Розділ 1.

Тема: РЕНТГЕНОЛОГІЧНІ МЕТОДИ ОДЕРЖАННЯ МЕДИЧНОГО ЗОБРАЖЕННЯ

Кількість годин - 1.

Матеріальне та методичне забезпечення теми: набір слайдів,рентгенограм, флюорограм, томограм, зображень деяких органів з допомогою рентгенконтрастних речовин, методичні розробки .

1. Актуальність теми:

У зв'язку з широким використанням у практиці обстежен­ня хворих рентгенологічного методу необхідно ознайомити студентів з принциповою схемою одержання рентгенівського зображення, схемою будови рентгенівського апарата, видами апаратів, засобами одержання рентгенівського зображення.

2. Навчальні цілі:

Знати, засвоїти α=II

• - принципову схему одержання рентгенівського зображення;

• - необхідність використання рентген­контрастних методів одержання рентгенівського зображення;

• - необхідність використання томографічних, дігітальних методів одержання рентгенівського зобра­ження.

• - властивості рентгенівських променів;

• - як побудована рентгенівська трубка і апарат;

• - види рентгенівських апаратів;

• - засоби одержання рентгенівського зображення:

рентгенографія, електрорентгенографія,флюоро-

графія ,ренгеноскопія,ренгенотелевізійна ренгено-

скопія,дігітальна рентгенографія і рентгеноскопія,то-

мографія;

• - штучне контрастування органів, види контрастних речовин.

Після вивчення теми студент повинен вміти α=III:

1. пояснити принцип методу рентгенологічного досліджен­ня;

2. пояснити схему будови рентгенівських апаратів і рентге­нівської трубки;

3. пояснити засоби одержання рентгенівського зображення;

4. пояснити необхідність використання штучного контрас­тування і томографії при дослідженні деяких органів, тканин;

5. вибирати засоби одержання рентгенівського зображення для визначення стану досліджуваних органів;

6. розпізнавати рентгенограму, флюорограму, електрорентге­ногра­му, томограму, дигітальну рентгено­граму і флюорограму;

7. розпізнавати різні види рентгенівських апаратів.

8. Визначити характер патологічних змін за допомогою протоколу дослідження, складеного лікарем-спеціалістом по УЗД.

3. Матеріали до аудиторної самостійної роботи.

3.1.Базові знання ,вміння, навички необхідні для вивчення теми (міждисциплінарна інтеграція).

а. Основні базові знання, вміння та навички необхідні для самостійного засвоєння теми:

Дисципліна	Знати	Вміти
Фізика	Знати фізичні основи отримання рентгенологічного зображення	Вміти пояснити фізичні основи отримання рентгенологічного зображення

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЧАСТИНА.

Рентгенівські промені були відкриті в 1895 році німецьким фізиком Вільгельмом Конрадом Рентгеном, з допомогою них він одержав перше медичне зображення, знімок кісток кисті.

Рентгенівські промені – це електромагнітне випромі­ню­ван­ня, яке являє собою потік фотонів, що поширюються зі швидкістю світла.

Вони мають такі властивості:

1-проникають крізь непрозорі тіла;

2-зумовлюють світіння деяких хімічних з’єднань;

3-розкладають галоїдні з’єднання срібла;

4-змінюють електропровідність напівпровідникових пластин;

5-утворюють іони.

Ці властивості широко використовуються при одержанні медичного зображення.

Рентгенологічний метод дослідження – це спосіб вивчення будови і функцій різних органів, що базується на кількісному і якісному аналізі пучка рентгенівських променів, які проникли крізь тіло людини. Принципова схема одержання зображення з допомогою них складається з:

1-генерації променів в рентгенівській трубці;

2-спрямування променів на хворого;

3-одержання невидимого рентгенівського зображення після різного поглинання та розсіювання променів при проходженні крізь об’єкт;

4-одержання видимого зображення.

Рентгенівські промені виникають в рентгенівській труб­ці, яка являє собою скляний балон з великим ступенем вакууму всередині нього. В порожнині трубки знаходяться два електроди: катод та анод. На катоді виникають електро­ни, які прискорюються в просторі між катодом та анодом. Прискорені електроди гальмуються на аноді ,в зв’язку з чим виникають рентгенівські промені (Мал.1.1).

Рентгенівська трубка є складовою частиною апарата, що має штатив, на якому утримується рентгенівська трубка, є місце для розміщення хворого, є трансформатор, який поста­чає в апарат струм високої та низької напруги, пульт керування, екранно-зйомний пристрій.

Рентгенівські апарати поділяються на :

1-універсальні, за допомогою яких можна проводити рентгеноскопію та рентгенографію у різних положеннях хворого;

2-апарати спеціального призначення, що використо­вуються у неврології, стоматології, маммалогії, урології та ангіології;

3-пересувні апарати – палатні та операційні;

4-для обстеження дітей;

5-масових перевіряючих досліджень – флюорографії.

Розрізняють такі засоби одержання рентгенівського зображення :

1-рентгенографія – на рентгенівській плівці;

2-електрорентгенографія – на селеновій напівпровід­никовій пластинці, а потім на папері;

3-рентгеноскопія на флюоресцуючому екрані;

4-рентгеноскопія рентгенотелевізійна – на екрані телевізора за допомогою рентгенівського електрон­но-оптичного перетворювача;

5-дигітальні засоби рентгенографії та рентгеноскопії за допомогою електронно-оптичного перетворювача і аналого-цифрового перетворювача на екрані телеві­зора або фотоплівці і папері;

6-комп’ютерна томографія за допомогою дозиметрич­ного датчика (сцинтиляційного, газорозрядного, або напівпровідникового) на екрані телевізора або фото­плівці і папері.

Одержані за допомогою вище перерахованих засобів рентгенівські зображення поділяють на аналогові та матричні – числові.

Аналогові -ті, які несуть в собі інформацію безперер­вного характеру, наприклад, рентгенограми, флюорограми, електрорентгенограми або звичайна рентгеноскопія.

Матричні – числові, одержуються за допомогою комп’ютера. До них відносяться дигітальна рентгенографія та рентгеноскопія, флюорографія та відеозапис за допомогою електронно-оптичного перетворювача.

При проходженні крізь тіло людини пучок рентгенівсь­ких фотонів послаблюється в результаті поглинання його тканинами. При рівній товщині шару тканини, крізь який вони проходять, сильніше всього фотони поглинаються в кістковій тканині. Вдвічі слабіше вони затримуються в парен­хіматозних органах, м'язах, різних середовищах організму. Менше поглинаються рентгенівські промені в жиро­­вій клітковині і дуже мало в газах легень, шлунка, кишеч­нику. Чим сильніше поглинаються рентгенівські промені в дослід­жувальній тканині, тим інтенсивніша тінь, яку вона відби­ває на рентгенівський флюоресцуючий екран при прове­ден­ні рентгеноскопії, і тим менше його світіння. Зображення кісток, серця на флюоресцуючому екрані ­­­­-- чорне, легень – біле. Таке зображення отримало назву – позитивного (прямого) (Мал.1.3).

Флюоресцуючий екран являє собою картон, покритий речовиною, яка при взаємодії з рентгенівськими променями світиться пропорційно кількості потрапивших на нього кван­тів. З боку лікаря екран вкритий просвинцьованим склом, во­но захищає лікаря від шкідливої дії рентгенівських проме­нів.

Світіння екрану слабе,тому рентгеноскопію виконують в затемненому приміщенні, в з'вязку з чим дрібні деталі зобра­жен­ня не відрізняються. При проведенні рентгеноскопії опромінення пацієнта і персоналу найбільше в порівнянні з іншими методами дослідження.

Після проведення рентгеноскопії не залишаеться доку­мента. Перевагою рентгеноскопії є можливість отримати одночасно уявлення про функціональні та морфологічні показники досліджуваного органа. Дослідження можна про­водити при будь – якому положенні хворого, воно економіч­не, легко виконується.

Вище перераховані недоліки рентгеноскопії були відки­нуті з уведенням в практику дослідження підсилювача рент­ге­нівського зображення (ПРЗ), який включає в себе рентгенівський електронно – оптичний перетворювач (РЕОП) і телевізійну систему. (Мал.1.5). Отримане за допомогою ПРЗ зображення аналогічне первинному, але в багато разів яскра­віше, тому його можна роздивитися при видимому освіт­ленні. Відпала необхідність в адаптації. Променеве навантаження на хворого та персонал при проведенні рент­геноскопії з ПРЗ в багато разів менше, а дозволяюча здат­ність більша. Всі етапи обстеження можна записати на відеомагнітофон чи отримане зображення направити на фотокамеру, де на фотоплівці отримуються знімки розмірами 70×70 мм чи 100×100 мм. Вони називаються ПРЗ – флюо­ро­грами, їх можна робити до 6 кадрів в секунду.

Рентгенографія – рентгенологічне дослідження, при якому зображення отримують на рентгенівській плівці після опромінення її рентгенівськими променями, які пройшли крізь досліджуваний об'єкт і вже несуть в собі приховану інформацію про нього. Зображення, отримане на рентгенівсь­кій плівці, складається з чорних ділянок -- просвітлень і білих (прозорих) ділянок – затемнень. Чорні ділянки виникають в результаті відновлення атомів срібла із галоїдного срібла, яке міститься в емульсійному шарі рентгенівської плівки.

Чим менша щільність досліджуваних тканин, тим більше на рентгенівську плівку потрапило рентгенівських променів і тим більш чорним буде отримане зображення. У білих про­зорих ділянках атомів срібла немає. Воно виведене зі складу емульсійного шару при її хімічній обробці, яка включає в себе проявлення, промивання, фіксування, промивання та вису­шу­ван­ня. На цей процес витрачається до 40 хвилин. Якщо ж в рентгенівському кабінеті є проявочна машина, то час отри­мання зображення скорочується до 1,5 хвилин. Малюнок , отриманий на рентгенівській плівці, зворотний тому, яке ми маємо при рентгеноскопії і називається негативним (Мал.1.4), а пристрій для його розглядання називається негатоскопом. Дозволяюча здатність рентгенографії більша ніж рентгено­ско­пії. При рентгенографії значно менше опромінен­ня пацієнтів.

Різновидом рентгенографії є електрорентгенографія – ксерорадіографія ( від грецького хеrоs – сухий). Спочатку зображення за допомогою рентгенівських променів отри­муєть­ся на селеновій напівпровідниковій пластині, а потім переноситься на папір, аналогічно тому, як це робиться при ксерокопіюванні.

В порівнянні з рентгенографією електрорентгенографія має дві переваги. (Мал.1.6).

1.Володіє більшою фотографічною широтою – однаково добре бачимо як щільні утворення, наприклад, кістки, так і м'які тканини.

2.Має окреслення контурів на межі тканин різної щільності, вони здаються ніби підмальованими. Іншими позитивними сторонами електрорентгенографії є еконо­мічність та швидкість отримання зображення.

Але при електрорентгенографії вдвічі вище опромі­нен­ня. Це зумовлено тим, що чутливість селенової пластин­ки в 1,5 – 2 рази нижча ніж комбінації рентгенівська плівка – підсилюючий екран, тому при зйомці експозицію збільшують в 2 рази. У зв'язку з цим елетрорентгенографію частіше всього застосовують у невідкладній рентгенографії кінцівок.

Флюорографія - метод рентгенологічного дослідження з допомогою якого отримують зменшені знімки (70×70 або 100×100 мм) (Мал.1.7) шляхом фотографування зобра­ження, виникаючого на рентгенівському флюоресцу­ючому екрані або екрані електроннооптичного перетво­рювача на рулонну плівку. (Мал.1. 8) Дозволяюча здатність флюоро­графії вища ніж при рентгеноскопії, але на 4-5% нижча ніж при рентгенографії. Флюорографію використову­ють у двох напрямках:

1.) при проведенні масових перевіряючих досліджень, головним чином для виявлення приховано перебігаючих захворювань легень;

2.) при контрольних дослідженнях осіб, котрі лікуються в поліклініках або стаціонарах.

Головним недоліком зображення, яке отримують при рентгеноскопії і рентгенографії, є його сумаційність, яка пов'я­зана з накладанням тіней одних анатомічних утворень на інші, в зв'зку з чим неможливо розрізнити тіні деяких структурних елементів органів. Для диференціації вияв­лення зображення окремих структур тканин або органів, однаково поглинаючих рентгенівське випромінювання, використовують штучне контрастування і томографію. При штучному контрастуванні в порожнину органа або навколо нього вводять речовину, яка поглинає рентгенівське випромі­ню­вання сильніше або слабше ніж оточуючі його тканини, внаслідок чого виникає необхідний контраст. (Мал.1.9).

Другий спосіб контрастування порожнин органів зас­нова­ний на здатності деяких тканин поглинати з крові введену в організм речовину, концентрувати і виділяти її. (Мал.1.10).

Речовини, які затримують рентгенівські промені сильн­іше ніж м'які тканини, називають рентгенопозитивними. До них належать препарати сульфату барію, що використо­вуються для контрастування органів шлунково – кишкового тракту. Препарати органічних з'єднань що містять йод, – йодоліпол (використовується для контрастування бронхів, порожнини матки, придаткових порожнин носа), верографін, омніпак ( вводяться при контрастуванні сечовивідних шляхів та порожнин серця і судин).

Речовини, затримуючі рентгенівські промені, слабші ніж м'які тканини, називаються рентгенонегативними. До них належать гази: закис азоту, вуглекислий газ, кисень, повітря.

І рентгенонегативні і рентгенопозитивні речовини повинні бути не шкідливими, швидко виводитися з організму.

Для отримання зображення структур, розміщенних в окремих шарах органа, що вивчається, застосовують томогра­фію ( від грецького слова – TOMOS – “шар”). Розрізняють звичайну – конвенційну томографію і ко­мп’ю­терну. Конвенційну томограму одержують при перемі­щенні рен­тгенівської трубки і плівки у взаємно протилежних напрям­ках відносно нерухомого об'єкта паралельно один одному. При такому переміщенні чіткими отримують зображення тих утворень, які розміщуються на рівні центра обертання системи трубка – плівка. (Мал.1.11), ( Мал.1. 12).

Крім названих засобів отримання рентгенівського зобра­ження існують дигітальні – цифрові ( від англійського слова DIGIT – цифра) методи рентгенографічного отриман­ня зображення. Різні дигітальні зображення складаються з багатьох окремих крапок (512×512, 1024×1024), кожній з яких приписується число, яке відповідає інтенсивності її світіння на флюоресцуючому екрані телевізора. Ступінь яскравості світіння точки визначається приладом, який називається аналого-цифровий перетворювач (АЦП). Потім цифрова інформація надходить у комп'ютер, де обробляється за спеці­альними програмами. З допомогою комп'ютера можна підвищити контрастність зображення, очистити від перешкод, виділити в ньому окремі деталі чи контури, скласти зображення або відняти одне від іншого. Після комп'ютерної обробки сигнал надходить на цифроаналоговий перетворювач. В ньому числовий образ перетворюється знову в аналоговий – видимий на екрані телевізора, або друкується на папері. (Мал.1.13). Існує другий різновид дигітальної рентгенографії, в основу якого покладено використання запам'ятовуючого люмінісцентного екрана, виникаюче на ньому після рентгенівської експозиції зобра­жен­ня зчитується гелійнеоновим лазером і записується в цифровій формі.

З появою дигітальної субстракційної рентгенографії вдалося зменшити кількість рентгеноконтрастної речовини, яка вводиться в судини при ангіографії ( введення великих кількостей інколи викликає ускладнення), одержати чітке зображення дрібних судин. При проведенні дигітальної субтракційної ангіографії контрастну речовину вводять внутрішньовенно але без катетеризації судини. Спочатку записується зображення органу до введення в судини контрастної речовини, а потім їх контрастування. З другого зображення віднімається перше і одержуєть­ся тільки зображення судин.

Розділ 2

ТЕМА : КОМП'ЮТЕРНА ТОМОГРАФІЯ