Рентгеновская спектроскопия в медицинской диагностике

2. Безупречное качество изображения. Перехода на цифровую картинку с использованием программ математической обработки изображения привёл к значительному улучшению уровня диагностики. Применение новых перспективных технологий поднимает рентгенодиагностику на новый качественный уровень. Современные технологии повышения четкости изображения являются уникальными и недоступными при других методах исследования. Они способны как повысить информативность изображения, так и снизить дозу облучения.

3. Высокая надежность в работе и воспроизводимость информации. Классическая фотография имела целый ряд факторов, снижающих надёжность и воспроизводимость получения картинки. Для получения наилучшего отображения объекта съемки фотограф может позволить себе многократно переснять объект. Но это невозможно по отношению к пациенту. По этой причине, например, снижалась выявляемость патологии при ежегодных флюорографических обследованиях. Многое зависело также от партии плёнки, качества реактивов, навыков лаборанта, проявляющего плёнку. Ведь человеку свойственно ошибаться. Компьютеризация процесса съемки и обработки изображения практически полностью исключает возможность ошибок.

4. Минимальная потребность в обслуживании. Это качество, на первый взгляд, является важным только для медицинского персонала. Но это не так. Простота обслуживания в данном случае тесно связано с простотой в использовании для врача и удобством для пациента.

5. Высокая экономичность исследования. Рентгенологические методы исследования по затратам не превышают затрат на УЗИ. Также низкой себестоимостью (в несколько раз ниже любого ультразвукового исследования) обладает флюорографическое обследование пациента.

Современная рентгенодиагностика сегодня – это самые передовые технологии, стоящие на страже здоровья человека.

 

4.  Метод Рентгеноскопи

 

Рентгеноскопия (англ. fluoroscopy – рентгеновское просвечивание) – метод рентгенологического исследования, при котором изображение объекта получают на светящемся (флюоресцентном) экране [3].

Принцип получения [3]

С момента открытия рентгеновского излучения для рентгеноскопии применялся флюоресцентный экран, представлявший из себя в большинстве случаев лист картона с нанесенным на него специальным флюоресцирующим веществом. В современных условиях применение флюоресцентного экрана не обосновано в связи с его малой светимостью, что вынуждает проводить исследования в хорошо затемненном помещении и после длительной адаптации исследователя к темноте (10 – 15 минут) для различения малоинтенсивного изображения. Вместо классической рентгеноскопии применяется, при котором рентгеновские лучи попадают на усилитель рентгеновского рентгенотелевизионное просвечивание излучения (УРИ), в состав последнего входит электронно-оптический преобразователь (ЭОП). Получаемое изображение выводится на экран монитора. Вывод изображения на экран монитора не требует световой адаптации исследователя, а так же затемненного помещения. В дополнение, возможна дополнительная обработка изображения и его регистрация на видеопленке или памяти аппарата.

Также рентгенотелевизионное просвечивание  позволяет существенно снизить  дозу облучения исследователя за счет вынесения рабочего места за пределы комнаты с рентгеновским аппаратом.

Преимущества рентгеноскопии

Главным преимуществом перед рентгенографией является факт исследования в реальном масштабе времени. Это позволяет оценить не только структуру органа, но и его смещаемость, сократимость или растяжимость, прохождение контрастного вещества, наполняемость. Метод также позволяет достаточно быстро оценить локализацию некоторых изменений, за счет вращения объекта исследования во время просвечивания (многопроекционное исследование). При рентгенографии для этого требуется проведение нескольких снимков, что не всегда возможно (пациент ушел после первого снимка не дождавшись результатов; большой поток пациентов, при котором делаются снимки только в одной проекции).

Рентгеноскопия позволяет контролировать проведение некоторых инструментальных процедур – постановка катетеров, ангиопластика, фистулография.

Недостатки рентгеноскопии

1. Относительно высокая доза облучения по сравнению с рентгенографией – практически нивелирован с появлением новых цифровых аппаратов, снижающих дозовую нагрузку в сотни раз.

2. Низкое пространственное разрешение – также значительно улучшено с появлением цифровых аппаратов.

Основные составляющие  рентгенкабинета для рентгеноскопических исследований [4]

1. Пультовая – комната, где расположен пульт управления аппаратом.

2. Фотолаборатория – место, где рентгенолаборант производит обработку экспонированной рентгеновской плёнки и зарядку кассет неэкспонированной плёнкой.

3. Рентгенодиагностический кабинет – место, где находится рентгеновский аппарат с одним (совмещённым) или двумя штативами, а также стационарными и индивидуальными средствами защиты от рентгеновских лучей. Современный цифровой рентгеновский аппарат может иметь один совмещённый штатив, предназначенный как для рентгеноскопии, так и для рентгенографии, управление дистанционное.

Штатив для рентгеноскопии (стол, на котором помещается больной, за ним – рентгеновская трубка, перед ним – экран, за которым – первое рабочее место врача-рентгенолога). Штатив можно перемещать в горизонтальное и вертикальное положения.

Два основных рентгенологических симптома это затемнение и просветление [4]. Позитивное изображение мы видим на экране при рентгеноскопии, при этом кости, средостение и другие плотные ткани (рис. 1) выглядят всегда в виде затемнения различной интенсивности, а воздух, где бы он ни находился (лёгкие, газовый пузырь желудка, кишечник, полость абсцесса и т.д.) – в виде просветления.

Негативное изображение получают при рентгенографии на рентгеновской плёнке после её фотообработки, здесь теневая картина обратная. Чтобы не запутаться в интерпретации двух рентгенологических симптомов, существует правило: любое рентгеновское изображение (на экране или рентгенограмме) анализируют как позитивное. Именно поэтому и получается, что при анализе рентгенограмм на «чёрное» надо говорить «белое» и, наоборот, на «белое» – «чёрное».

 

Рис. 1. Схема формирования рентгеновского изображения в зависимости от плотности тканей.

 

Группы контрастных веществ, использующиеся при рентгенологических исследованиях.

 1. Высококонтрастные вещества (рентгенопозитивные) – препараты, контрастность которых выше мягких тканей, поэтому они выглядят в виде симптома интенсивного затемнения (рис.2).

• Бария сульфат (BаSО₄) – применяют в виде самостоятельного препарата или в составе Бар-ВИПС, выпускают в виде белого порошка, расфасованного в пакетиках, продают в аптеках. Используют при исследовании пищевода, желудка и кишечника в виде водной взвеси. Для того чтобы BаSО₄ лучше прилипал к слизистой оболочке, в него добавляют танин (при контрастной клизме), цитрат натрия, сорбит или белок яйца (при рентгеноскопии желудка), а для увеличения вязкости – желатин или целлюлозу (при исследовании желудка), Бар-ВИПС в своём составе уже содержит вышеперечисленные ингредиенты.
• Водорастворимые препараты.

Йодсодержащие неионные растворы в  ампулах используют при контрастировании сосудов, полостей сердца, а также мочевыводящей системы: натрия амидотризоат, (урографин, тразограф, триомбраст и др.) и жёлчных путей (йопаноевая кислота).

Йодсодержащие ионные препараты – менее токсичные (мономеры – йогексол, йопромид или димеры – йодиксанол, йоталамовая кислота).

• Йодированные масла представлены эмульсией йодистых соединений в растительных маслах (персиковом, маковом), например липиодол ультрафлюид, который используют при исследовании бронхов, лимфатических сосудов, полости матки, свищевых ходов.

2. Низкоконтрастные (рентгенонегативные) препараты входят в группу препаратов, контрастность которых ниже контрастности мягких тканей – это газы (динитроген оксид, углекислый газ, воздух), поэтому рентгенологически они выглядят в виде просветления. При введении в кровь применяют углекислый газ, в полости тела и клетчаточные пространства – динитроген оксид, а в ЖКТ – воздух.

 

Рис. 2. Пациент К., 65 лет: рентгеноскопия желудка (контрастирование бариевой взвесью). Обзорная

рентгенограмма желудка  и двенадцатиперстной кишки в  прямой проекции. Чашеобразный рак  по малой кривизне антрального отдела желудка без нарушения эвакуации.

5.  Цифровые технологии в рентгеноскопии [3]

 

Главными отличиями от пленочных  рентгенографических технологий явлются  способность производить цифровую обработку рентгеновского изображения и сразу выводить на экран монитора или записывающее устройство с записью изображения, например, на бумагу.

Цифровые технологии в рентгеноскопии можно разделить на:

1) полнокадровый метод;

2) сканирующий метод.

 Полнокадровый метод характеризуется получением проекции полного участка исследуемого объекта на рентгеночувствительный приёмник (пленка или матрица) размера близкого к размеру участка.

Главным недостатком метода является рассеянное рентгеновское излучение. При первичном облучении всего участка объекта (например, тело человека) часть лучей поглощается телом, а часть рассеивается в стороны, при этом дополнительно засвечивает участки, поглотившие первоначально прошедшие рентгеновские лучом. Тем самым уменьшается разрешающая способность, образуются участки с засветкой проецируемых точек. В итоге получается рентгеновское изображение с уменьшением диапазона яркостей, контрастности и разрешающей способности изображения.

При полнокадровом исследовании участка  тела одновременно облучается весь участок. А значит доза облучения относительно велика. Попытки уменьшить величину вторичного рассеянного облучения применением радиографического растра приводит к частичному поглощению рентгеновских лучей, но и увеличению интенсивности источника, увеличению дозировки облучения.

В сканирующем методе можно выделить:

1) однострочный сканирующий метод;

2) многострочный сканирующий метод.

Наиболее перспективным является однострочный сканирующий метод получения рентгеновского изображения. То есть рентгеновское изображение получают движущимся с постоянной скоростью определенным пучком рентгеновских лучей. Изображение фиксируется построчно (однострочный метод) узкой линейной рентгеночувствительной матрицей и передаётся в компьютер. При этом в сотни и более раз уменьшается дозировка облучения, изображения получаются практически без потерь диапазона яркости, контрастности и, главное, объёмной (пространственной) разрешающей способности.

В отличие от однострочного сканирующего метода, мнострочный наиболее эффективен. При однострочном методе сканирования из-за минимальной величины размера пучка рентгеновского луча (1-2мм), ширины однострочной матрицы 100мкм, наличием разного рода вибраций, люфтов аппаратуры, получаются дополнительные повторные облучения. Применив многострочную технологию сканирующего метода, удалось в сотни раз уменьшить вторичное рассеянное облучение и во столько же раз снизить интенсивность рентгеновского луча. Одновременно улучшены все прочие показатели получаемого рентгеновского изображения: диапазон яркости, контраст и разрешение. Приоритет этого метода принадлежит русским ученым и защищён патентом.

 

6.  Сравнение двух основных методов в медицинской рентгенодиагностике:

рентгеноскопии и рентгенографии [4]

 

Преимущества рентгеноскопии и недостатки рентгенографии заключаются в следующем.

1. Рентгеноскопия предоставляет возможность изучения функционального состояния различных органов (сердечных сокращений, дыхательных движений рёбер, диафрагмы, изменения лёгочного рисунка и патологических теней при дыхании, перистальтических волн и сроков эвакуации бария сульфата по пищеводу, желудку и кишечнику). При рентгенографии вышеописанное невозможно, так как фиксируется только один из моментов состояния организма.

2. Рентгеноскопия предоставляет возможность получения объёмного изображения за счёт полипозиционного исследования, т.е. больного изучают в вертикальном и горизонтальном положениях с различными поворотами вокруг оси. Рентгенография предоставляет суммарное изображение, так как осуществляется в основном в двух проекциях (прямой и боковой).

3. В процессе рентгеноскопии осуществим контроль выполнения инвазивных рентгенологических процедур, например катетеризации сердца и сосудов, что невозможно при рентгенографии.

4. Использование УРИ при рентгеноскопии уменьшает время проведения исследования, что имеет значение при диагностике неотложных состояний (например, при кишечной непроходимости и др.). Для проведения рентгенографии необходимо больше времени для укладки больного и фотолабораторного процесса.

5. Появление в последние годы цифровых рентгеновских аппаратов позволяет переносить изображение с рентгеновского экрана на экран компьютера, трансформировать его, передавать на расстояние (создается не субъективное, как раньше, а объективное впечатление об исследовании), фиксировать на диске и хранить в памяти.

К недостаткам рентгеноскопии в отличии от рентгенографии относится следующее.