимание предупреждению и лечению тяжелых осложнений. Частота таких осложнений составляет менее 0, 1%. Самую большую опасность представляют развитие анафилак- тических реакций (идиосинкразия) при введении йодсодержащих веществ и острая почечная недостаточность.

Реакции на введение контрастных средств условно можно разделить на легкие, умеренные и тяжелые.

При легких реакциях у пациента фиксируются чувство жара или озноба, небольшая тошнота. Необходимости в проведении лечебных мероприятий нет.

При умеренных реакциях вышеописанные симптомы могут сопровождаться также снижением АД, возникновением тахикардии, рвоты, крапивницы. Необходимо оказание симптоматической лечебной помощи (обычно - введение антигистаминных препаратов, противорвотных средств, симпатомиметиков).

При тяжелых реакциях может возникнуть анафилактический шок. Необходимо срочное проведение реанимационных мероприя-

тий, направленных на поддержание деятельности жизненно важных органов.

К группе повышенного риска относятся следующие категории больных. Это пациенты:

- с тяжелыми нарушениями функции почек и печени;

- с отягощенным аллергологическим анамнезом, особенно имевшие побочные реакции на контрастные вещества ранее;

- с тяжелой сердечной недостаточностью или легочной гипертензией;

- с выраженным нарушением функции щитовидной железы;

- с тяжелым сахарным диабетом, феохромоцитомой, миеломной болезнью.

К группе риска в отношении опасности развития побочных реакций также принято относить маленьких детей и лиц старческого возраста.

Врач, назначающий исследование, должен тщательно оценить отношение риск/польза при выполнении исследований с контрас- тированием и принять необходимые меры предосторожности. Врачрентгенолог, выполняющий исследование у пациента с высоким риском побочных реакций на контрастное вещество, обязан предупредить больного и лечащего врача об опасности применения контрастных средств и при необходимости заменить исследование на другое, не требующее контрастирования.

Рентгеновский кабинет должен быть оборудован всем необходимым для проведения реанимационных мероприятий и борьбы с анафилактическим шоком.

Флюорография

Флюорография представляет собой разновидность рентгена, суть метода заключается в получении фотографического изображения органов человека в результате прохождения рентгеновских лучей на специальном флюоресцентном экране.

 

Для флюорографии используется техника, позволяющее получить уменьшенное изображение, размер которого обычно не превышает 10 на 10 см. В ряде ситуаций размер кадра еще меньше. Соответственно, чем меньше размер светочувствительной пленки, тем хуже качество изображения и разрешающая способность. Однако преимуществом флюорографического исследования является тот факт, что при проведении флюорографии на организм воздействует меньшая лучевая нагрузка. В последнее время аналоговая флюорография заменяется на цифровую. Роль пленки выполняет светочувствительная матрица, аналогичная применяемой в цифровой фотографии. Это дает возможность сохранить изображение, подвергнуть его постобработке с целью уменьшить шумы, изменить параметры (экспозиция, яркость, контрастность, насцщенность и др.), а также сохранить в виде графического файла, который может быть в дальнейшем анализирован на экране высококонтрастного монитора.

 

Цифровая флюорография может выполнятся двумя способами:

Стандартная цифровая флюорография, которая ничем не отличается от техники получения изображения аналоговой флюорографии, лишь заменен последний этап получения конечного результата не на пленку, а в цифровом виде.

Серия послойных сканирования изучаемого объекта. Каждый полученный срез в виде изображения сканируется, анализируется и формируется окончательное изображение.

 

Флюорография применяется для исследования органов грудной клетки, молочных желез, а также костей. Учитывая малую величину лучевой нагрузки, а также простоту выполнения и дешевизну исследования, флюорография используется с целью проведения скрининговой и массовой диагностики различных заболеваний в населения. Для этого в медицинскую практику вошел принцип создания мобильных флюорографических лабораторий, которые монтируются на базе обычного городского автобуса.

 

Флюорография органов грудной клетки показана с целью раннего и массового выявления различных форм туберкулеза, а также опухолей легких и бронхов. Кроме того, исследование молочных желез таким методом позволяет выявить различные опухолевые заболевания молочных желез и диагностировать разные формы мастопатии. Исследования костей в широкой практике методом флюорографии не проводится.

 

Таким образом цифровая флюорография является простым и информативным методом диагностики заболеваний легких и молочных желез, позволяющее с минимальными затратами и высокой информативностью провести массовое обследование населения.

 

Допплерография – это современный высокоинформативный метод ультразвуковой диагностики заболеваний сосудов, основанный на использовании эффекта Доплера. Целью УЗДГ является определение объема и скорости кровотока, а так же наличия препятствий для него.

Из истории метода

Изменение (или сдвиг) частоты и длины звуковых и ультразвуковых волн, отражающихся от подвижных объектов относительно неподвижного регистратора, называется эффектом Доплера. Сдвиг частоты прямо пропорционален скорости движущихся объектов. Движение, направленное в сторону датчика, проявляется увеличением частоты, движение от датчика – снижением. Явление было названо в честь австрийского ученого-физика К. Доплера (К.Doppler), впервые описавшего его в 1842 г.

В медицинской диагностике эффект Доплера применяется с ультразвуковым и с лазерным излучением, но более широкое распространение получили ультразвуковые методы.

Первые сообщения об использовании эффекта Доплера в медицине относятся к 1956 году, когда впервые был проведен анализ скорости кровотока на основе отражения звуковых волн от эритроцитов. Вначале использовались простейшие приборы с непрерывным излучением, которые выдавали информацию в виде звуковых сигналов через встроенные динамики. В ходе дальнейшего усовершенствования элементарной базы достигались все новые уровни технических решений:

в 1966 г разработаны допплеровские системы с выделением направления,

в 1967 – импульсные системы,

1971 г – допплеровская визуализация,

1974 г – дуплексные системы эхо-импульсного типа,

1979-82 – цветовое допплеровское картирование (ЦДК или CFM) в режиме реального времени,

1994 г – допплеровская тканевая визуализация (энергетический допплер).

Суть метода допплерографии

Допплерография – это метод УЗИ диагностики, основанный на эффекте Доплера: изменение частоты УЗ-волн, отраженных от движущихся эритроцитов. Допплеровский сдвиг частоты позволяет судить о скорости и направлении кровотока. В результате передачи серии ультразвуковых импульсов в ткани на экране монитора получают график, демонстрирующий изменение скорости кровотока с течением времени на заданной глубине (допплеровский спектр или частотный спектр эхо-сигналов, поступающих от кровотока).

Такой спектральный (или импульсный) режим позволяет на основе оценки кровотока вычислить ряд важных параметров. Метод УЗ-допплерографии (или «слепой допплер») позволяет оценить лишь одну функцию – проходимость сосуда, на основе графика кровотока. Поскольку отсутствует визуализация сосудов, нельзя уточнить причину выявленного нарушения его проходимости.

Моно режим УЗДГ считается устаревшим. Это был первый этап развития УЗ-допплерографии, когда исследователю приходилось на глаз выставлять глубину сканирования в предполагаемом местонахождении сосуда. Графический спектр кровотока получался в слепую, без визуального подтверждения, откуда он получен.

Усовершенствованный и более информативный метод – дуплексное ультразвуковое сканирования (УЗДС). Современный УЗИ-сканер выполняет одновременно две функции (дуплекс):

анатомическое исследование сосудов,

качественное и количественное исследование кровотока.

УЗДС дает информацию о состоянии сосуда и окружающих тканей в В-режиме (серый спектр) и позволяет оценить гемодинамические явления с использованием эффекта Доплера.

Дуплексное сканирование отображает сосуд в двух плоскостях – вдоль и поперек. Двухмерная визуализация сосудов позволяет оценивать их проходимость и причины ее нарушения (стеноз, наличие тромбов и бляшек, извитость хода, аномалии развития), а так же скорость и направление кровотока.

Технологический режим, при котором дуплексное сканирование проходит с использованием цветного допплеровского картирования, называется триплексным сканированием. Цветовой режим дает информацию о качественном состоянии кровотока, его характере (равномерный или турбулентный, с множественными завихрениями), а спектральный режим – количественную, или информацию о скорости кровотока.

Цветовой режим дает более точную оценку проходимости сосудов. Исследуется состояние как венозных, так и артериальных сосудов. Красный цвет на мониторе показывает кровоток, направленный в сторону датчика, синий – направление кровотока от датчика.

В режиме триплексного сканирования способен работать любой стационарный сканер среднего или экспертного класса, произведенный ведущими мировыми фирмами в течение последних 10 лет.

Преимущество метода

УЗ-допплерография, позволяющая проводить наблюдения в режиме реального времени, является неинвазивным и безопасным методом исследования параметров циркуляции крови и состояния сосудов. Преимущество УЗДГ в том, что он позволяет получить результат безболезненно и без побочных эффектов для пациента, без лучевой нагрузки и практически без прямых противопоказаний. Его можно применять и у детей.

Допплерография исследует так же скорость сокращения сердечной мышцы и движения сердечных клапанов. В отличие от ангиографии, метод УЗДГ совершенно безвреден, поскольку не нуждается во введении контрастных веществ.

Преимущества допплерографии особенно очевидны в акушерской практике. Метод позволяет изучать состояние кровотока плода, маточных артерий и пуповины, а так же регистрировать ЧСС плода.

Дуплексное сканирование широко используется в сосудистой хирургии.

Метод способствует ранней диагностике заболеваний и предупреждению развития осложнений. Может выполняться повторно неоднократно, что может быть необходимо для оценки динамики заболевания на фоне терапии.

Эхокардиография (ЭхоКГ) - исследование сердца с помощью ультразвука. Данный метод позволяет диагностировать врожденные или приобретенные пороки сердца, кардиомиопатии, рубцовые изменения, тромбы, опухоли и т. д. Эхокардиография во многих случаях является единственным методом выявления или исключения ряда заболеваний. Кроме того, это исследование в большинстве случаев определяет стратегию лечения пациента.

Эхокардиография в США и Европе стремительно развивается. Новейшие международные стандарты эхокардиографического исследования включают в себя определение параметров, которые традиционно не входят в обычные протоколы ЭхоКГ, использующиеся в большинстве клиник нашего города. В том числе это обусловлено отсутствием УЗИ аппаратов экспертного класса и дорогостоящего программного обеспечения. Между тем, принятие профессионального решения о необходимости операции на сердце часто без этого невозможно. Мы выполняем эхокардиографические исследования согласно требованиям международных стандартов.

 

 

Показания к эхокардиографии:

1. Подозрение на наличие заболевания сердца, при появлении любого симптома с неуточненной причиной (сердцебиения, перебои в работе сердца, потери сознания, головокружения, обмороки, дискомфорт или боли в области сердца, одышка, плохая переносимость физических нагрузок, выявление шумов в сердце, изменений на ЭКГ и т.д.).

 

2. При наличии любых заболеваний сердца – ежегодно, с целью контроля их течения.

 

Методика проведения эхокардиографии:

Это исследование может быть выполнено без предварительной консультации врача, как скрининговый метод раннего выявления заболеваний, по желанию обратившегося.

Это исследование полностью безболезненно и безопасно.

 

Пациент ложится на кушетку, врач, перемещая УЗИ датчик по грудной клетке обследуемого, получает на мониторе изображения структур сердца, потоков крови и измеряет их. Результаты вводятся в компьютер, с помощью которого врач проводит расшифровку данных и их анализ. Заключение врача в распечатанном виде выдается сразу же (в течение 15 минут) после окончания теста. Результаты исследования сохраняются в памяти компьютера для сравнительного анализа изменений в динамике при последующих посещениях. Общая продолжительность эхокардиографии – 40 минут.

 

Если Вы намерены пройти это исследование самостоятельно, а не по назначению врача, то мы рекомендуем Вам консультацию нашего кардиолога для получения развернутых рекомендаций и составления индивидуального плана дальнейших действий в Вашем конкретном случае.

 

Эхокардиография по международному протоколу проводится на УЗИ аппаратах экспертного класса Vivid 7 Dimension и Vivid E9 от компании General Electric Healthcare во всех кардиоцентрах нашей сети: Олеко Дундича 8, пр. Тореза 72, Бадаева 6, ул. Пулковская 8.

 

Подготовка к исследованию:

Утром в день теста целесообразно принять душ. Возьмите с собой медицинские документы: электрокардиограммы, заключения предыдущих обследований, выписки из больниц.

 

 

Глава 1.

Лучевая диагностика - наука о применении излучений для изучения строения и функции нормальных и патоло гически измененных органов и систем человека в целях профилактики и распознавания болезней.

В состав лучевой диагностики входят рентгенодиагностика, ультразвуковая диагностика, рентгеновская компьютерная томография, радионук-лидная диагностика, магнитно-резонансная томография. Кроме того, к ней примыкает интервенционная радиология, включающая в себя выполнение диагностических и лечебных вмешательств с применением лучевых диагностических исследований.

Все излучения, используемые в лучевой диагностике, разделяются на не-ионизирующие и ионизирующие. При взаимодействии со средой ионизирующие излучения не вызывают ионизации атомов, т. е. их распада на противоположно заряженные частицы - ионы.

Ионизирующие излучения способны ионизировать атомы окружающей среды, в том числе атомы, входящие в состав тканей человека. Все эти излучения подразделяются на квантовые (т. е. состоящие из фотонов) и корпускулярные (состоящие из частиц).

Это деление в значительной мере условно, так как любое излучение имеет двойственную природу и в определенных условиях проявляет то свойства волны, то свойства частицы. Однако для радиологической практики это деление удобно по ряду соображений.

К квантовым ионизирующим излучениям относят тормозное излучение (в частности, рентгеновское) и гамма-излучение. К корпускулярным излучениям причисляют пучки электронов, протонов, нейтронов, мезонов и других частиц.

Различают естественные и искусственные источники ионизирующих излучений. Первым естественным источником является космическое излучение, приходящее из Вселенной на Землю. В его состав входят протоны, нейтроны, атомные ядра и другие частицы. Они нередко обладают исключительно высокой энергией, но в атмосфере тратят эту энергию, главным образом на взаимодействие с атомами воздуха. На поверхности Земли

интенсивность космического излучения сравнительно мала. Вторым естественным источником являются радиоактивные элементы, распределенные в земных породах, воздухе, воде, живых организмах, в том числе в тканях человека. Все указанные источники определяют радиоактивность окружающей нас среды - естественный радиационный фон.

Искусственными источниками ионизирующих излучений являются различные технические устройства, созданные человеком. В лучевой диагностике в качестве таких устройств выступают рентгеновские трубки, радионуклиды и ускорители заряженных частиц.

Проходя через любую среду, в том числе через ткани человеческого организма, все ионизирующие излучения действуют в принципе одинаково: все они передают свою энергию атомам этих тканей, вызывая их возбуждение и ионизацию. Распределение возникающих ионов по пути следования частиц, или фотонов, различно, так как зависит от их природы и энергии.

Протоны, и особенно α -частицы, имеют большие массу, заряд и энергию, поэтому движутся в тканях прямолинейно, образуя густые скопления ионов. Иначе говоря, у них большая линейная потеря энергии в тканях. Длина их пробега зависит от исходной энергии частицы и природы вещества, в котором она перемещается. Линейная потеря энергии (ЛПЭ) = Е/Р, где Е - энергия частицы, Р - ее пробег в данной среде.

Путь электрона в ткани извилист, так как он обладает малой массой и изменяет направление своего движения под действием электрических полей атомов. Однако электрон способен вырывать орбитальный электрон из системы встречного атома, т. е. производить ионизацию вещества. Только образующиеся пары ионов распределены по пути следования электрона гораздо менее густо, чем под действием протонного пучка или α -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, которые в свою очередь дают плотные скопления ионов. Часть ядер, в частности ядра атомов натрия, фосфора и хлора, вследствие взаимодействия с нейтронами становятся радиоактивными. В связи с этим после облучения человека потоком нейтронов в его теле остаются радионуклиды, являющиеся источником излучения (так называемая наведенная радиоактивность).

Таким образом, в результате взаимодействия заряженных и нейтральных частиц с атомами человеческих тканей происходит ионизация вещества тканей. При этом каждому виду излучения свойственно определенное микрораспределение ионов (энергии) в тканях.

Поток фотонов ослабляется в любой среде, в том числе и в биосубстрате, в результате рассеяния фотонов в пространстве и их взаимодействия с атомами среды. Пространственное ослабление происходит так же, 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 излучения и гамма-излучения с веществом часть их энергии превращается в кинетическую энергию электронов, которые производят ионизацию среды.

Все излучения, как неионизирующие, так и ионизирующие, способны вызывать изменения в живых организмах, т. е. оказывают биологическое действие. Оно является результатом поглощения энергии излучения элементами биоструктур.

Однако энергия ультразвуковых волн и высокочастотных электромагнитных колебаний, используемых в диагностике, значительно ниже энергии, которая сопровождается механической и химической реакцией тканей. Биологическое действие ультразвука, стабильного магнитного поля и высокочастотных радиоволн продолжает изучаться, но до настоящего времени вредных последствий от ультразвуковых и магнитно-резонансных исследований не зарегистрировано. Их можно считать практически безвредными.

Совсем иное дело - ионизирующие излучения. Их биологическое действие стало известно вскоре после открытия рентгеновского излучения.

Первый этап биологического действия ионизирующих излучений представляет собой физический процесс взаимодействия излучения с веществом. Все излучения непосредственно или опосредованно вызывают возбуждение или ионизацию атомов биосистем. В результате в тканях появляются возбужденные и ионизированные атомы и молекулы, обладающие высокой химической активностью.

Они вступают во взаимодействие друг с другом и окружающими атомами - под влиянием облучения возникает большое количество высокоактивных свободных радикалов и перекисей. Поглощение энергии излучения и первичные радиационно-химические реакции совершаются практически мгновенно - в течение миллионных долей секунды. Затем в тысячные доли секунды радиационно-химический процесс ведет к изменению расположения и структуры молекул и, следовательно, к нарушению биохимии клеток. Морфологические и функциональные изменения клеток проявляются уже в первые минуты и часы после облучения. В первую очередь поражаются ядерные структуры - ДНК - дезоксинуклеопротеиды и ДНК-мембранные комплексы. Наблюдается торможение роста и деления клетки, в ней обнаруживаются дистрофические изменения вплоть до гибели. Изменения в хромосомном аппарате клетки сказываются на ее наследственности - ведут к радиационным мутациям. Они могут развиться в соматических клетках, приводя к снижению жизнеспособности их потомков или к появлению клеток с новыми качествами. Эти новые популяции клеток могут быть источником опухолевых заболеваний. Мутации, развившиеся в половых клетках, не отражаются на состоянии облученного организма, но могут проявиться в последующих поколениях, что может привести к дальнейшему возрастанию числа наследственных болезней.

Биологический эффект определяется в первую очередь величиной поглощенной дозы и ее распределением в человеческом теле. При равной дозе

наибольшими последствиями сопровождается облучение всего тела. Менее выражена реакция после облучения отдельных частей тела.

Чувствительность клетки к облучению зависит от многих факторов: вида изучения (энергии квантов или частиц), стадии митотического цикла, степени оксигенации, функционального состояния клетки в момент облучения. Особенно поражаются клетки, которые в этот момент находились в состоянии повышенной функции (например, в периоде синтеза ДНК). Большую роль играют внешние условия: температура, содержание воды, кислорода и т. д.

Лучевые повреждения ярко проявляются в активно пролиферирующих тканях (лимфоидная, кроветворная) и гораздо скромнее и в более отдаленные сроки - в мало обновляющихся тканях (костная, хрящевая, мышечная, жировая).

Любое медицинское применение ионизирующих излучений требует соблюдения правил радиационной безопасности и противолучевой защиты пациентов и персонала лучевых отделений.

К числу неионизирующих излучений принадлежат тепловое (инфракрасное) излучение и резонансное излучение, возникающее в биологическом объекте, помещенном в стабильное магнитное поле, под действием высокочастотных электромагнитных импульсов. Кроме того, к неионизирующим излучениям условно относят ультразвуковые волны, представляющие собой упругие колебания среды.

Инфракрасные лучи испускают все тела, температура которых выше абсолютного нуля. Интенсивным источником такого излучения являются ткани человеческого тела. Как известно, инфракрасные волны относятся к электромагнитным излучениям. По длине волн они занимают промежуточное положение между видимым светом и радиоволнами. Диапазон инфракрасных лучей - от 0, 76 до 1000 мкм. Интенсивность инфракрасного излучения пропорциональна 4-й степени температуры тела, т. е. возрастание температуры тела в 2 раза приведет к усилению инфракрасного излучения в 16 раз. Максимальное излучение человека лежит в области длинноволновых инфракрасных лучей и составляет в среднем 9, 6 мкм. Энергия инфракрасных лучей меньше, чем световых, поэтому они не действуют на фотоматериалы.

Ультразвук представляет собой волнообразно распространяющееся колебательное движение частиц упругой среды. В зависимости от частоты колебаний звуковые волны делят на инфразвук - до 20 колебаний в секунду - 20 Гц, собственно звук - от 20 Гц до 20 кГц, и ультразвук - свыше 20 кГц. В медицинской диагностике применяют ультразвук частотой от 0, 8 до 15 МГц.

Основные принципы лучевой диагностики:

- достаточные полнота и качество лучевых исследований с учетом конкретных условий и обстоятельств их выполнения; применение при обследовании каждого конкретного больного всех доступных в данных условиях методов и методических приемов, необходимых для успешного решения поставленных задач;

- своевременность проведения лучевых исследований, максимально возможное сокращение не только продолжительности самого исследования,

но и времени от момента назначения до предоставления лечащему врачу результатов исследования;

- целесообразная, разумная экономичность лучевых исследований, исключение не оправданных клиническими задачами затрат времени и средств;

- безопасность лучевых исследований как для пациентов, так и для персонала и всех лиц, участвующих в исследовании;

- необременительность исследований для пациентов, особенно находящихся в тяжелом состоянии.

Под радиологическим изображением понимают доступное зрительному восприятию распределение излучения любого вида, преобразованное в оптический диапазон, отображающий структуру и функцию биологического объекта. Изображения создаются специальными системами. Их назначение - сделать доступной для зрительного восприятия невизуальную информацию. Все изображающие радиологические системы - рентгеновские, радионуклидные, ультразвуковые, термографические, магнитно-резонансные - можно представить в виде принципиальной схемы (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Принципиальная схема получения радиологического изображения

Первый блок в этой схеме - источник излучения. Он может находиться вне пациента, как, например, при рентгенологическом и ультразвуковом исследовании. Его можно ввести внутрь организма, как при радионуклидных исследованиях. Излучение может генерироваться в теле человека спонтанно (при термографии) или вследствие внешнего возбуждения (при магнитно-резонансной томографии).

Следующий блок в лучевой изображающей системе - детектор излучения. Он опосредованно взаимодействует с наблюдаемым объектом. Его назначение - уловить электромагнитное излучение или упругие колебания и преобразовать их в диагностическую информацию. В зависимости от вида излучения детектором могут быть флюоресцентный экран, фотопленка или рентгеновская пленка, газоразрядная камера или сцинтилляционный датчик, специальные материалы и сплавы и др.

В некоторых системах информационные сигналы из детектора поступают в блок преобразования и передачи видеосигнала. Назначение этого блока - повысить информационную емкость сигнала, убрать помехи («шум»), преобразовать его в удобный для дальнейшей передачи вид. Преобразования видеосигналов могут сводиться к изменению их физической природы (например,

преобразование упругих колебаний или светового излучения в электрические сигналы) или заключаются в математической обработке с целью изменения их структуры.

Затем преобразованные сигналы передаются в синтезатор изображения.

Он создает изображение исследуемого объекта - органа, части тела, всего человека. Разумеется, при разных лучевых методах изображение будет совершенно различным. Рентгенограммы раскрывают перед нами преимущественно макроморфологию органов и систем, а также позволяют судить об их функции на органном уровне. Радионуклидные сцинтиграммы обогащают нас сведениями о функции тканей и клеток, т. е. отражают в первую очередь функциональную анатомию человека. УЗИ позволяет судить о строении и функции органов путем анализа их акустической структуры. Термография - метод оценки теплового поля человека.

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться: