Рентгенологическое исследование. Современные методы рентгенологических исследований

Рентгенологическое исследование - применение рентгеновского излучения в медицине для изучения строения и функции различных органов и систем и распознавания заболеваний. Рентгенологическое исследование основано на неодинаковом поглощении рентгеновского излучения разными органами и тканями в зависимости от их объема и химического состава. Чем сильнее поглощает данный орган рентгеновское излучение, тем интенсивнее отбрасываемая им тень на экране или пленке. Для рентгенологического исследования многих органов прибегают к методике искусственного контрастирования. В полость органа, в его паренхиму или в окружающие его пространства вводят вещество, которое поглощает рентгеновское излучение в большей или меньшей степени, чем исследуемый орган (см. Контраст теневой).

Принцип рентгенологического исследования может быть представлен в виде простой схемы:
источник рентгеновского излучения → объект исследования → приемник излучения → врач.

Источником излучения служит рентгеновская трубка (см.). Объектом исследования является больной, направленный для выявления патологических изменений в его организме. Кроме того, обследуют и здоровых людей для выявления скрыто протекающих заболеваний. В качестве приемника излучения применяют флюороскопический экран или кассету с пленкой. При помощи экрана производят рентгеноскопию (см.), а при помощи пленки - рентгенографию (см.).

Рентгенологическое исследование позволяет изучать морфологию и функцию различных систем и органов в целостном организме без нарушения его жизнедеятельности. Оно дает возможность рассматривать органы и системы в различные возрастные периоды, позволяет выявлять даже небольшие отклонения от нормальной картины и тем самым ставить своевременный и точный диагноз ряда заболеваний.

Рентгенологическое исследование всегда должно проводиться по определенной системе. Вначале знакомятся с жалобами и историей заболевания обследуемого, затем с данными других клинических и лабораторных исследований. Это необходимо, поскольку рентгенологическое исследование, несмотря на всю его важность, есть лишь звено в цепи других клинических исследований. Далее составляют план рентгенологического исследования, т. е. определяют последовательность применения тех или иных приемов для получения требуемых данных. Выполнив рентгенологическое исследование, приступают к изучению полученных материалов (рентгеноморфологический и рентгенофункциональный анализ и синтез). Следующим этапом служит сопоставление рентгеновских данных с результатами других клинических исследований (клинико-рентгенологический анализ и синтез). Далее полученные данные сопоставляются с результатами предыдущих рентгенологических исследований. Повторные рентгенологическое исследование играют большую роль в диагностике болезней, а также в изучении их динамики, в контроле за эффективностью лечения.

Итогом рентгенологического исследования является формулировка заключения, в котором указывают диагноз болезни или при недостаточности полученных данных наиболее вероятные диагностические возможности.

При соблюдении правильной техники и методики рентгенологическое исследование является безопасным и не может причинить вреда обследуемым. Но даже сравнительно небольшие дозы рентгеновского излучения потенциально способны вызвать изменения в хромосомном аппарате половых клеток, что может проявиться в последующих поколениях вредными для потомства изменениями (аномалиями развития, снижением общей сопротивляемости и т. д.). Хотя каждое рентгенологическое исследование сопровождается поглощением некоторого количества рентгеновского излучения в теле больного, в том числе и его половых железах, вероятность наступления подобного рода генетических повреждений в каждом конкретном случае ничтожна. Однако ввиду очень большой распространенности рентгенологических исследований проблема безопасности в целом заслуживает внимания. Поэтому специальными постановлениями предусмотрена система мер по обеспечению безопасности рентгенологического исследования.

К числу таких мер относятся: 1) проведение рентгенологического исследования по строгим клиническим показаниям и особая осторожность при обследовании детей и беременных женщин; 2) применение совершенной рентгеновской аппаратуры, которая позволяет до минимума сократить лучевую нагрузку на больного (в частности, использование электронно-оптических усилителей и телевизионных устройств); 3) применение разнообразных средств защиты больных и персонала от действия рентгеновского излучения (усиленная фильтрация излучения, использование оптимальных технических условий съемки, дополнительных защитных экранов и диафрагм, защитной одежды и протекторов половых желез и пр.); 4) сокращение продолжительности рентгенологического исследования и времени пребывания персонала в сфере действия рентгеновского излучения; 5) систематический дозиметрический контроль за лучевыми нагрузками больных и персонала рентгеновских кабинетов. Данные дозиметрии рекомендуется заносить в специальную графу бланка, на котором дается письменное заключение по произведенному рентгенологическому исследованию.

Рентгенологическое исследование может проводиться только врачом, имеющим специальную подготовку. Высокая квалификация врача-рентгенолога обеспечивает эффективность рентгенодиагностики и максимальную безопасность всех рентгеновских процедур. См. также Рентгенодиагностика.

Рентгенологическое исследование (рентгенодиагностика) - это применение в медицине для изучения строения и функции различных органов и систем и распознавания заболеваний.

Рентгенологическое исследование широко применяется не только в клинической практике, но и в анатомии, где оно используется для целей нормальной, патологической и сравнительной анатомии, а также в физиологии, где рентгенологическое исследование дает возможность наблюдать за естественным течением физиологических процессов, таких как сокращение сердечной мышцы, дыхательные движения диафрагмы, перистальтика желудка и кишечника и т. п. Примером применения рентгенологического исследования в профилактических целях является (см.) как метод массового обследования больших людских контингентов.

Основными методами рентгенологического исследования являются (см.) и (см.). Рентгеноскопия является наиболее простым, дешевым и легко выполнимым методом рентгенологического исследования. Существенное достоинство рентгеноскопии заключается в возможности производить исследование в различных произвольных проекциях путем изменения положения тела исследуемого по отношению к и просвечивающему экрану. Такое многоосевое (полипозиционное) исследование позволяет установить в ходе просвечивания наиболее выгодное положение исследуемого органа, в котором при этом выявляются с наибольшей наглядностью и полнотой те или иные изменения. При этом в ряде случаев представляется возможным не только наблюдать, но и ощупывать исследуемый орган, например желудок, желчный пузырь, петли кишечника, путем так называемой рентгеновской пальпации, осуществляемой в из просвинцованной резины или с помощью специального приспособления, так называемого дистинктора. Такая целенаправленная (и компрессия) под контролем просвечивающего экрана дает ценные сведения о смещаемости (или несмещаемости) исследуемого органа, его физиологической или патологической подвижности, болевой чувствительности и пр.

Наряду с этим рентгеноскопия значительно уступает рентгенографии в отношении так называемые разрешающей способности, т. е. выявляемость деталей, поскольку по сравнению с изображением на просвечивающем экране более полно и точно воспроизводит структурные особенности и детали исследуемых органов (легких, костей, внутреннего рельефа желудка и кишечника и т. п.). Кроме того, рентгеноскопия по сравнению с рентгенографией сопровождается более высокими дозами рентгеновского излучения, т. е. повышенными лучевыми нагрузками на больных и персонал, а это требует, несмотря на быстро преходящий характер наблюдаемых на экране явлений, по возможности ограничивать время просвечивания. Между тем хорошо выполненная рентгенограмма, отражающая структурные и другие особенности исследуемого органа, доступна для многократного изучения разными лицами в разное время и является, таким образом, объективным документом, имеющим не только клиническое или научное, но и экспертное, а иногда и судебно-медицинское значение.

Рентгенография, производимая повторно, является объективным методом динамического наблюдения за течением различных физиологических и патологических процессов в исследуемом органе. Серия рентгенограмм определенной части одного и того же ребенка, произведенных в разное время, позволяет детально проследить процесс развития окостенения у этого ребенка. Серия рентгенограмм, произведенная за длительный период течения ряда хронически текущих заболеваний ( желудка и двенадцатиперстной кишки, и другие хронические заболевания костей), дает возможность наблюдать все тонкости эволюции патологического процесса. Описанная особенность серийной рентгенографии позволяет использовать этот метод рентгенологического исследования также в качестве метода контроля за эффективностью лечебных мероприятий.

Рентгенология как наука берет свое начало от 8 ноября 1895 г., когда немецкий физик профессор Вильгельм Конрад Рентген открыл лучи, впоследствии названные его именем. Сам Рентген назвал их X-лучами. Это название сохранилось на его родине и в странах запада.

Основные свойства рентгеновских лучей:

Рентгеновские лучи, исходя из фокуса рентгеновской трубки, распространяются прямолинейно.

Они не отклоняются в электромагнитном поле.

Скорость распространения их равняется скорости света.

Рентгеновские лучи невидимы, но, поглощаясь некоторыми веществами, они заставляют их светиться. Это свечение называется флюоресценцией, оно лежит в основе рентгеноскопии.

Рентгеновские лучи обладают фотохимическим действием. На этом свойстве рентгеновских лучей основывается рентгенография (общепринятый в настоящее время метод производства рентгеновских снимков).

Рентгеновское излучение обладает ионизирующим действием и придает воздуху способность проводить электрический ток. Ни видимые, ни тепловые, ни радиоволны не могут вызвать это явление. На основе этого свойства рентгеновское излучение, как и излучение радиоактивных веществ, называется ионизирующим излучением.

Важное свойство рентгеновских лучей – их проникающая способность, т.е. способность проходить через тело и предметы. Проникающая способность рентгеновских лучей зависит:

От качества лучей. Чем короче длина рентгеновских лучей (т.е., чем жестче рентгеновское излучение), тем глубже проникают эти лучи и, наоборот, чем длиннее волна лучей (чем мягче излучение), тем на меньшую глубину они проникают.

От объема исследуемого тела: чем толще объект, тем труднее рентгеновские лучи «пробивают» его. Проникающая способность рентгеновских лучей зависит от химического состава и строения исследуемого тела. Чем больше в веществе, подвергаемом действию рентгеновских лучей, атомов элементов с высоким атомным весом и порядковым номером (по таблице Менделеева), тем сильнее оно поглощает рентгеновское излучение и, наоборот, чем меньше атомный вес, тем прозрачнее вещество для этих лучей. Объяснение этого явления в том, что в электромагнитных излучениях с очень малой длиной волны, каковыми являются рентгеновские лучи, сосредоточена большая энергия.

Лучи Рентгена обладают активным биологическим действием. При этом критическими структурами являются ДНК и мембраны клетки.

Необходимо учитывать еще одно обстоятельство. Рентгеновские лучи подчиняются закону обратных квадратов, т.е. интенсивность рентгеновских лучей обратно пропорциональна квадрату расстояния.

Гамма-лучи обладают такими же свойствами, но эти виды излучений различаются по способу их получения: рентгеновское излучение получают на высоковольтных электрических установках, а гамма-излучение – вследствие распада ядер атомов.

Методы рентгенологического исследования делятся на основные и специальные, частные.

Основные рентгенологические методы: рентгенография, рентгеноскопия, компьютерная рентгеновская томография.

Рентгенографию и рентгеноскопию выполняют на рентгеновских аппаратах. Их основными элементами являются питающее устройство, излучатель (рентгеновская трубка), устройства для формирования рентгеновского излучения и приемники излучения. Рентгеновский аппарат

питается от городской сети переменным током. Питающее устройство повышает напряжение до 40-150 кВ и уменьшает пульсацию, в некоторых аппаратах ток практически постоянный. От величины напряжения зависит качество рентгеновского излучения, в частности, его проникающая способность. С увеличением напряжения энергия излучения возрастает. При этом уменьшается длина волны и увеличивается проникающая способность получаемого излучения.

Рентгеновская трубка − это электровакуумный прибор, преобразующий электрическую энергию в энергию рентгеновского излучения. Важным элементом трубки являются катод и анод.

При подаче тока низкого напряжения на катод нить накала нагревается и начинает испускать свободные электроны (электронная эмиссия), образуя электронное облако вокруг нити. При включении высокого напряжения электроны, испускаемые катодом, ускоряются в электрическом поле между катодом и анодом, летят от катода к аноду и, ударяясь о поверхность анода, тормозятся, выделяя кванты рентгеновского излучения. Для уменьшения влияния рассеянного излучения на информативность рентгенограмм используют отсеивающие решетки.

Приемниками рентгеновского излучения являются рентгеновская пленка, флюоресцирующий экран, системы цифровой рентгенографии, а в КТ – дозиметрические детекторы.

Рентгенография − рентгенологическое исследование, при котором получают изображение исследуемого объекта, фиксированное на светочувствительном материале. При рентгенографии снимаемый объект должен находиться в тесном соприкосновении с кассетой, заряженной пленкой. Рентгеновское излучение, выходящее из трубки, направляют перпендикулярно на центр пленки через середину объекта (расстояние между фокусом и кожей больного в обычных условиях работы 60-100 см). Необходимым оснащением для рентгенографии являются кассеты с усиливающими экранами, отсеивающие решетки и специальная рентгеновская пленка. Для отсеивания мягких рентгеновских лучей, которые могут достигнуть пленки, а также вторичного излучения используются специальные подвижные решетки. Кассеты делаются из светонепроницаемого материала и по величине соответствуют стандартным размерам выпускаемой рентгеновской пленки (13 × 18 см, 18 × 24 см, 24 × 30 см, 30 × 40 см и др.).

Рентгеновская пленка покрывается обычно с двух сторон фотографической эмульсией. Эмульсия содержит кристаллы бромида серебра, которые ионизируются фотонами рентгеновских лучей и видимого света. Рентгеновская пленка находится в светонепроницаемой кассете вместе с рентгеновскими усиливающими экранами (РЭУ). РЭУ представляет собой плоскую основу, на которую наносят слой рентгенолюминофора. На рентгенографическую пленку действуют при рентгенографии не только рентгеновские лучи, но и свет от РЭУ. Усиливающие экраны предназначены для увеличения светового эффекта рентгеновых лучей на фотопленку. В настоящее время широко применяются экраны c люминофорами, активированными редкоземельными элементами: бромидом окиси лантана и сульфитом окиси гадолиния. Хороший коэффициент полезного действия люминофора редкоземельных элементов способствует высокой светочувствительности экранов и обеспечивает высокое качество изображения. Существуют и специальные экраны – Gradual, которые могут выравнивать имеющиеся различия в толщине и (или) плотности объекта съемки. Использование усиливающих экранов сокращает в значительной степени время экспозиции при рентгенографии.

Почернение рентгеновской пленки происходит вследствие восстановления металлического серебра под действием рентгеновского излучения и света в ее эмульсионном слое. Количество ионов серебра зависит от числа действующих на пленку фотонов: чем больше их количество, тем больше число ионов серебра. Изменяющаяся плотность ионов серебра формирует скрытое внутри эмульсии изображение, которое становится видимым после специальной обработки проявителем. Обработка заснятых пленок проводится в фотолаборатории. Процесс обработки сводится к проявлению, закреплению, промывке пленки с последующим высушиванием. В процессе проявления пленки осаждается металлическое серебро черного цвета. Неионизированные кристаллы бромида серебра остаются неизмененными и невидимыми. Фиксаж удаляет кристаллы бромида серебра, оставляя металлическое серебро. После фиксации пленка нечувствительна к свету. Сушка пленок проводится в сушильных шкафах, что занимает не менее 15 мин., или происходит естественным путем, при этом снимок бывает готовым на следующий день. При использовании проявочных машин снимки получают сразу после исследования. Изображение на рентгеновской пленке обусловлено различной степенью почернения, вызванного изменениями плотности черных гранул серебра. Наиболее темные области на рентгеновской пленке соответствуют наиболее высокой интенсивности излучения, поэтому изображение называют негативным. Белые (светлые) участки на рентгенограммах называют темными (затемнения), а черные − светлыми (просветления) (рис. 1.2).

Преимущества рентгенографии:

Важное преимущество рентгенографии − высокое пространственное разрешение. По этому показателю с ней не может сравниться ни один метод визуализации.

Доза ионизирующего излучения ниже, чем при рентгеноскопии и рентгеновской компьютерной томографии.

Рентгенографию можно производить как в рентгеновском кабинете, так и непосредственно в операционной, перевязочной, гипсовальной или даже в палате (с помощью передвижных рентгеновских установок).

Рентгеновский снимок является документом, который может храниться длительное время. Его могут изучать многие специалисты.

Недостаток рентгенографии: исследование статическое, отсутствует возможность оценки движения объектов в процессе исследования.

Цифровая рентгенография включает в себя детекцию лучевой картины, обработку и запись изображения, представление изображения и просмотр, сохранение информации. При цифровой рентгенографии аналоговая информация преобразуется в цифровую форму при помощи аналогово-цифровых преобразователей, обратный процесс происходит при помощи цифро-аналоговых преобразователей. Для показа изображения цифровая матрица (числовые строки и колонки) трансформируется в матрицу видимых элементов изображения − пикселов. Пиксел − воспроизводимый системой формирования изображения минимальный элемент картины. Каждому пикселу, в соответствии со значением цифровой матрицы, присваивается один из оттенков серой шкалы. Число возможных оттенков серой шкалы в диапазоне между черным и белым часто определяется на бинарной основе, например, 10 битов = 2 10 или 1024 оттенка.

В настоящее время технически реализованы и уже получили клиническое применение четыре системы цифровой рентгенографии:

− цифровая рентгенография с экрана электронно-оптического преобразователя (ЭОП);

− цифровая люминесцентная рентгенография;

− сканирующая цифровая рентгенография;

− цифровая селеновая рентгенография.

Система цифровой рентгенографии с экрана ЭОП состоит из экрана ЭОП, телевизионного тракта и аналого-цифрового преобразователя. В качестве детектора изображения используется ЭОП. Телевизионная камера превращает оптическое изображение на экране ЭОП в аналоговый видеосигнал, который далее при помощи аналого-цифрового преобразователя формируется в набор цифровых данных и передается в накопительное устройство. Затем эти данные компьютер переводит в видимое изображение на экране монитора. Изображение изучается на мониторе и может быть распечатано на пленке.

В цифровой люминесцентной рентгенографии люминесцентные запоминающие пластины после их экспонирования рентгеновским излучением сканируются специальным лазерным устройством, а возникающий в процессе лазерного сканирования световой пучок трансформируется в цифровой сигнал, воспроизводящий изображение на экране монитора, которое может распечатываться. Люминесцентные пластины встроены в кассеты, многократно используемые (от 10000 до 35000 раз) с любым рентгеновским аппаратом.

В сканирующей цифровой рентгенографии через все отделы исследуемого объекта последовательно пропускают движущийся узкий пучок рентгеновского излучения, которое затем регистрируется детектором и после оцифровки в аналого-цифровом преобразователе передается на экран монитора компьютера с возможной последующей распечаткой.

Цифровая селеновая рентгенография в качестве приемника рентгеновского излучения использует детектор, покрытый слоем селена. Формирующееся в селеновом слое после экспонирования скрытое изображение в виде участков с различными электрическими зарядами считывается с помощью сканирующих электродов и трансформируется в цифровой вид. Далее изображение можно рассматривать на экране монитора или распечатывать на пленку.

Преимущества цифровой рентгенографии:

снижение дозовых нагрузок на пациентов и медицинский персонал;

экономичность в эксплуатации (во время съемки сразу получают изображение, отпадает необходимость использования рентгеновской пленки, других расходных материалов);

высокая производительность (около 120 изображений в час);

цифровая обработка изображений улучшает качество снимка и тем самым повышает диагностическую информативность цифровой рентгенографии;

дешевое цифровое архивирование;

быстрый поиск рентгеновского изображения в памяти ЭВМ;

воспроизведение изображения без потерь его качества;

возможность объединения в единую сеть различного оборудования отделения лучевой диагностики;

возможность интеграции в общую локальную сеть учреждения («электронная история болезни»);

возможность организации удаленных консультаций («телемедицина»).

Качество изображения при использовании цифровых систем может быть охарактеризовано, как и при других лучевых методах, такими физическими параметрами, как пространственное разрешение и контраст. Контраст теневой − это разница оптических плотностей между соседними участками изображения. Пространственное разрешение − это минимальное расстояние между двумя объектами, при котором на изображении их еще можно отделить один от другого. Оцифровка и обработка изображения приводят к дополнительным диагностическим возможностям. Так, существенной отличительной особенностью цифровой рентгенографии является больший динамический диапазон. То есть, рентгеновские снимки с помощью цифрового детектора будут хорошего качества в большем диапазоне доз рентгеновского излучения, чем при обычной рентгенографии. Возможность свободной настройки контрастности изображения при цифровой обработке также является существенным различием между традиционной и цифровой рентгенографией. Передача контраста, таким образом, не ограничена выбором приемника изображения и параметров исследования и может дополнительно приспосабливаться к решению диагностических задач.

Рентгеноскопия – просвечивание органов и систем с применением рентгеновских лучей. Рентгеноскопия – анатомо-функциональный метод, который предоставляет возможность изучения нормальных и патологических процессов органов и систем, а также тканей по теневой картине флюоресцирующего экрана. Исследование выполняется в реальном масштабе времени, т.е. производство изображения и получение его исследователем совпадают во времени. При рентгеноскопии получают позитивное изображение. Видимые на экране светлые участки называют светлыми, а темные − темными.

Преимущества рентгеноскопии:

позволяет исследовать больных в различных проекциях и позициях, в силу чего можно выбрать положение, при котором лучше выявляется патологическое образование;

возможность изучения функционального состояния ряда внутренних органов: легких, при различных фазах дыхания; пульсацию сердца с крупными сосудами, двигательную функцию пищеварительного канала;

тесное контактирование врача-рентгенолога с больным, что позволяет дополнить рентгенологическое исследование клиническим (пальпация под визуальным контролем, целенаправленный анамнез) и т.д.;

возможность выполнения манипуляций (биопсий, катетеризаций и др.) под контролем рентгеновского изображения.

Недостатки:

сравнительно большая лучевая нагрузка на больного и обслуживающий персонал;

малая пропускная способность за рабочее время врача;

ограниченные возможности глаза исследователя в выявлении мелких тенеобразований и тонких структур тканей; показания к рентгеноскопии ограничены.

Электронно–оптическое усиление (ЭОУ). Оно основано на принципе преобразования рентгеновского изображения в электронное с последующим его превращением в усиленное световое. Рентгеновский ЭОП представляет собой вакуумную трубку (рис. 1.3). Рентгеновские лучи, несущие изображение от просвечиваемого объекта, попадают на входной люминесцентный экран, где их энергия преобразуется в световую энергию излучения входного люминесцентного экрана. Далее фотоны, испускаемые люминесцентным экраном, попадают на фотокатод, преобразующий световое излучение в поток электронов. Под воздействием постоянного электрического поля высокого напряжения (до 25 кВ) и в результате фокусировки электродами и анодом специальной формы энергия электронов возрастает в несколько тысяч раз и они направляются на выходной люминесцентный экран. Яркость свечения выходного экрана усиливается до 7 тысяч раз, по сравнению с входным экраном. Изображение с выходного люминесцентного экрана при помощи телевизионной трубки передается на экран дисплея. Применение ЭОУ позволяет различать детали величиной 0,5 мм, т.е. в 5 раз более мелкие, чем при обычном рентгеноскопическом исследовании. При использовании этого метода может применяться рентгенокинематография, т.е. запись изображения на кино- или видеопленку и оцифровывание изображения при помощи аналого-цифрового преобразователя.

Рентгеновская компьютерная томография (КТ). Создание рентгеновской компьютерной томографии явилось важнейшим событием в лучевой диагностике. Свидетельством этого является присуждение Нобелевской премии в 1979 г. известным ученым Кормаку (США) и Хаунсфилду (Англия) за создание и клиническое испытание КТ.

КТ позволяет изучить положение, форму, размеры и структуру различных органов, а также их соотношение с другими органами и тканями. Успехи, достигнутые с помощью КТ в диагностике различных заболеваний, послужили стимулом быстрого технического совершенствования аппаратов и значительного увеличения их моделей.

В основе КТ лежит регистрация рентгеновского излучения чувствительными дозиметрическими детекторами и создание рентгеновского изображения органов и тканей с помощью ЭВМ. Принцип метода заключается в том, что после прохождения лучей через тело пациента они попадают не на экран, а на детекторы, в которых возникают электрические импульсы, передающиеся после усиления в ЭВМ, где по специальному алгоритму они реконструируются и создают изображение объекта, изучаемое на мониторе (рис. 1.4).

Изображение органов и тканей на КТ, в отличие от традиционных рентгеновских снимков, получается в виде поперечных срезов (аксиальных сканов). На основе аксиальных сканов получают реконструкцию изображения в других плоскостях.

В практике рентгенологии в настоящее время используется, в основном, три типа компьютерных томографов: обычные шаговые, спиральные или винтовые, многосрезовые.

В обычных шаговых компьютерных томографах высокое напряжение к рентгеновской трубке подается по высоковольтным кабелям. Из-за этого трубка не может вращаться постоянно, а должна выполнять качающиеся движения: один оборот по часовой стрелке, остановка, один оборот против часовой стрелки, остановка и обратно. В результате каждого вращения получают одно изображение толщиной 1 – 10 мм за 1 – 5 сек. В промежутке между срезами стол томографа с пациентом передвигается на установленную дистанцию в 2 – 10 мм, и измерения повторяются. При толщине среза 1 – 2 мм шаговые аппараты позволяют выполнять исследование в режиме «высокого разрешения». Но эти аппараты обладают рядом недостатков. Продолжительность сканирования относительно большая, и на изображениях могут появляться артефакты от движения и дыхания. Реконструкция изображения в проекциях, отличных от аксиальных, трудновыполнима или просто невозможна. Серьезные ограничения имеются при выполнении динамического сканирования и исследований с контрастным усилением. Кроме того, могут быть не выявлены малоразмерные образования между срезами при неравномерном дыхании пациента.

В спиральных (винтовых) компьютерных томографах постоянное вращение трубки совмещено с одновременным перемещением стола пациента. Таким образом, при исследовании получают информацию сразу от всего исследуемого объема тканей (целиком голова, грудная клетка), а не от отдельных срезов. При спиральной КТ возможна трехмерная реконструкция изображения (3D-режим) с высоким пространственным разрешением, в том числе виртуальная эндоскопия, позволяющая визуализировать внутреннюю поверхность бронхов, желудка, толстой кишки, гортани, придаточных пазух носа. В отличие от эндоскопии при помощи волоконной оптики, сужение просвета исследуемого объекта не является препятствием для виртуальной эндоскопии. Но в условиях последней цвет слизистой оболочки отличается от естественного и невозможно выполнить биопсию (рис. 1.5).

В шаговых и спиральных томографах используют один или два ряда детекторов. Многосрезовые (мультидетекторные) компьютерные томографы снабжены 4, 8, 16, 32 и даже 128 рядами детекторов. В многосрезовых аппаратах значительно сокращается время сканирования и улучшается пространственная разрешающая способность в аксиальном направлении. На них можно получать информацию с использованием методики высокого разрешения. Значительно улучшается качество мультипланарных и объемных реконструкций. КТ обладает рядом преимуществ перед обычным рентгенологическим исследованием:

Прежде всего, высокой чувствительностью, что позволяет дифференцировать отдельные органы и ткани друг от друга по плотности в пределах до 0,5%; на обычных рентгенограммах этот показатель составляет 10-20% .

КТ позволяет получить изображение органов и патологических очагов только в плоскости исследуемого среза, что дает четкое изображение без наслоения лежащих выше и ниже образований.

КТ дает возможность получить точную количественную информацию о размерах и плотности отдельных органов, тканей и патологических образований.

КТ позволяет судить не только о состоянии изучаемого органа, но и о взаимоотношении патологического процесса с окружающими органами и тканями, например, инвазию опухоли в соседние органы, наличие других патологических изменений.

КТ позволяет получить топограммы, т.е. продольное изображение исследуемой области наподобие рентгеновского снимка, путем смещения больного вдоль неподвижной трубки. Топограммы используются для установления протяженности патологического очага и определения количества срезов.

При спиральной КТ в условиях трехмерной реконструкции можно выполнить виртуальную эндоскопию.

КТ незаменима при планировании лучевой терапии (составление карт облучения и расчета доз).

Данные КТ могут быть использованы для диагностической пункции, которая может с успехом применяться не только для выявления патологических изменений, но и для оценки эффективности лечения и, в частности, противоопухолевой терапии, а также определения рецидивов и сопутствующих осложнений.

Диагностика с помощью КТ основана на прямых рентгенологических признаках, т.е. определении точной локализации, формы, размеров отдельных органов и патологического очага и, что особенно важно, на показателях плотности или абсорбции. Показатель абсорбции основан на степени поглощения или ослабления пучка рентгеновского излучения при прохождении через тело человека. Каждая ткань, в зависимости от плотности атомной массы, по-разному поглощает излучение, поэтому в настоящее время для каждой ткани и органа в норме разработан коэффициент абсорбции (КА), обозначаемый в единицах Хаунсфилда (HU). HUводы принимают за 0; кости, обладающие наибольшей плотностью – за +1000, воздух, имеющий наименьшую плотность, – за − 1000.

При КТ весь диапазон серой шкалы, в котором представлено изображение томограмм на экране видеомонитора, составляет от – 1024 (уровень черного цвета) до + 1024 HU (уровень белого цвета). Таким образом, при КТ «окно», то есть диапазон изменений HU (единиц Хаунсфилда) измеряется от – 1024 до + 1024 HU. Для визуального анализа информации в серой шкале необходимо ограничить «окно» шкалы соответственно изображению тканей с близкими показателями плотности. Последовательно изменяя величину «окна», можно изучить в оптимальных условиях визуализации разные по плотности участки объекта. Например, для оптимальной оценки легких уровень черного цвета выбирают, близко к средней плотности легких (между – 600 и – 900 HU). Под «окном» с шириной 800 с уровнем – 600 HU подразумевается, что плотности – 1000 HU видны как черные, а все плотности – 200 HU и свыше – как белые. Если то же изображение используется для оценки деталей костных структур грудной клетки, «окно» шириной 1000 и уровнем + 500 HU создаст полную серую шкалу в диапазоне между 0 и + 1000 HU. Изображение при КТ изучается на экране монитора, помещается в долговременную память компьютера или получается на твердом носителе − фотопленке. Светлые участки на компьютерной томограмме (при черно-белом изображении) называют «гиперденсивными», а темные − «гиподенсивными». Денсивность означает плотность исследуемой структуры (рис. 1.6).

Минимальная величина опухоли или другого патологического очага, определяемого с помощью КТ, колеблется от 0,5 до 1 см при условии, чтоHUпораженной ткани отличается от такового здоровой на 10 - 15 ед.

Недостатком КТ является увеличение лучевой нагрузки на пациентов. В настоящее время на КТ приходится 40% от коллективной дозы облучения, получаемой пациентами при рентгенодиагностических процедурах, тогда как КТ-исследование составляет лишь 4% от числа всех рентгенологических исследований.

Как в КТ, так и при рентгенологических исследованиях возникает необходимость применения для увеличения разрешающей способности методики “усиления изображения”. Контрастирование при КТ производится с водорастворимыми рентгеноконтрастными средствами.

Методика “усиления“ осуществляется перфузионным или инфузионным введением контрастного вещества.

Методы рентгенологического исследования называются специальными, если используется искусственное контрастирование. Органы и ткани человеческого организма становятся различимыми, если они поглощают рентгеновские лучи в различной степени. В физиологических условиях такая дифференциация возможна только при наличии естественной контрастности, которая обусловливается разницей в плотности (химическом составе этих органов), величине, положении. Хорошо выявляется костная структура на фоне мягких тканей, сердца и крупных сосудов на фоне воздушной легочной ткани, однако камеры сердца в условиях естественной контрастности невозможно выделить отдельно, как, например, и органы брюшной полости. Необходимость изучения рентгеновскими лучами органов и систем, имеющих одинаковую плотность, привело к созданию методики искусственного контрастирования. Сущность этой методики заключается во введении в исследуемый орган искусственных контрастных веществ, т.е. веществ, имеющих плотность, отличающуюся от плотности органа и окружающей его среды (рис. 1.7).

Рентгеноконтрастные средства (РКС) принято подразделять на вещества с высоким атомным весом (рентгено-позитивные контрастные вещества) и низким (рентгено-негативные контрастные вещества). Контрастные вещества должны быть безвредными.

Контрастные вещества, интенсивно поглощающие рентгеновские лучи (позитивные рентгеноконтрастные средства) это:

Взвеси солей тяжелых металлов – сернокислый барий, применяемый для исследования ЖКТ (он не всасывается и выводится через естественные пути).

Водные растворы органических соединений йода – урографин, верографин, билигност, ангиографин и др., которые вводятся в сосудистое русло, с током крови попадают во все органы и дают, кроме контрастирования сосудистого русла, контрастирование других систем - мочевыделительной, желчного пузыря и т.д.

Масляные растворы органических соединений йода – йодолипол и др., которые вводятся в свищи и лимфатические сосуды.

Неионные водорастворимые йодсодержащие рентгеноконтрастные средства: ультравист, омнипак, имагопак, визипак характеризуются отсутствием в химической структуре ионных групп, низкой осмолярностью, что значительно уменьшает возможность патофизиологических реакций, и тем самым обусловливается низкое количество побочных эффектов. Неионные йодсодержащие рентгеноконтрастные средства обусловливают более низкое количество побочных эффектов, чем ионные высокоосмолярные РКС.

Рентгенонегативные, или отрицательные контрастные вещества, – воздух, газы «не поглощают» рентгеновские лучи и поэтому хорошо оттеняют исследуемые органы и ткани, которые обладают большой плотностью.

Искусственное контрастирование по способу введения контрастных препаратов подразделяется на:

Введение контрастных веществ в полость исследуемых органов (самая большая группа). Сюда относятся исследования ЖКТ, бронхография, исследования свищей, все виды ангиографии.

Введение контрастных веществ вокруг исследуемых органов – ретропневмоперитонеум, пневморен, пневмомедиастинография.

Введение контрастных веществ в полость и вокруг исследуемых органов. К этой группе относится париетография. Париетография при заболеваниях органов ЖКТ заключается в получении снимков стенки исследуемого полого органа после введения газа вначале вокруг органа, а затем в полость этого органа.

Способ, в основе которого лежит специфическая способность некоторых органов концентрировать отдельные контрастные препараты и при этом оттенять их на фоне окружающих тканей. Сюда относятся выделительная урография, холецистография.

Побочное действие РКС. Реакции организма на введение РКС наблюдаются примерно в 10% случаев. По характеру и степени тяжести они делятся на 3 группы:

Осложнения, связанные с проявлением токсического действия на различные органы с функциональными и морфологическими их поражениями.

Нервно-сосудистая реакция сопровождается субъективными ощущениями (тошнота, ощущение жара, общая слабость). Объективные симптомы при этом – рвота, понижение артериального давления.

Индивидуальная непереносимость РКС с характерными симптомами:

1. Со стороны центральной нервной системы – головные боли, головокружение, возбуждение, беспокойство, чувство страха, возникновение судорожных припадков, отек головного мозга.

   Кожные реакции – крапивница, экзема, зуд и др.

   Симптомы, связанные с нарушением деятельности сердечно-сосудистой системы – бледность кожных покровов, неприятные ощущения в области сердца, падение артериального давления, пароксизмальная тахи- или брадикардия, коллапс.

   Симптомы, связанные с нарушением дыхания – тахипноэ, диспноэ, приступ бронхиальной астмы, отек гортани, отек легких.

Реакции непереносимости РКС иногда носят необратимый характер и приводят к летальному исходу.

Механизмы развития системных реакций во всех случаях имеют сходный характер и обусловлены активацией системы комплемента под воздействием РКС, влиянием РКС на свертывающую систему крови, высвобождением гистамина и других биологически активных веществ, истинной иммунной реакцией или сочетанием этих процессов.

В легких случаях побочных реакций достаточно прекратить инъекцию РКС и все явления, как правило, проходят без терапии.

При развитии выраженных побочных реакций первичная неотложная помощь должна начинаться на месте производства исследования сотрудниками рентгеновского кабинета. Прежде всего, надо немедленно прекратить внутривенное введение рентгеноконтрастного препарата, вызвать врача, в обязанности которого входит оказание неотложной медицинской помощи, наладить надежный доступ к венозной системе, обеспечить проходимость дыхательных путей, для чего нужно повернуть голову больного на бок и фиксировать язык, а также обеспечить возможность проведения (при необходимости) ингаляции кислорода со скоростью 5 л/мин. При появлении анафилактических симптомов необходимо провести следующие неотложные противошоковые мероприятия:

− ввести внутримышечно 0,5-1,0 мл 0,1% раствора адреналина гидрохлорида;

− при отсутствии клинического эффекта с сохранением выраженной гипотонии (ниже 70 мм рт. ст.) начать внутривенную инфузию со скорость 10 мл/ч (15-20 капель в одну минуту) смеси из 5 мл 0,1% раствора адреналина гидрохлорида, разведенного в 400 мл 0,9% раствора натрия хлорида. При необходимости скорость инфузии может быть повышена до 85 мл/ч;

− при тяжелом состоянии пациента дополнительно внутривенно ввести один из препаратов глюкокортикоидов (метилпреднизолон 150 мг, дексаметазон 8-20 мг, гидрокортизона гемисукцинат 200-400 мг) и один из антигистаминных препаратов (димедрол 1%-2,0 мл, супрастин 2% -2,0 мл, тавегил 0,1%-2,0 мл). Введение пипольфена (дипразина) противопоказано в связи с возможностью развития гипотонии;

− при адреналинрезистентном бронхоспазме и приступе бронхиальной астмы внутривенно медленно ввести 10, 0 мл 2,4% раствора эуфиллина. В случае отсутствия эффекта повторно ввести такую же дозу эуфиллина.

В случае клинической смерти осуществлять искусственное дыхание «рот в рот» и непрямой массаж сердца.

Все противошоковые мероприятия необходимо проводить максимально быстро до нормализации артериального давления и восстановления сознания больного.

При развитии умеренных вазоактивных побочных реакций без существенного нарушения дыхания и кровообращения, а также при кожных проявлениях неотложная помощь может быть ограничена введением только антигистаминных препаратов и глюкокортикоидов.

При отеке гортани, наряду с этими препаратами, следует внутривенно ввести 0,5 мл 0,1% раствора адреналина и 40-80 мг лазикса, а также обеспечить ингаляцию увлажненного кислорода. После осуществления обязательной противошоковой терапии, независимо от тяжести состояния, больной должен быть госпитализирован для продолжения интенсивной терапии и проведения восстановительного лечения.

В связи с возможностью развития побочных реакций все рентгенологические кабинеты, в которых проводятся внутрисосудистые рентгеноконтрастные исследования, должны иметь инструменты, приборы и медикаменты, необходимые для оказания неотложной медицинской помощи.

Для профилактики побочного действия РКС накануне проведения рентгеноконтрастного исследования применяют премедикацию антигистаминными и глюкокортикоидными препаратами, а также проводят один из тестов для прогнозирования повышенной чувствительности больного к РКС. Наиболее оптимальными тестами являются: определение высвобождения гистамина из базофилов периферической крови при смешивании ее с РКС; содержания общего комплемента в сыворотке крови больных, назначенных для проведения рентгеноконтрастного обследования; отбор больных для премедикации путем определения уровней сывороточных иммуноглобулинов.

Среди более редких осложнений могут иметь место «водное» отравление при ирригоскопии у детей с мегаколон и газовая (либо жировая) эмболия сосудов.

Признаком «водного» отравления, когда быстро всасывается через стенки кишки в кровеносное русло большое количество воды и наступает дисбаланс электролитов и белков плазмы, могут быть тахикардия, цианоз, рвота, нарушение дыхания с остановкой сердца; может наступить смерть. Первая помощь при этом – внутривенное введение цельной крови или плазмы. Профилактикой осложнения является проведение ирригоскопии у детей взвесью бария в изотоническом растворе соли, вместо водной взвеси.

Признаки эмболии сосудов следующие: появление ощущения стеснения в груди, одышка, цианоз, урежение пульса и падение артериального давления, судороги, прекращение дыхания. При этом следует немедленно прекратить введение РКС, уложить больного в положение Тренделенбурга, приступить к искусственному дыханию и непрямому массажу сердца, ввести внутривенно 0,1% - 0,5 мл раствора адреналина и вызвать реанимационную бригаду для возможной интубации трахеи, осуществления аппаратного искусственного дыхания и проведения дальнейших лечебных мероприятий.

Частные рентгенологические методы. Флюорография – способ массового поточного рентгенологического обследования, состоящий в фотографировании рентгеновского изображения с просвечивающего экрана на флюорографическую пленку фотоаппаратом. Размер пленки 110×110 мм, 100×100 мм, реже − 70×70 мм. Исследование выполняют на специальном рентгеновском аппарате − флюорографе. В нем имеются флюоресцентный экран и механизм автоматического перемещения рулонной пленки. Фотографирование изображения производится при помощи фотокамеры на рулонную пленку (рис. 1.8). Метод применяется при массовом обследовании для распознавания туберкулеза легких. Попутно могут быть обнаружены и другие заболевания. Флюорография более экономична и производительна, чем рентгенография, но существенно уступает ей по информативности. Доза излучения при флюорографии больше, чем при рентгенографии.

Линейная томография предназначена для устранения суммационного характера рентгеновского изображения. В томографах для линейной томографии приводится в движение в противоположных направлениях рентгеновская трубка и кассета с пленкой (рис 1.9).

Во время перемещения трубки и кассеты в противоположных направлениях образуется ось движения трубки − слой, который остается как бы фиксированным, и на томографическом снимке детали этого слоя отображаются в виде тени с довольно резкими очертаниями, а ткани выше и ниже слоя оси движения получаются размазанными и не выявляются на снимке указанного слоя (рис. 1.10).

Линейные томограммы можно выполнять в сагиттальной, фронтальной и промежуточной плоскостях, что недостижимо при шаговой КТ.

Рентгенодиапевтика – лечебно-диагностические процедуры. Имеются в виду сочетанные рентгеноэндоскопические процедуры с лечебным вмешательством (интервенционная радиология).

Интервенционно-радиологические вмешательства в настоящее время включают: а) транскатетерные вмешательства на сердце, аорте, артериях и венах: реканализация сосудов, разобщение врожденных и приобретенных артериовенозных соустий, тромбэктомии, эндопротезирование, установка стентов и фильтров, эмболизация сосудов, закрытие дефектов межпредсердной и межжелудочковой перегородок, селективное введение лекарств в различные отделы сосудистой системы; б) чрескожное дренирование, пломбировка и склерозирование полостей различной локализации и происхождения, а также дренирование, дилатация, стентирование и эндопротезирование протоков разных органов (печени, поджелудочной железы, слюнной железы, слезноносового канала и пр.); в) дилатация, эндопротезирование, стентирование трахеи, бронхов, пищевода, кишки, дилатация кишечных стриктур; г) пренатальные инвазивные процедуры, лучевые вмешательства на плоде под контролем ультразвука, реканализация и стентирование маточных труб; д) удаление инородных тел и конкрементов различной природы и разной локализации. В качестве навигационного (направляющего) исследования, помимо рентгенологического, применяют ультразвуковой метод, а ультразвуковые аппараты снабжают специальными пункционными датчиками. Виды интервенционных вмешательств постоянно расширяются.

В конечном итоге, предметом изучения в рентгенологии является теневое изображение. Особенностями теневого рентгеновского изображения являются:

Изображение, складывающееся из многих темных и светлых участков – соответственно областям неодинакового ослабления рентгеновых лучей в разных частях объекта.

Размеры рентгеновского изображения всегда увеличены (кроме КТ), по сравнению с изучаемым объектом, и тем больше, чем дальше объект находится от пленки, и чем меньше фокусное расстояние (отстояние пленки от фокуса рентгеновской трубки) (рис. 1.11).

Когда объект и пленка не в параллельных плоскостях, изображение искажается (рис. 1.12).

Изображение суммационное (кроме томографии) (рис. 1.13). Следовательно, рентгеновские снимки должны быть произведены не менее, чем в двух взаимно перпендикулярных проекциях.

Негативное изображение при рентгенографии и КТ.

Каждая ткань и патологические образования, выявляемые при лучевом

исследовании, характеризуются строго определенными признаками, а именно: числом, положением, формой, размером, интенсивностью, структурой, характером контуров, наличием или отсутствием подвижности, динамикой во времени.

РЕНТГЕНОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В диагностике болезней почек и мочевых путей рентгенологические методы играют ключевую роль. Οʜᴎ широко применяются в клинической практике, вместе с тем некоторые из них в связи с внедрением более информативных методов диагностики в настоящее время утратили свое значение (рентгеновская томография, пневморен, пресакральный пневморетроперитонеум, пневмоперицистография, простатография).

Качество рентгенологического исследования во многом зависит от правильной подготовки пациента. Для этого накануне процедуры из рациона обследуемого исключают продукты, способствующие газообразованию (углеводы, овощи, молочные продукты), проводят очистительную клизму. В случае если клизма невозможна, назначают слабительные средства (касторовое масло, форт-ранс), а также препараты, уменьшающие газообразование (активированный уголь, симетикон). Во избежание накопления ʼʼголодныхʼʼ газов утром перед исследованием рекомендуется легкий завтрак (к примеру, чай с небольшим количеством белого хлеба).

Обзорный снимок. Рентгенологическое обследование урологического больного всœегда следует начинать с обзорного снимка почек и мочевыводящих путей. Обзорный снимок мочевых путей должен охватывать область расположения всœех органов мочевой системы (рис. 4.24). Обычно используется рентгеновская пленка размерами 30 х 40 см.

Рис. 4.24. Обзорная рентгенограмма почек и мочевых путей в норме

При интерпретации рентгенограммы, прежде всœего, изучают состояние костного скелœета: нижних грудных и поясничных позвонков, ребер и костей таза. Оценивают контуры m. psoas, исчезновение или изменение которых может свидетельствовать о патологическом процессе в забрюшинном пространстве. Недостаточная видимость объектов забрюшинного пространства должна быть обусловлена метеоризмом, то есть скоплением кишечных газов.

При хорошей подготовке больного на обзорном снимке можно увидеть тени почек, которые располагаются: справа - от верхнего края I поясничного позвонка до тела III поясничного позвонка, слева - от тела XII грудного до тела II поясничного позвонка. В норме их контуры ровные, а тени гомогенные. Изменение размеров, формы, расположения и контуров позволяет заподозрить аномалию или заболевание почек. Мочеточники на обзорной рентгенограмме не видны.

Мочевой пузырь при тугом наполнении концентрированной мочой может определиться в виде округлой тени в проекции тазового кольца.

Камни почек и мочевых путей визуализируются на обзорном снимке в виде рентгеноконтрастных теней (рис. 4.25). Оценивают их локализацию, размеры, форму, количество, плотность. Симулировать конкременты в мочевых путях могут обызвествленные стенки аневризматически расширенных сосудов, атеросклеротические бляшки, камни желчного пузыря, каловые камни, обызвествленные туберкулезные каверны, фиброматозные и лимфатические узлы, а также флеболиты - венные кальцифицированные отложения, имеющие округлую форму и просветление в центре.

Рис. 4.25. Обзорная рентгенограмма почек и мочевыводящих путей. Камни левой почки (стрелка)

Только по обзорной рентгенограмме нельзя с точностью судить о наличии уролитиаза, однако любая тень в проекции почек и мочевыводящих путей должна трактоваться как подозрительная на конкремент, пока с помощью рентгеноконтрастных методов исследования диагноз не будет исключен или подтвержден.

Экскреторная урография - один из ведущих методов исследования в урологии, основанный на способности почек выделять рентгеноконтрастное вещество. Данный метод позволяет оценить функциональное и анатомическое состояние почек, лоханок, мочеточников и мочевого пузыря (рис. 4.26). Обязательным условием для выполнения экскреторной урографии является достаточная функция почек. Для исследования применяют рентгеноконтрастные препараты, содержащие йод (урографин, уротраст и др.). Существуют также современные препараты с низкой осмолярностью (омнипак). Расчет дозы контрастного вещества производится с учетом массы тела, возраста и состояния больного, наличия сопутствующих заболеваний. При удовлетворительной функции почек внутривенно обычно вводят 20 мл контрастного вещества. При крайне важно сти исследование проводят с 40 или 60 мл контраста.

Рис. 4.26. Экскреторная урограмма в норме

После внутривенного введения рентгеноконтрастного вещества, через 1 мин, на рентгенограмме выявляется изображение функционирующей почечной паренхимы (фаза нефрограммы). Через 3 мин контраст определяется в мочевых путях (фаза пиелограммы). Обычно производятся несколько снимков на 7, 15, 25, 40-й минуте, позволяющих оценить состояние верхних мочевых путей. При отсутствии выделœения контрастного вещества почкой делают отсроченные снимки, которые бывают выполнены через 1-2 часа. При заполнении контрастом мочевого пузыря получают его изображение (нисходящая цистограмма).

При интерпретации урограмм обращают внимание на размеры, форму, положение почек, своевременность выделœения контрастного вещества, анатомическое строение чашечно-лоханочной системы, наличие дефектов наполнения и препятствий для пассажа мочи. Следует оценивать насыщенность тени контрастного вещества в мочевыводящих путях, время появления его в мочеточниках и мочевом пузыре. При этом ранее видимая на обзорном снимке тень конкремента может отсутствовать.

На экскреторной урограмме тень рентгенопозитивного камня пропадает вследствие наслоения ее на рентгеноконтрастное вещество. Она появляется на поздних снимках по мере оттока контраста и импрегнации им конкремента. Рентгенонегативный камень создает дефект наполнения контрастного вещества.

При отсутствии на рентгенограмме теней контрастного вещества можно предположить врожденное отсутствие почки, блок почки камнем при почечной колике, гидронефротическую трансформацию и другие заболевания, сопровождающиеся угнетением почечной функции.

Нежелательные реакции и осложнения при внутривенном введении рентеноконтрастных препаратов чаще наблюдаются при использовании гиперосмолярных рентгеноконтрастных веществ, реже - низкоосмолярных. Для профилактики подобных осложнений следует тщательно узнать аллергологический анамнез и с целью проверки чувствительности организма к йоду ввести внутривенно 1-2 мл контрастного вещества, а затем, не удаляя иглу из вены, при удовлетворительном состоянии пациента через 2-3-минутный интервал медленно ввести весь объём препарата.

Введение контрастного вещества должно производиться медленно (в течение 2 мин) в присутствии врача. При возникновении побочных явлений следует тут же медленно ввести в вену 10-20 мл 30% раствора тиосульфата натрия. Незначительными побочными эффектами бывают тошнота͵ рвота͵ головокружение. Гораздо опаснее аллергические реакции на контрастные вещества (крапивница, бронхоспазм, анафилактический шок), которые развиваются примерно в 5 % случаев. При крайне важно сти проведения экскреторной урографии у больных с аллергическими реакциями на гиперосмолярные контрастные препараты применяют только низкоосмолярные вещества и предварительно проводят премедикацию глюкокортикоидами и антигистаминными препаратами.

Противопоказаниями к проведению экскреторной урографии являются шок, коллапс, тяжелые заболевания печени и почек с выраженной азотемией, гипертиреоидизм, сахарный диабет, гипертоническая болезнь в стадии декомпенсации и беременность.

Ретроградная (восходящая) уретеропиелография. Данное исследование основано на заполнении мочеточника, лоханки и чашечек рентгеноконтрастным веществом путем ретроградного введения его через предварительно установленный в мочеточник катетер.
Размещено на реф.рф
Для этой цели используют жидкие контрастные вещества (урографин, омнипак). Газообразные контрасты (кислород, воздух) в настоящее время применяют крайне редко.

Сегодня показания к проведению данного исследования значительно сузились в связи с появлением более информативных и менее инвазивных методов диагностики, таких как сонография, компьютерная томография (КТ) и магнитно-резонансная томография (МРТ).

Ретроградная уретеропиелография (рис. 4.27) используется в случаях, когда экскреторная урография не дает отчетливого изображения верхних мочевыводящих путей или невыполнима из-за выраженной азотемии, аллергических реакций на контрастное вещество. К проведению данного исследования прибегают при сужениях мочеточников различного генеза, туберкулезе, опухолях верхних мочевых путей, рентгенонегативных камнях, аномалиях мочевой системы, а также при крайне важно сти визуализации культи мочеточника удаленной почки. Для выявления рентгенонегативных камней используются растворы контрастного вещества низкой концентрации или пневмопиелография.

Рис. 4.27. Ретроградная уретеропиелограмма слева

Осложнениями ретроградной уретеропиелографии являются развитие пиелоренального рефлюкса, сопровождающегося лихорадкой, ознобом, болью в поясничной области; обострение пиелонефрита; перфорация мочеточника.

Антеградная (нисходящая) пиелоуретерография - метод исследования, основанный на визуализации верхних мочевых путей путем введения контрастного вещества в почечную лоханку с помощью чрескожной пункции либо по нефростомическому дренажу (рис. 4.28).

Ретроградная уретеропиелография противопоказана при массивной гематурии, активном воспалительном процессе в мочеполовых органах, невозможности выполнения цистоскопии.

Проведение ретроградной уретеропиелографии начинается с цистоскопии, после чего в устье соответствующего мочеточника вводят катетер на высоту 20-25 см (или при крайне важно сти в лоханку). Далее делают обзорный снимок мочевых путей для контроля расположения катетера. Медленно вводят рентгеноконтрастное вещество (обычно не более 3-5 мл) и выполняют снимки. Во избежание инфекционных осложнений не следует производить ретроградную уретеропиелографию одновременно с двух сторон.

Антеградная чрескожная пиелоуретерография показана больным с обструкцией мочеточников различного генеза (стриктура, камень, опухоль и др.), когда другие методы диагностики не позволяют установить правильный диагноз. Исследование помогает определить характер и уровень непроходимости мочеточников.

Антеградную пиелоуретерографию используют для оценки состояния верхних мочевыводящих путей у больных с нефростомой в послеоперационном периоде, особенно после пластических операций на лоханке и мочеточнике.

Противопоказаниями к выполнению антеградной чрескожой пиелоуретерографии являются: инфекции кожи и мягких тканей в поясничной области, а также состояния, сопровождающиеся нарушением свертываемости крови.

Рис. 4.28. Антеградная пиелоуретерограмма слева. Стриктура тазового отдела мочеточника

Цистография - метод рентгенологического исследования мочевого пузыря путем предварительного наполнения его контрастным веществом. Цистография должна быть нисходящей (во время экскреторной урографии) и восходящей (ретроградной), которая, в свою очередь, подразделяется на статическую и микционную (во время мочеиспускания).

Нисходящая цистография - это стандартное рентгенологическое исследование мочевого пузыря в процессе выполнения экскреторной урографии (рис. 4.29).

Целœенаправленно она применяется для получения информации о состоянии мочевого пузыря при невозможности его катетеризации из-за непроходимости уретры. При нормальной функции почек отчетливая тень мочевого пузыря появляется через 30-40 мин после введения в кровоток контрастного вещества. В случае если контрастирование недостаточное, производят более поздние снимки, через 60-90 мин.

Рис. 4.29. Экскреторная урограмма с нисходящей цистограммой в норме

Ретроградная цистография - метод рентгеноидентификации мочевого пузыря путем введения в его полость жидких или газообразных (пневмоцистограмма) контрастных веществ по установленному по уретре катетеру (рис. 4.30). Исследование производится в положении больного на спинœе при отведенных и согнутых в тазобедренных суставах бедрах. С помощью катетера в мочевой пузырь вводится 200-250 мл контрастного вещества, после чего выполняется рентгеновский снимок. Нормальный, мочевой пузырь при достаточном наполнении имеет округлую (преимущественно у мужчин) или овальную (у женщин) форму и четкие ровные контуры. Нижний край его тени располагается на уровне верхней границы симфиза, а верхний - на уровне III-IV крестцовых позвонков. У детей мочевой пузырь расположен выше над симфизом, чем у взрослых.

Рис. 4.30. Ретроградная цистограмма в норме

Цистография - основной метод диагностики проникающих разрывов мочевого пузыря, позволяющий определить затеки рентгеноконтрастного вещества за пределы органа (см. гл. 15.3, рис. 15.9). С ее помощью можно также диагностировать цистоцелœе, мочепузырные свищи, опухоли и камни мочевого пузыря. У больных с доброкачественной гиперплазией предстательной желœезы на цистограмме может отчетливо определяться обусловленный ею округлый дефект наполнения по нижнему контуру мочевого пузыря (рис. 4.31). Дивертикулы мочевого пузыря выявляются на цистограмме в виде мешкообразных выпячиваний его стенки.

Рис. 4.31. Экскреторная урограмма с нисходящей цистограммой. Определяется большой округлый дефект наполнения по нижнему контуру мочевого пузыря, обусловленный доброкачественной гиперплазией предстательной желœезы (стрелка)

Противопоказаниями к проведению ретроградной цистографии являются острые воспалительные заболевания нижних мочевых путей, предстательной желœезы и органов мошонки. У больных с травматическим повреждением мочевого пузыря предварительно убеждаются в целостности мочеиспускательного канала путем уретрографии.

Большинство предложенных ранее модификаций цистографий в связи с появлением более информативных методов исследования в настоящее время утратили свое значение. Проверку временем выдержала только микционная цистография (рис. 4.32) - рентгенография, выполняемая во время освобождения мочевого пузыря от контрастного вещества, то есть в момент мочеиспускания. Микционная цистография широко применяется в детской урологии для выявления пузырно-мочеточникового рефлюкса. Также к данному исследованию прибегают при крайне важно сти визуализировать задние отделы мочеиспускательного канала (антеградная уретрография) у больных со стриктурами и клапанами уретры, эктопией устья мочеточника в уретру.

Рис. 4.32. Микционная цистограмма. В момент мочеиспускания контрастируется задняя уретра (1), определяется правосторонний пузырно-мочеточниковый рефлюкс (2)

Генитография - рентгенологическое исследование семявыносящих путей посредством их контрастирования. Используется в диагностике заболеваний придатка яичка (эпидидимография) и семенных пузырьков (везикулография), оценке проходимости семявыносящего протока (вазография).

Исследование заключается во введении рентгеноконтрастного вещества в семявьшосящий проток путем его чрескожной пункции или вазотомии. В связи с инвазивностью данного исследования показания к нему строго ограничены. Генитография используется в дифференциальной диагностике туберкулеза, опухолей придатка яичка, семенных пузырьков. Вазография позволяет выявить причину бесплодия, вызванного нарушением проходимости семявыносящих протоков.

Противопоказанием к выполнению данного исследования является активный воспалительный процесс в органах мочеполовой системы.

Уретрография - метод рентгеновского исследования мочеиспускательного канала путем его предварительного контрастирования. Различают нисходящую (антеградную, микционную) и восходящую (ретроградную) уретрографию.

Антеградную уретрографию выполняют в момент мочеиспускания после предварительного заполнения мочевого пузыря рентгеноконтрастным веществом. При этом получается хорошее изображение простатического и мембраноз-ного отделов мочеиспускательного канала, в связи с этим это исследование применяется прежде всœего для диагностики заболеваний данных отделов уретры.

Значительно чаще выполняют ретроградную уретрографию (рис. 4.33). Ее обычно производят в косом положении больного на спинœе: ротированный таз образует с горизонтальной плоскостью стола угол 45°, одна нога согнута в тазобедренном и коленном суставах и поджата к туловищу, вторая вытянута. В таком положении уретра проецируется на мягкие ткани бедра. Половой член вытягивают параллельно согнутому бедру. Контрастное вещество с помощью шприца с резиновым наконечником медленно (во избежание уретровенозного рефлюкса) вводят в уретру. В процессе введения контраста делают рентгеновский снимок.

Рис. 4.33. Ретроградная уретрограмма в норме

Уретрография - основной метод диагностики повреждений и стриктур мочеиспускательного канала. Характерным рентгенологическим признаком проникающего разрыва уретры является распространение контрастного вещества за ее пределы и отсутствие его поступления в вышелœежащие отделы мочеиспускательного канала и мочевой пузырь (см. гл. 15.4, рис. 15.11). Показанием к ней также являются аномалии, новообразования, девертикулы и свищи мочеиспускательного канала. Уретрография противопоказана при остром воспалении нижних мочевых путей и половых органов.

Почечная ангиография - метод исследования почечных сосудов путем их предварительного контрастирования. С развитием и совершенствованием лучевых методов диагностики ангиография в определœенной степени утратила свое прежнее значение, так как визуализация магистральных сосудов и почек с помощью мультиспиральной КТ и МРТ более доступна, информативна и менее инвазивна.

Метод позволяет изучить особенности ангиоархитектоники и функциональную способность почек в тех случаях, когда другими методами исследования сделать это не удается. Показаниями к проведению данного исследования являются гидронефроз (в особенности при подозрении на наличие вызывающих обструкцию мочеточника нижнеполярных почечных сосудов), аномалии строения почек и верхних мочевых путей, туберкулез, опухоли почки, дифференциальная диагностика объёмных образований и кист почек, нефрогенная артериальная гипертензия, опухоли надпочечников и др.

Учитывая зависимость отспособа введения контрастного вещества почечная ангиография производится транслюмбальным (пункция аорты со стороны поясничной области) и трансфеморальным (после пункции бедренной артерии катетер проводится по ней до уровня почечных артерий) доступом по Seldinger. Сегодня транслюмбальная аортография применяется чрезвычайно редко, только в тех случаях, когда пунктировать бедренную артерию и провести катетер по аорте технически невозможно, к примеру при выраженном атеросклерозе.

Повсœеместное распространение получила трансфеморальная аортография и артериография почек (рис. 4.34).

Рис. 4.34. Трансфеморальная почечная артериограмма

При почечной ангиографии выделяют следующие фазы контрастирования органа: артериографическую - контрастирование аорты и почечных артерий; нефрографическую - визуализацию паренхимы почки; венографическую - определяются почечные вены; фазу экскреторной урографии, когда происходит выделœение контрастного вещества в мочевыводящие пути.

Кровоснабжение почки осуществляется по магистральному или по рассыпному типу. Рассыпной тип кровоснабжения характерен тем, что кровь к почке приносят два и более артериальных ствола. Питая соответствующий участок органа, они не имеют анастомозов, в связи с этим каждый из них является для почки основным источником кровоснабжения. У одного пациента могут наблюдаться сразу оба эти вида кровоснабжения.

В ряде случаев заболевания почек характеризуются специфической ангиографической картиной. При гидронефрозе отмечается резкое сужение внутрипочечных артерий и уменьшение их количества. Для кисты почки характерно наличие бессосудистого участка. Новообразования почки сопровождаются нарушением архитектоники почечных сосудов, односторонним увеличением диаметра почечной артерии, скоплением контрастной жидкости в области опухоли.

Получить подробное изображение интересующего участка позволяет метод селœективной почечной артериографии (рис. 4.35). При этом с помощью трансфеморального зондирования аорты, почечной артерии и её ветвей удается получить избирательную ангиограмму одной почки или ее отдельных сегментов.

Рис. 4.35. Селœективная почечная артериограмма в норме

Почечная ангиография - высокоинформативный метод диагностики различных заболеваний почек. Вместе с тем данное исследование является достаточно инвазивным и должно иметь ограниченные и конкретные показания к применению.

Одним из перспективных методов исследования является цифровая субтракционная ангиография - метод контрастного исследования сосудов с последующей компьютерной обработкой. Преимуществом его является возможность получить изображение только объектов, содержащих контрастный препарат. Последний можно вводить внутривенно, не прибегая к катетеризации крупных сосудов, что менее травматично для пациента.

Венография, в том числе почечная, - метод исследования венозных сосудов путем их предварительного контрастирования. Ее выполняют посредством пункции бедренной вены, через которую проводят катетер в нижнюю полую и почечную вены.

Развитие ангиографии способствовало становлению новой отрасли - рентгенэндоваскулярной хирургии.

В урологии наибольшее распространение получили такие ее методики, как эмболизация, баллонная дилатация и стентирование сосудов.

Эмболизация - введение различных веществ для селœективной окклюзии кровеносных сосудов. Применяется для остановки кровотечения у больных с травмой или опухолями почек и в качестве малоинвазивного метода лечения варикоцелœе. Баллонная ангиопластика и стентирование почечных сосудов подразумевают эндоваскулярное введение специального баллона, который затем раздувается и восстанавливает проходимость сосуда. Важно заметить, что для сохранения вновь приданной артерии формы производят установку специального саморасширяющегося сосудистого эндопротеза - стента.

Компьютерная томография. Это один из наиболее информативных методов диагностики. В отличие от обычной рентгенографии КТ позволяет получить снимок поперечного (аксиального) среза человеческого тела с послойным шагом в 1-10 мм.

Метод основан на измерении и компьютерной обработке разности ослабления рентгеновского излучения различными по плотности тканями. При помощи подвижной рентгеновской трубки, движущейся вокруг объекта под углом 360°, осуществляют аксиальное послойное с миллиметровым шагом сканирование тела пациента. Кроме обычной КТ существует спиральная КТ и более совершенная мультиспиральная КТ (рис. 4.36).

Рис. 4.36. Мультиспиральная КТ в норме. Аксиальный срез на уровне почечных ворот

Для улучшения дифференцировки органов друг от друга используются различные методики усиления с применением перорального или внутривенного контрастирования.

При спиральном сканировании одновременно выполняются два действия: вращение источника излучения - рентгеновской трубки и непрерывное движение стола с пациентом вдоль продольной оси. Наилучшее качество изображения обеспечивает мультиспиральная КТ. Преимуществом мультиспирального исследования является большее количество воспринимающих детекторов, что позволяет получить более качественную картину с возможностью трехмерного изображения исследуемого органа при меньшей лучевой нагрузке на пациента (рис. 4.37). Вместе с тем, данный метод позволяет получить мультипланарные, трехмерные и виртуальные эндоскопические изображения мочевыводящих путей.

Рис. 4.37. Мультиспиральная КТ. Мультипланарная реформация во фронтальной проекции. Экскреторная фаза в норме

КТ является одним из ведущих методов диагностики урологических заболеваний; вследствие более высокой информативности и безопасности по сравнению с другими рентгенологическими методами она получила самое широкое распространение во всœем мире.

Мультиспиральная КТ с внутривенным контрастным усилением и трехмерной реконструкцией изображения в настоящее время является одним из самых совершенных методов визуализации в современной урологии (рис. 36, см. цв. вклейку). Показания к выполнению данного метода исследования в последнее время значительно расширились. Это дифференциальная диагностика кист, новообразований почек и надпочечников; оценка состояния сосудистого русла, регионарных и отдаленных метастазов при опухолях мочеполовой системы; туберкулезное поражение; травмы почек; объёмные образования и гнойные процессы забрюшинного пространства; ретроперитонеальный фиброз; мочекаменная болезнь; заболевания мочевого пузыря (опухоли, дивертикулы, конкременты и т. д.) и предстательной желœезы.

Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) - радионуклидный томографический метод исследования.

В корне его лежит возможность при помощи специального детектирующего оборудования (ПЭТ-сканера) отслеживать распределœение в организме биологически активных соединœений, меченных позитрон-излучающими радиоизотопами. Наибольшее распространение метод получил в онкоурологии. ПЭТ позволяет получить ценную информацию у больных с подозрением на рак почки, мочевого пузыря, предстательной желœезы, опухоли яичка.

Наиболее информативными являются позитронно-эмиссионные томографы, комбинированные с компьютерными томографами, позволяющие одновременно изучать анатомические (КТ) и функциональные (ПЭТ) данные.

РЕНТГЕНОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ - понятие и виды. Классификация и особенности категории "РЕНТГЕНОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ" 2017, 2018.

Рентгенологические методы исследования

1. Понятие рентгеновского излучения

Рентгеновским излучением называют электромагнитные волны с длиной приблизительно от 80 до 10~ 5 нм. Наиболее длинноволновое рентгеновское излучение перекрывается коротковолновым ультрафиолетовым, коротковолновое - длинноволновым Y-излучением. По способу возбуждения рентгеновское излучение подразделяют на тормозное и характеристическое.

Наиболее распространенным источником рентгеновского излучения является рентгеновская трубка, которая представляет собой двухэлектродный вакуумный прибор. Подогревной катод испускает электроны. Анод, называемый часто антикатодом, имеет наклонную поверхность, для того чтобы направить возникающее рентгеновское излучение под углом к оси трубки. Анод изготовлен из хорошо теплопроводящего материала для отвода теплоты, образующейся при ударе электронов. Поверхность анода выполнена из тугоплавких материалов, имеющих большой порядковый номер атома в таблице Менделеева, например из вольфрама. В отдельных случаях анод специально охлаждают водой или маслом.

Для диагностических трубок важна точечность источника рентгеновских лучей, чего можно достигнуть, фокусируя электроны в одном месте антикатода. Поэтому конструктивно приходится учитывать две противоположные задачи: с одной стороны, электроны должны попадать на одно место анода, с другой стороны, чтобы не допустить перегрева, желательно распределение электронов по разным участкам анода. В качестве одного из интересных технических решений является рентгеновская, трубка с вращающимся анодом. В результате торможения электрона (или иной заряженной частицы) электростатическим полем атомного ядра и атомарных электронов вещества антикатода возникает тормозное рентгеновское излучение. Механизм его можно пояснить следующим образом. С движущимся электрическим зарядом связано магнитное поле, индукция которого зависит от скорости электрона. При торможении уменьшается магнитная индукция и в соответствии с теорией Максвелла появляется электромагнитная волна.

При торможении электронов лишь часть энергии идет на создание фотона рентгеновского излучения, другая часть расходуется на нагревание анода. Так как соотношение между этими частями случайно, то при торможении большого количества электронов образуется непрерывный спектр рентгеновского излучения. В связи с этим тормозное излучение называют также и сплошным.

В каждом из спектров наиболее коротковолновое тормозное излучение возникает тогда, когда энергия, приобретенная электроном в ускоряющем поле, полностью переходит в энергию фотона.

Коротковолновое рентгеновское излучение, обычно, обладает большей проникающей способностью, чем длинноволновое, и называется жестким, а длинноволновое - мягким. Увеличивая напряжение на рентгеновской трубке, изменяют спектральный состав излучения. Если увеличить температуру накала катода, то возрастут эмиссия электронов и сила тока в трубке. Это приведет к увеличению числа фотонов рентгеновского излучения, испускаемых каждую секунду. Спектральный состав его не изменится. Увеличивая напряжение на рентгеновской трубке, можно заметить на фоне сплошного спектра появление линейчатого, который соответствует характеристическому рентгеновскому излучению. Он возникает вследствие того, что ускоренные электроны проникают вглубь атома и из внутренних слоев выбивают электроны. На свободные места переходят электроны с верхних уровней, в результате высвечиваются фотоны характеристического излучения. В отличие от оптических спектров характеристические рентгеновские спектры разных атомов однотипны. Однотипность этих спектров обусловлена тем, что внутренние слои у разных атомов одинаковы и отличаются лишь энергетически, так как силовое воздействие со стороны ядра увеличивается по мере возрастания порядкового номера элемента. Это обстоятельство приводит к тому, что характеристические спектры сдвигаются в сторону больших частот с увеличением заряда ядра. Такая закономерность известна как закон Мозли.

Есть еще одна разница между оптическими и рентгеновскими спектрами. Характеристический рентгеновский спектр атома не зависит от химического соединения, в которое этот атом входит. Так, например, рентгеновский спектр атома кислорода одинаков для О, О 2 и Н 2 О, в то время как оптические спектры этих соединений существенно различны. Эта особенность рентгеновского спектра атома послужила основанием и для названия характеристическое.

Характеристическое излучение возникает всегда при наличии свободного места во внутренних слоях атома независимо от причины, которая его вызвала. Так, например, характеристическое излучение сопровождает один из видов радиоактивного распада, который заключается в захвате ядром электрона с внутреннего слоя.

Регистрация и использование рентгеновского излучения, а также воздействие его на биологические объекты определяются первичными процессами взаимодействия рентгеновского фотона с электронами атомов и молекул вещества.

В зависимости от соотношения энергии фотона и энергии ионизации имеют место три главных процесса

Когерентное (классическое) рассеяние. Рассеяние длинноволнового рентгеновского излучения происходит в основном без изменения длины волны, и его называют когерентным. Оно возникает если энергия фотона меньше энергии ионизации. Так как в этом случае энергия фотона рентгеновского излучения и атома не изменяется, то когерентное рассеяние само по себе не вызывает биологического действия. Однако при создании защиты от рентгеновского излучения следует учитывать возможность изменения направления первичного пучка. Этот вид взаимодействия имеет значение для рентгенструктурного анализа.

Некогерентное рассеяние (эффект Комптона). В 1922 г А.Х. Комптон, наблюдая рассеяние жестких рентгеновских лучей, обнаружил уменьшение проникающей способности рассеянного пучка по сравнению с падающим. Это означало, что длина волны рассеянного рентгеновского излучения больше, чем падающего. Рассеяние рентгеновского излучения с изменением длины волны называют некогерентным, а само явление - эффектом Комптона. Он возникает, если энергия фотона рентгеновского излучения больше энергии ионизации. Это явление обусловлено тем, что при взаимодействии с атомом энергия фотона расходуется на образование нового рассеянного фотона рентгеновского излучения, на отрыв электрона от атома (энергия ионизации А) и сообщение электрону кинетической энергии.

Существенно, что в этом явлении наряду с вторичным рентгеновским излучением (энергия hv" фотона) появляются электроны отдачи (кинетическая энергия £ к электрона). Атомы или молекулы при этом становятся ионами.

Фотоэффект. При фотоэффекте рентгеновское излучение поглощается атомом, в результате чего вылетает электрон, а атом ионизируется (фотоионизация). Если энергия фотона недостаточна для ионизации, то фотоэффект может проявляться в возбуждении атомов без вылета электронов.

Перечислим некоторые процессы, наблюдаемые при действии рентгеновского излучения на вещество.

Рентгенолюминесценция – свечение ряда веществ при рентгеновском облучении. Такое свечение платиносинеродистого бария позволило Рентгену открыть лучи. Это явление используют для создания специальных светящихся экранов с целью визуального наблюдения рентгеновского излучения, иногда для усиления действия рентгеновских лучей на фотопластинку.

Известно химическое действие рентгеновского излучения, например образование перекиси водорода в воде. Практически важный пример - воздействие на фотопластинку, что позволяет фиксировать такие лучи.

Ионизирующее действие проявляется в увеличении электропроводимости под воздействием рентгеновских лучей. Это свойство используют в дозиметрии для количественной оценки действия этого вида излучения.

Одно из наиболее важных медицинских применений рентгеновского излучения - просвечивание внутренних органов с диагностической целью (рентгенодиагностика).

Рентгенологический метод - это способ изучения строения и функции различных органов и систем, основанный на качественном и/или количественном анализе пучка рентгеновского излучения, прошедшего через тело человека. Рентгеновское излучение, возникшее в аноде рентгеновской трубки, направляют на больного, в теле которого оно частично поглощается и рассеивается, а частично проходит насквозь. Датчик преобразователя изображения улавливает прошедшее излучение, а преобразователь строит видимый световой образ, который воспринимает врач.

Типичная рентгеновская диагностическая система состоит из рентгеновского излучателя (трубки), объекта исследования (пациента), преобразователя изображения и врача-рентгенолога.

Для диагностики используют фотоны с энергией порядка 60-120 кэВ. При этой энергии массовый коэффициент ослабления в основном определяется фотоэффектом. Его значение обратно пропорционально третьей степени энергии фотона (пропорционально X 3), в чем проявляется большая проникающая способность жесткого излучения и пропорционально третьей степени атомного номера вещества-поглотителя. Поглощение рентгеновских лучей почти не зависит от того, в каком соединении атом представлен в веществе, поэтому можно легко сравнить массовые коэффициенты ослабления кости, мягкой ткани или воды. Существенное различие поглощения рентгеновского излучения разными тканями позволяет в теневой проекции видеть изображения внутренних органов тела человека.

Современная рентгенодиагностическая установка представляет собой сложное техническое устройство. Оно насыщено элементами телеавтоматики, электроники, электронно-вычислительной техники. Многоступенчатая система защиты обеспечивает радиационную и электрическую безопасность персонала и больных.

Рентгенодиагностические аппараты принято делить на универсальные, позволяющие производить рентгеновское просвечивание и рентгеновские снимки всех частей тела, и аппараты специального назначения. Последние предназначены для выполнения рентгенологических исследований в неврологии, челюстно-лицевой хирургии и стоматологии, маммологии, урологии, ангиологии. Созданы также специальные аппараты для исследования детей, для массовых проверочных исследований (флюорографы), для исследований в операционных. Для рентгеноскопии и рентгенографии больных в палатах и реанимационном отделении применяют передвижные рентгеновские установки.

В состав типового рентгенодиагностического аппарата входят питающее устройство, пульт управления, штатив и рентгеновская трубка. Она-то, собственно, и является источником излучения. Установка получает питание из сети в виде переменного тока низкого напряжения. В высоковольтном трансформаторе сетевой ток преобразуется в переменный ток высокого напряжения. Чем сильнее поглощает исследуемый орган излучение, тем интенсивнее тень, которую он отбрасывает на рентгеновский флюоресцентный экран. И, наоборот, чем больше лучей пройдет через орган, тем слабее его тень на экране.

Для того чтобы получить дифференцированное изображение тканей, примерно одинаково поглощающих излучение, применяют искусственное контрастирование. С этой целью в организм вводят вещества, которые поглощают рентгеновское излучение сильнее или, наоборот, слабее, чем мягкие ткани, и тем самым создают достаточный контраст по отношению к исследуемым органам. Вещества, задерживающие излучение сильнее, чем мягкие ткани, называют рентгенопозитивными. Они созданы на основе тяжелых элементов - бария или йода. В качестве же рентгенонегативных веществ используют газы: закись азота, углекислый газ, кислород, воздух. Основные требования к рентгеноконтрастным веществам очевидны: их максимальная безвредность (низкая токсичность), быстрое выведение из организма.

Существуют два принципиально различных способа контрастирования органов. Один из них заключается в прямом (механическом) введении контрастного вещества в полость органа - в пищевод, желудок, кишечник, в слезные или слюнные протоки, желчные пути, мочевые пути, в полость матки, бронхи, кровеносные и лимфатические сосуды. В других случаях контрастное вещество вводят в полость или клетчаточное пространство, окружающее исследуемый орган (например, в забрюшинную клетчатку, окружающую почки и надпочечники), или путем пункции - в паренхиму органа.

Второй способ контрастирования основан на способности некоторых органов поглощать из крови введенное в организм вещество, концентрировать и выделять его. Этот принцип - концентрации и элиминации - используют при рентгенологическом контрастировании выделительной системы и желчных путей.

В некоторых случаях рентгенологическое исследование проводят одновременно с двумя рентгеноконтрастными средствами. Наиболее часто таким приемом пользуются в гастроэнтерологии, производя так называемое двойное контрастирование желудка или кишки: в исследуемую часть пищеварительного канала вводят водную взвесь сульфата бария и воздух.

Можно выделить 5 типов приемников рентгеновского излучения: рентгеновскую пленку, полупроводниковую фоточувствительную пластину, флюоресцирующий экран, рентгеновский электронно-оптический преобразователь, дозиметрический счетчик. На них соответственно построены 5 общих методов рентгенологического исследования: рентгенография, электрорентгенография, рентгеноскопия, рентгенотелевизионная рентгеноскопия и дигитальная рентгенография (в том числе компьютерная томография).

2. Рентгенография (рентгеновская съемка)

Рентгенография - способ рентгенологического исследования, при котором изображение объекта получают на рентгеновской пленке путем ее прямого экспонирования пучком излучения.

Пленочную рентгенографию выполняют либо на универсальном рентгеновском аппарате, либо на специальном штативе, предназначенном только для съемки. Пациент располагается между рентгеновской трубкой и пленкой. Исследуемую часть тела максимально приближают к кассете. Это необходимо, чтобы избежать значительного увеличения изображения из-за расходящегося характера пучка рентгеновского излучения. Кроме того, это обеспечивает необходимую резкость изображения. Рентгеновскую трубку устанавливают в таком положении, чтобы центральный пучок проходил через центр снимаемой части тела и перпендикулярно к пленке. Исследуемый отдел тела обнажают и фиксируют специальными приспособлениями. Все остальные части тела покрывают защитными экранами (например, просвинцованной резиной) для снижения лучевой нагрузки. Рентгенографию можно производить в вертикальном, горизонтальном и наклонном положении больного, а также в положении на боку. Съемка в разных положениях позволяет судить о смещаемости органов и выявлять некоторые важные диагностические признаки, например растекание жидкости в плевральной полости или уровни жидкости в петлях кишечника.

Снимок, на котором изображена часть тела (голова, таз и др.) или весь орган (легкие, желудок), называют обзорным. Снимки, на которых получают изображение интересующей врача части органа в оптимальной проекции, наиболее выгодной для исследования той или иной детали, именуют прицельными. Их нередко производит сам врач под контролем просвечивания. Снимки могут быть одиночными или серийными. Серия может состоять из 2-3 рентгенограмм, на которых зафиксированы разные состояния органа (например, перистальтика желудка). Но чаще под серийной рентгенографией понимают изготовление нескольких рентгенограмм в течение одного исследования и обычно за короткий промежуток времени. Например, при артериографии производят с помощью специального устройства - сериографа - до 6-8 снимков в секунду.

Среди вариантов рентгенографии заслуживает упоминания съемка с прямым увеличением изображения. Увеличения достигают тем, что рентгеновскую кассету отодвигают от объекта съемки. В результате на рентгенограмме получается изображение мелких деталей, неразличимых на обычных снимках. Эту технологию можно использовать только при наличии специальных рентгеновских трубок, имеющих очень малые размеры фокусного пятна - порядка 0,1 - 0,3 мм 2 . Для изучения костно-суставной системы оптимальным считается увеличение изображения в 5-7 раз.

На рентгенограммах можно получить изображение любой части тела. Некоторые органы хорошо различимы на снимках благодаря условиям естественной контрастности (кости, сердце, легкие). Другие органы достаточно четко отображаются только после их искусственного контрастирования (бронхи, сосуды, полости сердца, желчные протоки, желудок, кишки и пр.). В любом случае рентгенологическая картина формируется из светлых и темных участков. Почернение рентгеновской пленки, как и фотопленки, происходит вследствие восстановления металлического серебра в ее экспонированном эмульсионном слое. Для этого пленку подвергают химической и физической обработке: ее проявляют, фиксируют, промывают и сушат. В современных рентгеновских кабинетах весь процесс полностью автоматизирован благодаря наличию проявочных машин. Применение микропроцессорной техники, высокой температуры и быстродействующих реактивов позволяет сократить время получения рентгенограммы до 1 -1,5 мин.

Следует помнить, что рентгеновский снимок по отношению к изображению, видимому на флюоресцентном экране при просвечивании, является негативом. Поэтому прозрачные участки на рентгенограмме называют темными («затемнениями»), а темные - светлыми («просветлениями»). Но главная особенность рентгенограммы заключается в другом. Каждый луч на своем пути через тело человека пересекает не одну, а громадное количество точек, расположенных как на поверхности, так и в глубине тканей. Следовательно, каждой точке на снимке соответствует множество действительных точек объекта, которые проецируются друг на друга. Рентгеновское изображение является суммационным, плоскостным. Это обстоятельство приводит к потере изображения многих элементов объекта, поскольку изображение одних деталей накладывается на тень других. Отсюда вытекает основное правило рентгенологического исследования: исследование любой части тела (органа) должно быть произведено как минимум в двух взаимно перпендикулярных проекциях - прямой и боковой. Дополнительно к ним могут понадобиться снимки в косых и аксиальных (осевых) проекциях.

Рентгенограммы изучают в соответствии с общей схемой анализа лучевых изображений.

Метод рентгенографии применяют повсеместно. Он доступен для всех лечебных учреждений, прост и необременителен для пациента. Снимки можно производить в стационарном рентгеновском кабинете, в палате, в операционной, в реанимационном отделении. При правильном выборе технических условий на снимке отображаются мелкие анатомические детали. Рентгенограмма является документом, который может храниться продолжительное время, использоваться для сопоставления с повторными рентгенограммами и предъявляться для обсуждения неограниченному числу специалистов.

Показания к рентгенографии весьма широки, но в каждом отдельном случае должны быть обоснованы, так как рентгенологическое исследование сопряжено с лучевой нагрузкой. Относительными противопоказаниями служат крайне тяжелое или сильно возбужденное состояние больного, а также острые состояния, требующие экстренной хирургической помощи (например, кровотечение из крупного сосуда, открытый пневмоторакс).

3. Электрорентгенография

Электрорентгенография - метод получения рентгеновского изображения на полупроводниковых пластинах с последующим перенесением его на бумагу.

Электрорентгенографический процесс включает в себя следующие этапы: зарядка пластины, ее экспонирование, проявление, перенос изображения, фиксация изображения.

Зарядка пластины. Металлическую пластину, покрытую селеновым полупроводниковым слоем, помещают в зарядное устройство электрорентгенографа. В нем полупроводниковому слою сообщается электростатический заряд, который может сохраняться в течение 10 мин.

Экспонирование. Рентгенологическое исследование проводят так же, как при обычной рентгенографии, только вместо кассеты с пленкой используют кассету с пластиной. Под влиянием рентгеновского облучения сопротивление полупроводникового слоя уменьшается, он частично теряет свой заряд. Но в разных местах пластины заряд меняется не одинаково, а пропорционально количеству попадающих на них рентгеновских квантов. На пластине создается скрытое электростатическое изображение.

Проявление. Электростатическое изображение проявляется путем напыления на пластину темного порошка (тонера). Отрицательно заряженные частицы порошка притягиваются к тем участкам селенового слоя, которые сохранили положительный заряд, причем в степени, пропорциональной величине заряда.

Перенос и фиксация изображения. В электроретинографе изображение с пластины коронным разрядом переносится на бумагу (чаще всего используют писчую бумагу) и фиксируется в парах закрепителя. Пластина после очищения от порошка вновь пригодна для употребления.

Электрорентгенографическое изображение отличается от пленочного двумя главными особенностями. Первая заключается в его большой фотографической широте - на электрорентгенограмме хорошо отображаются как плотные образования, в частности кости, так и мягкие ткани. При пленочной рентгенографии добиться этого значительно труднее. Вторая особенность - феномен подчеркивания контуров. На границе тканей разной плотности они кажутся как бы подрисованными.

Положительными сторонами электрорентгенографии являются: 1) экономичность (дешевая бумага, на 1000 и более снимков); 2) быстрота получения изображения - всего 2,5-3 мин; 3) все исследование осуществляется в незатемненном помещении; 4) «сухой» характер получения изображения (поэтому за рубежом электрорентгенографию называют ксерорадиографией - от греч. xeros - сухой); 5) хранение электрорентгенограмм намного проще, чем рентгеновских пленок.

Вместе с тем необходимо отметить, что чувствительность электрорентгенографической пластины значительно (в 1,5-2 раза) уступает чувствительности комбинации пленка - усиливающие экраны, применяемой в обычной рентгенографии. Следовательно, при съемке приходится увеличивать экспозицию, что сопровождается возрастанием лучевой нагрузки. Поэтому электрорентгенографию не применяют в педиатрической практике. Кроме того, на электрорентгенограммах довольно часто возникают артефакты (пятна, полосы). С учетом сказанного, основным показанием для ее применения является неотложное рентгенологическое исследование конечностей.

Рентгеноскопия (рентгеновское просвечивание)

Рентгеноскопия - метод рентгенологического исследования, при котором изображение объекта получают на светящемся (флюоресцентном) экране. Экран представляет собой картон, покрытый особым химическим составом. Этот состав под влиянием рентгеновского излучения начинает светиться. Интенсивность свечения в каждой точке экрана пропорциональна количеству попавших на него рентгеновских квантов. Со стороны, обращенной к врачу, экран покрыт свинцовым стеклом, предохраняющим врача от прямого воздействия рентгеновского излучения.

Флюоресцентный экран светится слабо. Поэтому рентгеноскопию выполняют в затемненном помещении. Врач должен в течение 10-15 мин привыкать (адаптироваться) к темноте, чтобы различить малоинтенсивное изображение. Сетчатка человеческого глаза содержит два типа зрительных клеток - колбочки и палочки. Колбочки обеспечивают восприятие цветных изображений, тогда как палочки - механизм сумеречного зрения. Можно фигурально сказать, что рентгенолог при обычном просвечивании работает «палочками».

У рентгеноскопии много достоинств. Она легковыполнима, общедоступна, экономична. Ее можно произвести в рентгеновском кабинете, в перевязочной, в палате (с помощью передвижного рентгеновского аппарата). Рентгеноскопия позволяет изучать перемещения органов при изменении положения тела, сокращения и расслабления сердца и пульсацию сосудов, дыхательные движения диафрагмы, перистальтику желудка и кишок. Каждый орган нетрудно исследовать в разных проекциях, со всех сторон. Подобный способ исследования рентгенологи называют многоосевым, или методом вращения больного за экраном. Рентгеноскопию используют для выбора наилучшей проекции для рентгенографии с целью выполнения так называемых прицельных снимков.

Однако у обычной рентгеноскопии есть слабые стороны. Она связана с более высокой лучевой нагрузкой, чем рентгенография. Она требует затемнения кабинета и тщательной темновой адаптации врача. После нее не остается документа (снимка), который мог бы храниться и был бы пригоден для повторного рассмотрения. Но самое главное в другом: на экране для просвечивания мелкие детали изображения не удается различить. Это неудивительно: примите во внимание, что яркость свечения хорошего негатоскопа в 30 000 раз больше, чем флюоресцентного экрана при рентгеноскопии. В силу высокой лучевой нагрузки и низкой разрешающей способности рентгеноскопию не разрешается применять для проверочных исследований здоровых людей.

Все отмеченные недостатки обычной рентгеноскопии в известной степени устраняются в том случае, если в рентгенодиагностическую систему введен усилитель рентгеновского изображения (УРИ). Плоский УРИ типа «Круиз» повышает яркость свечения экрана в 100 раз. А УРИ, включающий в себя телевизионную систему, обеспечивает усиление в несколько тысяч раз и позволяет заменить обычную рентгеноскопию рентгенотелевизионным просвечиванием.

4. Рентгенотелевизионное просвечивание

Рентгенотелевизионное просвечивание - современный вид рентгеноскопии. Оно выполняется с помощью усилителя рентгеновского изображения (УРИ), в состав которого входят рентгеновский электронно-оптический преобразователь (РЭОП) и замкнутая телевизионная система.

РЭОП представляет собой вакуумную колбу, внутри которой, с одной стороны, имеется рентгеновский флюоресцентный экран, а с противоположной - катодолюминесцентный экран. Между ними приложено электрическое ускоряющее поле с разницей потенциалов около 25 кВ. Возникающий при просвечивании световой образ на флюоресцентном экране превращается на фотокатоде в поток электронов. Под действием ускоряющего поля и в результате фокусировки (повышения плотности потока) энергия электронов значительно возрастает - в несколько тысяч раз. Попадая на катодолюминесцентный экран, электронный поток создает на нем видимое, аналогичное исходному, но очень яркое изображение.

Это изображение через систему зеркал и линз передается на передающую телевизионную трубку - видикон. Возникающие в ней электрические сигналы поступают для обработки в блок телевизионного канала, а затем - на экран видеоконтрольного устройства или, проще говоря, на экран телевизора. При необходимости изображение может фиксироваться с помощью видеомагнитофона.

Таким образом, в УРИ осуществляется такая цепочка преобразования образа исследуемого объекта: рентгеновский - световой - электронный (на этом этапе происходит усиление сигнала) - вновь световой - электронный (здесь возможно исправление некоторых характеристик образа) - вновь световой.

Рентгеновское изображение на телевизионном экране, как и обычное телевизионное изображение, можно рассматривать при видимом свете. Благодаря УРИ рентгенологи совершили скачок из царства темноты в царство света. Как остроумно заметил один ученый, «темное прошлое рентгенологии позади». А ведь в течение многих десятилетий рентгенологи могли считать своим лозунгом слова, начертанные на гербе Дон-Кихота: «Posttenebrassperolucem» («После тьмы надеюсь на свет»).

Рентгенотелевизионное просвечивание не требует темновой адаптации врача. Лучевая нагрузка на персонал и пациента при нем значительно меньше, чем при обычной рентгеноскопии. На экране телевизора заметны детали, которые при рентгеноскопии не улавливаются. По телевизионному тракту рентгеновское изображение может быть передано на другие мониторы (в комнату управления, в учебную аудиторию, в кабинет консультанта и т. д.). Телевизионная техника обеспечивает возможность видеозаписи всех этапов исследования.

С помощью зеркал и линз рентгеновское изображение из рентгеновского электронно-оптического преобразователя может быть введено в кинокамеру. Такое рентгенологическое исследование носит название рентгенокинематографии. Это изображение может быть направлено также в фотокамеру. Получающиеся при этом снимки, имеющие небольшие - 70X70 или 100Х 100 мм - размеры и выполненные на рентгеновской пленке, носят название фоторентгенограмм (УРИ-флюорограмм). Они более экономичны, чем обычные рентгенограммы. Кроме того, при их выполнении меньше лучевая нагрузка на больного. Еще одно преимущество состоит в возможности скоростной съемки - до 6 кадров в секунду.

5. Флюорография

Флюорография - метод рентгенологического исследования, заключающийся в фотографировании изображения с рентгеновского флюоресцентного экрана или экрана электронно-оптического преобразователя на фотопленку небольшого формата.

При наиболее распространенном способе флюорографии уменьшенные рентгеновские снимки - флюорограммы получают на специальном рентгеновском аппарате - флюорографе. В этом аппарате имеется флюоресцентный экран и механизм автоматического перемещения рулонной пленки. Фотографирование изображения осуществляется посредством фотокамеры на эту рулонную пленку с размером кадра 70X70 или 100Х 100 мм.

При другом способе флюорографии, уже упомянутом в предыдущем параграфе, фотосъемку производят на пленки того же формата прямо с экрана электронно-оптического преобразователя. Этот способ исследования называют УРИ-флюорографией. Методика особенно выгодна при исследовании пищевода, желудка и кишечника, так как обеспечивает быстрый переход от просвечивания к съемке.

На флюорограммах детали изображения фиксируются лучше, чем при рентгеноскопии или рентгенотелевизионном просвечивании, но несколько хуже (на 4-5%) по сравнению с обычными рентгенограммами. В поликлиниках и стационарах более дорогую рентгенографию, особенно при повторных контрольных исследованиях. Такое рентгенологическое исследование называют диагностической флюорографией. Основным назначением флюорографии в нашей стране является проведение массовых проверочных рентгенологических исследований, главным образом для выявления скрыто протекающих поражений легких. Такую флюорографию называют проверочной или профилактической. Она является способом отбора из популяции лиц с подозрением на заболевание, а также способом диспансерного наблюдения за людьми с неактивными и остаточными туберкулезными изменениями в легких, пневмосклерозами и т. д.

Для проверочных исследований применяют флюорографы стационарного и передвижного типа. Первые размещают в поликлиниках, медико-санитарных частях, диспансерах, больницах. Передвижные флюорографы монтируют на автомобильных шасси или в железнодорожных вагонах. Съемку и в тех и в других флюорографах производят на рулонную пленку, которую затем проявляют в специальных бачках. Ввиду малого формата кадра флюорография значительно дешевле рентгенографии. Ее повсеместное использование означает существенную экономию средств медицинской службы. Для исследования пищевода, желудка и двенадцатиперстной кишки созданы специальные гастрофлюорографы.

Готовые флюорограммы рассматривают на специальном фонаре - флюороскопе, который увеличивает изображение. Из общего контингента обследованных отбирают лиц, у которых по флюорограммам заподозрены патологические изменения. Их направляют для дополнительного обследования, которое проводят на рентгенодиагностических установках с применением всех необходимых рентгенологических методов исследования.

Важные достоинства флюорографии - это возможность обследования большого числа лиц в течение короткого времени (высокая пропускная способность), экономичность, удобство хранения флюорограмм. Сопоставление флюорограмм, произведенных при очередном проверочном обследовании, с флюорограммами предыдущих лет позволяет рано выявлять минимальные патологические изменения в органах. Этот прием получил название ретроспективного анализа флюорограмм.

Наиболее эффективным оказалось применение флюорографии для выявления скрыто протекающих заболеваний легких, в первую очередь туберкулеза и рака. Периодичность проверочных обследований определяют с учетом возраста людей, характера их трудовой деятельности, местных эпидемиологических условий.

6. Дигитальная (цифровая) рентгенография

Описанные выше системы получения рентгеновского изображения относятся к так называемой обычной, или конвенциональной, рентгенологии. Но в семействе этих систем быстро растет и развивается новый ребенок. Это - дигитальные (цифровые) способы получения изображений (от англ. digit - цифра). Во всех дигитальных устройствах изображение строится в принципе одинаково. Каждая «дигитальная» картинка состоит из множества отдельных точек. Каждой точке изображения приписывается число, которое соответствует интенсивности ее свечения (ее «серости»). Степень яркости точки определяют в специальном приборе - аналого-цифровом преобразователе (АЦП). Как правило, число пикселей в одном ряду равно 32, 64, 128, 256, 512 или 1024, причем по ширине и высоте матрицы количество их равно. При величине матрицы 512 X 512 дигитальная картинка состоит из 262 144 отдельных точек.

Рентгеновское изображение, полученное в телевизионной камере, поступает после преобразования в усилителе на АЦП. В нем электрический сигнал, несущий информацию о рентгеновском изображении, превращается в череду цифр. Таким образом, создается цифровой образ - цифровое кодирование сигналов. Цифровая информация поступает затем в компьютер, где обрабатывается по заранее составленным программам. Программу выбирает врач, исходя из задач исследования. При переводе аналогового изображения в цифровое происходит, конечно, некоторая потеря информации. Но она компенсируется возможностями компьютерной обработки. С помощью компьютера можно улучшить качество изображения: повысить его контрастность, очистить его от помех, выделить в нем интересующие врача детали или контуры. Например, созданное фирмой Сименс устройство «Политрон» с матрицей 1024 X 1024 позволяет добиться отношения «сигнал - шум», равного 6000:1. Это обеспечивает выполнение не только рентгенографии, но и рентгеноскопии с высоким качеством изображения. В компьютере можно сложить изображения или вычесть одно из другого.

Чтобы цифровую информацию превратить в изображение на телевизионном экране или пленке, необходим цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП). Его функция противоположна АЦП. Цифровой образ, «упрятанный» в компьютере, он трансформирует в аналоговое, видимое (осуществляет декодирование).

У дигитальной рентгенографии большое будущее. Есть основания полагать, что она постепенно будет вытеснять обычную рентгенографию. Она не требует дорогостоящей рентгеновской пленки и фотопроцесса, отличается быстродействием. Она позволяет после окончания исследования производить дальнейшую (апостериорную) обработку изображения и передачу его на расстояние. Весьма удобно хранение информации на магнитных носителях (диски, ленты).

Большой интерес вызывает люминесцентная дигитальная рентгенография, основанная на использовании запоминающего изображения люминесцентного экрана. Во время рентгеновской экспозиции изображение записывается на такой пластине, а затем считывается с нее с помощью гелий-неонового лазера и записывается в цифровой форме. Лучевая нагрузка по сравнению с обычной рентгенографией уменьшается в 10 и более раз. Разрабатываются и другие способы дигитальной рентгенографии (например, снятие электрических сигналов с экспонированной селеновой пластины без обработки ее в электрорентгенографе).

Важной составной частью функционального анализа зубов, челюстей и ВНЧС является рентгенография. К рентгенологическим методам исследования относятся внутриротовая дентальная рентгенография, а также ряд методов внеротовой рентгенографии: панорамная рентгенография, ортопантомография, томография ВНЧС и телерентгенография.

На панорамной рентгенограмме видно изображение одной челюсти, на ортопантомограмме — обеих челюстей.

Телерентгенографию (рентгенография на расстоянии) применяют для изучения строения лицевого скелета. При рентгенографии ВНЧС используют методы Парма, Шюллера, а также томографию. Обзорные рентгенограммы малопригодны для функционального анализа: на них не видна суставная щель на всем протяжении, имеются проекционные искажения, наложения окружающих костных тканей.

Томография височно-нижнечелюстного сустава

Несомненные преимущества перед вышеназванными методами имеет томография (сагиттальная, фронтальная и аксиальная проекции), позволяющая видеть суставную щель, форму суставных поверхностей. Однако томография является срезом в одной плоскости и при этом исследовании невозможно оценить в целом положение и форму наружного и внутреннего полюсов головок ВНЧС.

Нечеткость суставных поверхностей на томограммах обусловлена наличием тени смазанных слоев. В области латерального полюса - это массив скуловой дуги, в области медиального полюса - каменистая часть височной кости. Томограмма бывает более четкой, если имеется срез в середине головки, а наибольшие изменения при патологии наблюдаются у полюсов головок.
На томограммах в сагиттальной проекции мы видим комбинацию смещения головок в вертикальной, горизонтальной и сагиттальной плоскостях. Например сужение суставной щели, обнаруживаемое на сагиттальной томограмме, может быть в результате смещения головки наружу, а не вверх, как принято считать; расширение суставной щели - смещение головки внутрь (медиально), а не только вниз (рис. 3.29, а).

Рис. 3.29. Сагиттальные томограммы ВНЧС и схема для их оценки. А - топография элементов ВНЧС справа (а) и слева (б) при смыкании челюстей в положении центральной (1), правой боковой (2) окклюзии и при открытом рте (3) в норме. Видна щель между костными элементами сустава - место для суставного диска; Б - схема для анализа сагиттальных томограмм: а - угол наклона заднего ската суставного бугорка к основной линии; 1 - переднесуставная щель; 2 - верхнесуставная щель; 3 - заднесустав-ная щель; 4 - высота суставного бугорка.

Расширение суставной щели на одной стороне и сужение ее на другой считают признаком смещения нижней челюсти в сторону, где суставная щель уже .

Внутренние и наружные отделы сустава определяются на фронтальных томограммах. Ввиду асимметрии расположения ВНЧС в пространстве лицевого черепа справа и слева на одной фронтальной томограмме не всегда удается получить изображение сустава с обеих сторон. Томограммы в аксиальной проекции применяют редко из-за сложной укладки пациента. В зависимости от задач исследования применяют томографию элементов ВНЧС в боковых проекциях в следующих положениях нижней челюсти: при максимальном смыкании челюстей; при максимальном открывании рта; в положении физиологического покоя нижней челюсти; в «привычной окклюзии».

При томографии в боковой проекции на томографе «Неодиагно-макс» укладывают больного на снимочный стол на живот, голову поворачивают в профиль таким образом, чтобы исследуемый сустав прилегал к кассете с пленкой. Сагиттальная плоскость черепа должна быть параллельна плоскости стола. При этом чаще всего используют глубину среза 2,5 см.

На томограммах ВНЧС в сагиттальной проекции при смыкании челюстей в положении центральной окклюзии в норме суставные головки занимают центрическое положение в суставных ямках. Контуры суставных поверхностей не изменены. Суставная щель в переднем, верхнем и заднем отделах симметрична справа и слева.

Средние размеры суставной щели (мм):

В переднем отделе - 2,2±0,5;
в верхнем отделе - 3,5±0,4;
в заднем отделе - 3,7+0,3.

На томограммах ВНЧС в сагиттальной проекции при открытом рте суставные головки располагаются против нижней трети суставных ямок или против вершин суставных бугров.

Для создания параллельности сагиттальной плоскости головы и плоскости стола томографа, неподвижности головы во время томографии и сохранения этого же положения при повторных исследованиях используют краниостат.

На томограммах в боковой проекции измеряют ширину отдельных участков суставной щели по методике И.И. Ужумецкене (рис. 3.29, б): оценивают размеры и симметричность суставных головок, высоту и наклон заднего ската суставных бугорков, амплитуду смещения суставных головок при переходе из положения центральной окклюзии в положение открытого рта.
Особый интерес представляет метод рентгенокинематографии ВНЧС. С помощью этого метода возможно изучение движения суставных головок в динамике [Петросов Ю.А., 1982].

Компьютерная томография

Компьютерная томография (КТ) позволяет получать прижизненные изображения тканевых структур на основании изучения степени поглощения рентгеновского излучения в исследуемой области. Принцип метода заключается в том, что исследуемый объект послойно просвечивается рентгеновским лучом в различных направлениях при движении рентгеновской трубки вокруг него. Непоглощенная часть излучения регистрируется с помощью специальных детекторов, сигналы от которых поступают в вычислительную систему (ЭВМ). После математической обработки полученных сигналов на ЭВМ строится изображение исследуемого слоя («среза») на матрице.

Высокая чувствительность метода КТ к изменениям рентгеновской плотности изучаемых тканей обусловлена тем, что получаемое изображение в отличие от обычного рентгеновского не искажается наложением изображений других структур, через которые проходит рентгеновский пучок. В то же время лучевая нагрузка на больного при КТ-исследовании ВНЧС не превышает таковую при обычной рентгенографии. По данным литературы, использование КТ и сочетание ее с другими дополнительными методами позволяют осуществить наиболее прецизионную диагностику, снизить лучевую нагрузку и решать те вопросы, которые решаются с трудом или совсем не решаются с помощью послойной рентгенографии.

Оценку степени поглощения излучения (рентгеновской плотности тканей) производят по относительной шкале коэффициентов поглощения (КП) рентгеновского излучения. В данной шкале за 0 ед. Н (Н - единица Хаунсфилда) принято поглощение в воде, за 1000 ед. Н. - в воздухе. Современные томографы позволяют улавливать различия плотностей в 4-5 ед. Н. На компьютерных томограммах более плотные участки, имеющие высокие значения КП, представляются светлыми, а менее плотные, имеющие низкие значения КП, темными.

С помощью современных компьютерных томографов III и IV поколений можно выделить слои толщиной 1,5 мм с моментальным воспроизведением изображения в черно-белом или цветном варианте, а также получить трехмерное реконструированное изображение исследуемой области. Метод позволяет бесконечно долго сохранять полученные томограммы на магнитных носителях и в любое время повторить их анализ посредством традиционных программ, заложенных в ЭВМ компьютерного томографа.

Преимущества КТ в диагностике патологии ВНЧС:

Полное воссоздание формы костных суставных поверхностей во всех плоскостях на основе аксиальных проекций (реконструктивное изображение);
обеспечение идентичности съемки ВНЧС справа и слева;
отсутствие наложений и проекционных искажений;
возможность изучения суставного диска и жевательных мышц;
воспроизведение изображения в любое время;
возможность измерения толщины суставных тканей и мышц и оценки ее с двух сторон.

Применение КТ для исследования ВНЧС и жевательных мышц впервые разработано в 1981 г. A.Hiils в диссертации, посвященной клинико-рентгенологическим исследованиям при функциональных нарушениях зубочелюстно-лицевой системы.

Основные показания к использованию КТ: переломы суставного отростка, краниофациальные врожденные аномалии, боковые смещения нижней челюсти, дегенеративные и воспалительные заболевания ВНЧС, опухоли ВНЧС, упорные суставные боли неясного генеза, неподдающиеся консервативной терапии.

КТ позволяет полностью воссоздать формы костных суставных поверхностей во всех плоскостях, не вызывает наложения изображений других структур и проекционных искажений [Хватова В.А., Корниенко В.И., 1991; Паутов И.Ю., 1995; Хватова В.А., 1996; Вязьмин А.Я., 1999; Westesson P., Brooks S., 1992, и др.]. Применение этого метода эффективно как для диагностики, так и дифференциальной диагностики органических изменений ВНЧС, не диагностируемых клинически. Решающее значение при этом имеет возможность оценки суставной головки в нескольких проекциях (прямые и реконструктивные срезы).

При дисфункции ВНЧС КТ-исследование в аксиальной проекции дает дополнительную информацию о состоянии костных тканей, положении продольных осей суставных головок, выявляет гипертрофию жевательных мышц (рис. 3.30).

КТ в сагиттальной проекции позволяет дифференцировать дисфункцию ВНЧС от других поражений сустава: травм, новообразований, воспалительных нарушений [Регtes R., Gross Sh., 1995, и др.].

На рис. 3.31 представлены КТ ВНЧС в сагиттальной проекции справа и слева и схемы к ним. Визуализировано нормальное положение суставных дисков.

Приводим пример использования КТ для диагностики заболевания ВНЧС.

Больная М ., 22 лет, обратилась с жалобами на боль и суставные щелчки справа при жевании в течение 6 лет. Во время обследования выявлено: при открывании рта нижняя челюсть смещается вправо, а затем зигзагообразно со щелчком влево, болезненная пальпация наружной крыловидной мышцы слева. Прикус ортогнатический с небольшим резцовым перекрытием, интактные зубные ряды, жевательные зубы справа стерты больше, чем слева; правосторонний тип жевания. При анализе функциональной окклюзии в полости рта и на моделях челюстей, установленных в артикулятор, выявлен балансирующий суперконтакт на дистальных скатах небного бугорка верхнего первого моляра (задержка стирания) и щечного бугорка второго нижнего моляра справа. На томограмме в сагиттальной проекции изменений не обнаружено. На КТ ВНЧС в той же проекции в положении центральной окклюзии смещение правой суставной головки назад, сужение заднесуставной щели, смещение вперед и деформация суставного диска (рис. 3.32, а). На КТ ВНЧС в аксиальной проекции толщина наружной крыловидной мышцы справа 13,8 мм, слева - 16,4 мм (рис. 3.32, б).

Диагноз: балансирующий суперконтакт небного бугорка 16 и щечного бугорка в левой боковой окклюзии,правосторонний тип жевания, гипертрофия наружной крыловидной мышцы слева, асимметрия размеров и положения суставных головок, мышечно-суставная дисфункция, дислокация кпереди диска ВНЧС справа, смещение суставной головки кзади.

Телерентгенография

Использование телерентгенографии в стоматологии позволило получать снимки с четкими контурами мягких и твердых структур лицевого скелета, проводить их метрический анализ и тем самым уточнять диагноз [Ужумецкене И.И., 1970; Трезубов В.Н., Фадеев Р.А., 1999, и др.].

Принцип метода заключается в получении рентгеновского снимка при большом фокусном расстоянии (1,5 м). При получении снимка с такого расстояния, с одной стороны, снижается лучевая нагрузка на пациента, с другой, уменьшается искажение лицевых структур. Применение цефалоста-тов обеспечивает получение идентичных снимков при повторных исследованиях.

Телерентгенограмма (ТРГ) в прямой проекции позволяет диагностировать аномалии зубочелюстной системы в трансверсальном направлении, в боковой проекции - в сагиттальном направлении. На ТРГ отображаются кости лицевого и мозгового черепа, контуры мягких тканей, что дает возможность изучить их соответствие. ТРГ используют как важный диагностический метод в ортодонтии, ортопедической стоматологии, челюстно-лице-вой ортопедии, ортогнатической хирургии. Применение ТРГ позволяет:
проводить диагностику различных заболеваний, в том числе аномалий и деформаций лицевого скелета;
планировать лечение этих заболеваний;
прогнозировать предполагаемые результаты лечения;
осуществлять контроль за ходом лечения;
объективно оценивать отдаленные результаты.

Так, при протезировании больных с деформациями окклюзионной поверхности зубных рядов использование ТРГ в боковой проекции дает возможность определить искомую протетическую плоскость, а следовательно, решить вопрос о степени сошлифовывания твердых тканей зубов и необходимости их девитализации.

При полном отсутствии зубов на телерентгенограмме можно на этапе постановки зубов проверить правильность нахождения окклюзионной поверхности.

Рентгеноцефалометрический анализ лица у пациентов с повышенной стираемостью зубов позволяет более точно дифференцировать форму данного заболевания, выбрать оптимальную тактику ортопедического лечения. Кроме того, оценив ТРГ, можно также получить информацию о степени атрофии альвеолярных частей верхней и нижней челюстей и определить конструкцию протеза.
Для расшифровки ТРГ снимок закрепляют на экране негатоскопа, прикрепляют к нему кальку, на которую переносят изображение.

Существует много методов анализа ТРГ в боковых проекциях. Одним из них является метод Шварца, основанный на использовании в качестве ориентира плоскости основания черепа. При этом можно определить:

Расположение челюстей по отношению к плоскости передней части основания черепа;
расположение ВНЧС по отношению к этой плоскости;
длину переднего основания че
репной ямки.

Анализ ТРГ - важный метод диагностики зубочелюстных аномалий, позволяющий выявить причины их формирования.

С помощью компьютерных средств можно не только повысить точность анализа ТРГ, сэкономить время их расшифровки, но и прогнозировать предполагаемые результаты лечения.

В.А.Хватова
Клиническая гнатология