1. Рентгенологический метод исследования

8 ноября 1895 года Вильгельм Конрад Рентген при изучении свойств электровакуумной (катодной) катушки заметил наличие люминисцентного свечения платино-синеродистого бария под действием невидимого излучения испускаемого катодной катушкой. Исследования Рентгена показали, что эти лучи способны проходить сквозь предметы и распространяться в воздушной среде на несколько метров. Спустя 1 месяц с момента опубликования Рентгеном сообщения и результатов исследований в Петербургском университете и Военно-медицинской академии были выполнены рентгенограммы конечностей, а затем и органов. Вскоре изобретатель радио А.С. Попов изготовил первый отечественный рентгеновский аппарат, который стал функционировать в Кронштадском госпитале. За своё открытие Рентген первым из физиков получил Нобелевскую премию, которую получил в 1909 году. А в 1906 году на 1 Международном съезде по рентгенологии Х-лучи были названы рентгеновскими.

Физические основы рентгеновского излучения

Рентгеновские лучи являются разновидностью электромагнитных волн, которые занимают место между ультрафиолетовыми и -лучами. Скорость распространения рентгеновских лучей равна скорости света – 300 000 км/с (табл. 1).

Таблица 1 – Физические параметры излучений

Параметр	Вид излучения
	Радио-волны	Инфракрас-ные лучи	Оптическое излучение (видимый свет)	Ультрафиоле-товые лучи	Рентгеновские лучи	, ,  -лучи
Частота	3х105-11	3х1011	3х1014	3х1015-18	3х1018-19	3х1019-…
Длина волны	102 – 10-1	10-3	10-6 - 10 -7	10-9	10-10 – 10-11	10-11 – 10-…

Свойства рентгеновских лучей: 1) проникающая способность (лучи проникают сквозь объекты непроницаемые для видимого света), 2) поглощение и рассеивание (лучи с наибольшей длиной волны полностью поглощаются и передают свою энергию веществу, а часть лучей походит сквозь объект, изменяя свои характеристики, что используют при рентгендиагностике), 3) флюоресценция, 4) фотохимическое действие (восстанавливает серебро из галогенидов серебра, что позволяет фиксировать изображение на фоточувствительной плёнке), 5) ионизация вещества, 6) биологическое действие (за счёт ионизации),7) прямолинейность распространения лучей (рентгеновское изображение всегда повторяет форму объекта), 8) поляризация света (рентгеновские лучи всегда распространяются в определённой плоскости), 9) дифракция и интерференция (на этом основано использование рентгеноскопии и рентгеновского структурного анализа), 10) невидимость.

В состав любой рентгеновской системы входят: рентгеновская трубка, пациент и приёмник рентгеновского изображения.

Рентгеновская трубка состоит из двух электродов и стеклянной колбы (с вакуумом). При подаче тока спиральная нить катода разогревается и вокруг неё за счёт эффекта термоэлектронной эмиссии образуется облачко свободных электронов. Как только возникает разность потенциалов между катодом и анодом электроны устремляются к аноду. При торможении электронов в веществе анода часть их кинетической энергии идёт на образование рентгеновских лучей, которые выходят за пределы трубки. Рентгеновские лучи бывают двух видов:

1) первичные лучи - это рентгеновские лучи торможения, которые возникают при ударе потока электронов об анод. Чем выше скорость движения электронов, тем короче длина волны рентгеновских лучей. Волны с более короткой длиной волны обладают большей проникающей способностью. Меняя напряжение трансформатора, можно регулировать скорость электронов и получать сильно проникающие (жёсткие) или слабо проникающие (мягкие) рентгеновские лучи.

2) вторичные лучи (характеристические) – длина волны этих лучей торможения строго определённой длины, характерной для того химического элемента, из которого состоит анод.

Общие методы рентгенологических исследований.

1) рентгеноскопия – это метод исследования, при котором изображение получают на флюоресцентном (светящемся) экране в реальном масштабе времени. Для этого больного помещают на специальном штативе, рентгеновские лучи, пройдя сквозь тело пациента попадают на экран на котором возникает свечение, которое тем интенсивнее, чем болший поток рентгеновских лучей попадает на экран. Плотные ткани (кости) удерживают больше лучей, чем рыхлые ткани (мышцы, клетчатка и т.д.). Свечение экрана очень слабое, и потому такие исследования поводились в темноте. Изображение было не очень чётким, не дифференцировались мелкие детали. Кроме того, при таком методе диагностики возрастает лучевая нагрузка на медперсонал, который вынужден работать с защитными экранами и в свинцовых фартуках.–

2) рентгентелевизионное просвечивание. Это усовершенствованный метод рентгеноскопии. В этом случае свечение экрана усиливается, преобразуется в электрический сигнал и отображается на экране дисплея. При таком исследовании лучевая нагрузка на медперсонал уменьшается, а исследование органов можно проводить в освещённой комнате.

Если при рентгеноскопии пациент перемещается относительно рентгеновского излучателя, говорят о полипозиционном исследовании, а если рентгеновский излучатель перемещают относительно тела человека, то это полипроекционное исследование.

3) рентгенография – это методика исследования, при которой получается статическое изображение объекта, зафиксированное рентгеновской плёнке, фотоплёнке, цифровом детекторе и т.д. Снимки всей анатомической области организма человека называют обзорными, а снимки небольшой части анатомической области называют прицельными.

Некоторые органы хорошо видны на рентгенограммах за счёт своей естественной контрастности (лёгкие, кости), другие органы могут быть видны только при дополнительном контрастировании их внутреннего просвета. Проходя через тело человека рентгеновские лучи задерживаются в тканях. Там, где излучение задерживается больше, на плёнке формируется затемнение, а где излучение задержалось меньше, формируется просветление.

Преимущества метода рентгенографии: хорошая разрешающая способность, возможность хранения информации и консультирования снимков разными специалистами, уменьшение лучевой нагрузки на пациента. Недостатки: материальные затраты на плёнку и отсроченное получение результата.

4) дигитальная рентгенография (рентгенография с цифровым изображением). Такая рентгенография выполняется на цифровых аппаратах с использованием обработки поступающих рентгеновских изображений с помощью компьютерных программ. Преимущества: быстрота получения результата, возможность коррекции изображения по яркости, контрасту, размерам и увеличению, а также возможность архивации электронных данных и передача неискажённого сигнала на большие расстояния оп электронным сетям.

5) флюорография – это фотографирование рентгеновского изображения объекта с фолюоресцентного экрана на фотоплёнку. В настоящее время фотоплёнка заменяется на цифровой преобразователь. Цифровые флюорографы ничем не отличаются от дигитальной рентгенографии, только предназначены для исследования лёгких.

6) рентгенография с прямым увеличением изображения – этот метод требует специальных рентгеновских трубок, которые позволяют получить увеличенное изображение и более чётко отобразить детали небольших сегментов конечностей (кистей, стоп).

7) электрорентгенография – методика, при которой изображение получают на поверхности селеновой пластины, которая под действием рентгеновских лучей неравномерно разряжается. После этого на неё наносят угольный порошок, который согласно электростатическому притяжению, также неравномерно распределяется по поверхности пластины и фиксируется затем на бумажном носителе. Селеновая пластина может быть использована неоднократно, кроме того она в незаряженном состоянии индифферентна к воздействию ионизирующих излучений. Электрорентгенография при исследовании костей даже превышает рентгенографию.

8) линейная томография – методика послойного рентгеновского исследования. В данном случае пациент во время исследования остаётся неподвижным, а излучатель и приёмник движутся во встречном направлении по прямой линии, по дуге или иной траектории. В этом случае изображение большинства деталей на томограмме оказывается размазанным, нечётким, а образования, находящиеся на уровне центра вращения системы отражаются наиболее чётко. Чем больше амплитуда перемещения излучателя, тем тоньше слой томограммы. В том случае, если угол отклонения излучателя составляет всего 3-5 градусов, получают изображение толстого слоя ткани. Такой метод линейной томографии назвали – зонография. Наиболее часто томографию выполняют при патологии лёгких, средостения и костей.