Министерство Образования и Молодежи
Республики Молдова
Технический Университет
Факультет CIM
Кафедра Микроэлектроники и Полупроводниковых приборов
ОТЧЁТ
По дисциплине: Медицинская электроника и лучевая диагностика
Лабораторная работа №1
Тема:Установки и методы лучевой диагностики
Выполнил: ст.гр. МЕ-072 Колисниченко Яков
Проверил: профессор Рошка А. Л.
Кишинев 2010
Ядерная медицина — раздел медицины, связанный с использованием радиоизотопов.
Области применения:
- Функциональная диагностика: сцинтиграфия и позитрон-эмиссионная томография
- Диагностика in vitro: радиоиммунология
- Лечение рака щитовидной железы с помощью изотопа 131I
На сегодняшний день ядерная медицина позволяет исследовать практически все системы органов человека и находит применение в неврологии, кардиологии, онкологии, эндокринологии, пульмонологии и других разделах медицины.
С помощью методов ядерной медицины изучают кровоснабжение органов, метаболизм желчи, функцию почек, мочевого пузыря, щитовидной железы.
В ядерной медицине возможно не только получение статических изображений, но и наложение изображений, полученных в разные моменты времени, для изучения динамики. Такая техника применяется, например, при оценке работы сердца.
Ядерная медицина пользуется слаборадиоактивными веществами, т.н. нуклидами, для диагностики (сцинтиграфия) и терапии (радиотерапия). Сцинтиграфия служит для исследования и отображения функций или возможных функциональных нарушений органов тела. Несмотря на то, что сам термин «ядерная медицина» зачастую вызывает страх у пациента, благодаря все более совершенным радиофармацевтическим средствам и камерам опасения вредных последствий или побочных действий совершенно беспочвенны. Сегодня лучевая доза, получаемая пациентом при радиоизотопном обследовании, соответствует дозовой нагрузке при рентгенографии грудной клетки, при этом диагностическая радиология позволяет визуализировать весь организм пациента, не подвергая его дополнительным нагрузкам.
Ядерная медицина применяется и в терапевтических целях. При этом используются радиофармацевтические препараты, проникающие непосредственно к пораженным клеткам и разрушающие их радиоактивным излучением. Примером области применения может служить паллиативная терапия хронического болевого синдрома при метастазах в кости.
Компьютерная томография
За работы в области реконструктивной томографии Алану Кормаку и Годфри Хаунсфилду была присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине за 1979 год. А.Кормак провёл теоретические исследования, а Г.Хаунсфилд в 1972 году изготовил первый комплекс из рентгеновского томографа и компьютерной системы восстановления изображений. Теперь компьютерные томографы имеются в любой крупной клинике и больнице. Почему они получили столь широкое распространение?
Реконструктивная томография оказалась очень мощным средством при постановке диагноза. В рентгеновской компьютерной томографии (КТ) производится большое количество измерений, каждое из которых соответствует определённому взаимному положению источника и детектора рентгеновского излучения. Источник и детектор находятся в плоскости сечения, изображение которого требуется получить. Для каждой комбинации положений «источник - детектор» выполняют два измерения: калибровочное и рабочее. Во время рабочих измерений пациента помещают в поле реконструкции, и с помощью компьютера вычисляют послойные изображения той или иной области. Разумеется, шаг и толщину таких поперечных срезов можно варьировать.
Важно отметить, что получаемые изображения имеют очень высокую степень разрешения, что позволяет дифференцировать ткани с минимальными структурными различиями. При этом изображения весьма похожи на привычные для клинициста срезы, которые имеются в анатомических атласах. Ничего подобного другие диагностические исследования не дают. Каким ещё методом можно виртуально разрезать человека поперёк и посмотреть, что там внутри?
При КТ чаще всего исследуются голова и шея, а также грудная и брюшная полости. Наибольшее значение КТ имеет в травматологии, когда необходимо определить наличие тех или иных повреждений, в нейрохирургии и при исследовании сосудов. В онкологии КТ используется для определения степени распространённости опухолевого процесса и при планировании лучевой терапии.
Стоит также отметить, что уровни облучения при КТ в большинстве случаев ниже, чем при исследовании на обычном рентгенодиагностическом аппарате. А изображение в поперечной плоскости, недоступное при стандартной рентгенодиагностике, часто является крайне необходимым для постановки точного диагноза.
Само же исследование происходит следующим образом: пациент лежит на столе, который медленно перемещается внутри вращающегося кольца. На кольце с одной стороны находится рентгеновская трубка, а с другой - матрица детекторов ионизирующего излучения. После полного оборота рентгеновского излучателя и детекторов вокруг стола на экране компьютера появляется срез исследуемого органа. Информация об органе собирается срез за срезом. Как правило, исследование длится не более одного часа, а для некоторых областей, например для головы, занимает всего несколько минут
Следует упомянуть и о другом виде компьютерной томографии - о диагностических исследованиях с использованием эффекта магнитного резонанса (МР-томография). Клинический опыт свидетельствует о высоком разрешении и высокой контрастности изображения тканей при МР-томографии. К тому же, в компьютерных томографах на основе эффекта ядерного магнитного резонанса нет источников ионизирующего излучения, и поэтому диагностические исследования на МР-томографах практически полностью безопасны для пациентов.
Основные методы исследования в рентгенодиагностике:
К основным методам относятся рентгеноскопия, рентгенография и рентгенофлюорография.
Рентгеноскопия представляет собой просвечивание грудной клетки или брюшной полости пациента непосредственно за флюоресцирующим рентгеновским экраном.
Методика просвечивания проста и экономична, позволяет исследовать больного в различных проекциях и положениях (многоосевое и полипозиционное исследование), оценить анатомо-морфологические и функциональные особенности изучаемого органа.
Вместе с тем, для метода характерны определенные недостатки: значительная лучевая нагрузка на больного, величина которой находится в прямой зависимости от размеров изучаемого поля, продолжительности исследования и ряда других факторов; относительно низкая разрешающая способность и др. В последние годы, учитывая перечисленные недостатки, стремятся оснащать рентгеновские аппараты электронно-оптическими усилителями, а метод просвечивания больных непосредственно за флюоресцирующим экраном применяется значительно реже.
Рентгенотелевидение - современная методика рентгеноскопии, при которой производится просвечивание с помощью аппарата, оснащенного электронно-оптическим усилителем (ЭОП). При этом получаемое позитивное изображение в виде телевизионного сигнала воспроизводится на экране телевизионного монитора. Данная методика в значительной степени устраняет недостатки обычной рентгеноскопии. В частности: появилась возможность регулировать яркость и контрастность изображения, при этом увеличивается разрешение изображения, улучшаются условия работы в рентгеновском кабинете (светлое помещение), а также на порядок снижается лучевая нагрузка на больного и персонал.
Рентгенография - получение теневого аналогового изображения исследуемого органа или области на рентгеновской пленке. Последняя представляет нитро-ацетатную основу, покрытую тонким слоем светочувствительной эмульсии - желатина, содержащую мельчайшие кристаллики галогенида серебра в невозбужденном (не засвеченном) состоянии. Эмульсия чувствительна не только к рентгеновским лучам, но и к дневному свету, поэтому ее сохраняют в светонепроницаемых коробках различного стандартного формата (13x18 см, 13x24 см, 24x30 см, 35x35 см и др.), на которых обычно обозначены марка рентгеновской пленки, чувствительность, срок годности, условия химической обработки и др.
Рентгеновскую пленку в затемненной фотолаборатории помещают в специальную кассету между усиливающими экранами (картонные пластины, покрытые флюоресцирующим слоем) и плотно закрывают. Затем, уложив кассету под исследуемый объект и отметив на ней правую или левую сторону объекта (маркировка свинцовыми буквами), производят снимок.
При рентгенографии пучок рентгеновских лучей, пройдя через тело больного, попадает на рентгеновскую пленку и, возбуждая кристаллики галогенида серебра, образует в эмульсии скрытое электрическое изображение. После химической обработки пленки - последовательно в растворе проявителя (восстановление металлического серебра), фиксирующем растворе (удаление из эмульсии остатков невосстановленного серебра), затем промывки пленки и сушки - изображение становится видимым - черно-белым.
Следует учитывать следующие особенности получаемых снимков:
- на рентгеновском снимке изображение негативное - обратное по теневым характеристикам позитивному, получаемому при рентгеноскопии;
- изображение несколько увеличенное, так как пучок рентгеновских лучей имеет расходящийся характер, а исследуемые органы обычно удалены на некоторое расстояние от кассеты с пленкой;
- изображение плоскостное и суммационное. Поэтому для получения пространственного представления об органе или процессе, его объемности и
локализации, выполняют несколько снимков, как минимум в двух взаимно перпендикулярных проекциях, чаще в прямой и боковой.