Вспомогательные методики исследования

Томография - это процесс определения расположения анатомических структур в трехмерном пространстве. Она приобрела широкое применение в рентгенодиагностике (рентгеновская линейная томография, рентгеновская компьютерная томография), а также в радионуклидной, ультразвуковой диагностике и в приборах, действие которых основано на принципе магнитного резонанса. Все отмеченые виды томографии обеспечивают возможность проведения послойного морфологического исследования органов (морфологическая томография).

Линейная томография - это метод рентгенографии отдельных слоев тела человека для получения изолированного изображения структур, расположенных в любой плоскости на заданной глубине. Принцип линейной томографии см. рис. 2.8.

Рис. 2.8. Принцип линейной томографии

 

Эффект томографии достигается путем непрерывного движения рентгеновской трубки и пленки во время съемки во взаимопротивоположных направлениях. Резкое изображение исследуемого слоя дают только те структуры, которые находятся на уровне центра вращения системы “трубка-пленка”, а структуры вне центра этой системы не визуализируются.

Рентгеновская компьютерная томография (КТ) - метод, основан на измерении степени ослабления узкого пучка лучей на выходе из тонкого слоя исследуемого объекта. Величина ослабления пропорциональна величине атомных номеров и электронной плотности элементов, которые лежат на пути узкого пучка рентгеновского луча и зависит от его интенсивности и от толщины объекта.

Исследования выполняются с помощью компьютерного томографа, который состоит из рентгеновской трубки с системой щелевых коллиматоров и детекторов, которые содержатся в штативе-гентри, стола для сканирования, консоли с установкой управления режимами аппарата, монитора и компьютера. В компьютере накапливаются и обрабатываются сигналы, которые поступают с детекторов: происходит цифровая реконструкция изображения, сохраняется информация, которая передается на консоль диагностики и управления аппаратом.

Метод основан А. Кормаком (1963), предложившим математическую реконструкцию послойного изображения головного мозга. Г. Гаунсфильд (1972) сконструировал первую клиническую модель компьютерного томографа для исследования головного мозга. За эту научную разработку в 1979 г. им была присуждена Нобелевская премия. Со временем был сконструирован компьютерный томограф для исследования всего тела человека. Толщину пучка, а соответственно и слоя, который выделяется в объекте, можно изменять по потребности от 1 до 10 мм.

В отличие от обычной рентгенографии и томографии вместо пленки используют детекторы в виде кристаллов (натрия йодид и др.) или ионизационные газовые ячейки (ксенон). Детекторы воспринимают разницу плотности структур менее 1 %, в то время, как на рентгеновской пленке она достигает 10-15%. Поэтому способность детекторов воспринимать ослабление рентгеновского излучения превышает возможности рентгенографии в 100 раз. Схему рентгеновского компьютерного томографа см. рис.. 2.9.

Рис..2.9. Схема рентгеновского компьютерного томографа.

Рентгеновская трубка и детекторы томографов образуют систему, которая движется по кругу или по спирали относительно исследуемого объекта. Пучок рентгеновских лучей в результате вращения трубки на 180 или 360 градусов каждый раз падает на новые участки исследуемого слоя и, достигая детекторов, вызывает электрический сигнал. Чем более интенсивно рентгеновское излучение попадает на детекторы, тем более сильный электрический сигнал они посылают в компьютер. Для идентификации участков исследуемого объекта слой, который выделяется во время томографии, рассматривают как сумму одинаковых объемов (вокселей). Каждый воксел имеет определенную проекцию на матрицу компьютера, на которой фиксируются числовые величины степени ослабления рентгеновского излучения (КТ-число, рассчитанное по силе электрических сигналов). Плоскостная проекция вокселей называется пикселями, сумма которых формирует визуальное изображение. Как и на рентгенограмме, те участки, что в значительной мере ослабили рентгеновское излучение, будут светлыми (кости, участки обызвествления), а те, которые поглотили его мало (воздух, жировая ткань), - темными. Однако на рентгенограмме человеческий глаз различает лишь 16 градаций серого цвета, тогда как в случае КТ их можно получить свыше 1000. Величину ослабления, которая отвечает плотности тканей, рассчитывают по шкале Гаунсфильда. Градация шкалы зависит от поколения томографа. Плотность воды рассматривают как нулевую (0) величину, воздух -1000, а кости+1000 единиц Гаунсфильда (Н). Жировая ткань имеет плотность около -100 единиц Н, а паренхиматозные органы и мягкие ткани - от +40 до +80 единиц Н.

Методика исследования. Внешний вид современного рентгеновского компьютерного томографа см. рис.. 2.10.

Рис..2.10. Внешний вид современного рентгеновского компьютерного томографа Tomoskan LX Philips.

 

Штатив-гентри, в котором содержатся рентгеновская трубка и детекторы имеет по центру отверстие. В нем постепенно линейно перемещается стол с пациентом. Количество срезов и их толщину выбирают по потребности. Более тонкие срезы дают более высокую разрешающую пространственную способность и соответственно позволяют провести более детальный анализ и реконструкцию изображения в других проекциях. Вместе с тем исследование определенного участка тела с помощью тонких срезов (1-2 мм) требует больше времени, чем с помощью толстых (8-10 мм), что обусловливает большую лучевую нагрузку. Для одного среза лучевая нагрузка составляет 0,013 Гр, а соответственно для 90 срезов - 1,17 Гр. Потому в каждом конкретном случае избирают компромиссное решение.

В ряде случаев для получения необходимой информации о характере патологического процесса применяют внутривенное контрастирование, которое получило название усиления изображения. Это обусловлено тем, что некоторые патологические образования имеют почти такую же плотность, как и нормальные ткани, то есть изоденсивные. Во время внутривенного болюсного контрастирования они могут накопить больше контрастного вещества, чем соседние ткани, и выглядеть гиперденсивными или гиподенсивными.

Особенности изображений органов грудной полости, полученных путем рентгенографии, линейной томографии и компьютерной томографии см. рис..2.11.

 

Рис..2.11.а) Обзорная рентгенограмма грудной клетки в прямой проекции; б) Линейная томограмма грудной клетки в прямой проекции того же больного с патологическим образованием в правом легком; в) Компьютерная томограмма грудной клетки в аксиальной проекции на уровне патологического образования.

 

Рентгеновская спиральная компьютерная томография - позволяет получить высококачественное 3-х мерное изображение исследуемой области. Используя компьютерные томографы со спиральным сканированием, можно за короткое время получить детальное изображение значительного анатомического участка и построить его объемную и плоскостную реконструкцию в разных проекциях.

Телерентгенография - способ выполнения рентгенографии при фокусном расстоянии 150 см и больше. Благодаря малому проекционному увеличению масштаб рентгенограммы приблизительно составляет 1:1.

Полиграфия - выполнение нескольких снимков одного и того же органа на одну пленку для регистрации изменений положения, формы, величины, сократительной способности мышечного слоя /3-4 снимка через 10-15-30 сек/.

Рентгенокимография - получение графического изображения сократительной способности мышечных органов с помощью специальной подвижной свинцовой решетки. Высота зубцов отвечает величине амплитуды сокращения мышечного органа (см. рис..2.12.).

 

Рис..2.12. Рентгенокимограмма диафрагмы.

Рентгенологическое исследование с использованием електроннооптического преобразователя изображения и видеомагнитной записью - видеосъемка рентгеновского изображения с экрана ЭОУ.

Ангиография - общее название методик рентгенологического исследования кровеносных сосудов, которые через специальный катетер заполняют контрастным веществом и после этого выполняют серию рентгенограмм. В зависимости от того, какую часть сосудистой системы контрастируют, различают артериографию, венографию (или флебографию) и лимфографию (см. рис..2.13). Ангиографию выполняют для исследования гемодинамики, выявления сосудистой патологии, для диагностики заболеваний, вызванных нарушением функции и морфологии сосудов.

Рис..2.13. Ангиография:

а) артериограмма брюшной аорты и ее ветвей; б) флебограмма вен голени; в) лимфограмма лимфатических сосудов подвздошной области.

 

Функциональная рентгенография – метод выполнения рентгенограмм в разных функциональных фазах деятельности органов и положениях тела.