Виды медицинских исследований с помощью рентгеновских лучей

Что такое Рентгенография

Рентгеногра́фия — (англ. projection radiography, plain film radiography, roentgenography,) — это исследование внутренней структуры объектов, которые проецируются при помощи рентгеновских лучей на специальную плёнку или бумагу. Наиболее часто термин относится к медицинскому неинвазивному исследованию, основанному на получении суммационного проекционного изображения анатомических структур организма посредством прохождения через них рентгеновских лучей и регистрации степени ослабления рентгеновского излучения.

Рентгенограмма органов грудной клетки в прямой проекции.
Рентгенограмма органов грудной клетки в прямой проекции. Видно скопление воздуха под куполами диафрагмы.

История

В 1895 году, когда Вильгельм Конрад Рентген впервые зарегистрировал затемнение фотопластинки под действием рентгеновского излучения. Им же было обнаружено, что при прохождении рентгеновских лучей через ткани кисти на фотопластинке формируется изображение костного скелета. Это открытие стало первым в мире методом медицинской визуализации, до этого нельзя было прижизненно, не инвазивно получить изображение органов и тканей. Рентгенография очень быстро распространилась по всему миру. В 1896 году в России был сделан первый рентгеновский снимок.

Получение рентгеновского изображения, 19 век.
Получение рентгеновского изображения, 19 век.

В 1918 году в России была создана первая рентгенологическая клиника. Рентгенография используется для диагностики все большего числа заболеваний. Активно развивается рентгенография легких. В 1921 году в Петрограде был открыт первый рентген стоматологический кабинет. Активно ведутся исследования, совершенствуются рентгеновские аппараты. Советское правительство выделяет средства на развертывание производства рентгеновского оборудования в России. Рентгенология и производство оборудования выходят на мировой уровень.

Поцелуй в рентгеновских лучах
Поцелуй в рентгеновских лучах

В настоящее время рентгенография остается основным методом диагностики поражений костно-суставной системы. Важную роль играет при обследовании легких, особенно в качестве скринингового метода. Методы контрастной рентгенографии позволяют оценить состояние внутреннего рельефа полых органов, распространённость свищевых ходов и др.

Применение в медицине.

Рентгенография применяется для диагностики. Рентгенологическое исследование (далее РИ) органов позволяет уточнить форму данных органов, их положение, тонус, перистальтику, состояние рельефа слизистой оболочки.

РИ желудка и двенадцатиперстной кишки (дуоденография) важно для распознавания гастрита, язвенных поражений и опухолей.
РИ желчного пузыря (холецистография) и желчевыводящих путей (холеграфия) проводят для оценки контуров, размеров, просвета внутри- и внепеченочных желчных протоков, наличие или отсутствие конкрементов, уточняют концентрационную и сократительную функции желчного пузыря.
РИ толстой кишки (ирригоскопия) применяется для распознавания опухолей, полипов, дивертикулов и кишечной непроходимости.
РИ рентгенография грудной клетки — инфекционные, опухолевые и другие заболевания,
РИ позвоночника — дегенеративно-дистрофические (остеохондроз, спондилёз, искривления), инфекционные и воспалительные (различные виды спондилитов), опухолевые заболевания.
РИ различных отделов периферического скелета — на предмет различных травматических (переломы, вывихи), инфекционных и опухолевых изменений.
РИ брюшной полости — перфорации органов, функции почек (экскреторная урография) и другие изменения.
Метросальпингография — контрастное рентгенологическое исследование полости матки и проходимости фаллопиевых труб.
РИ зубов — ортопантомография
РИ молочной железы — маммография

В современных цифровых аппаратах регистрация выходного излучения может производиться на специальную кассету с плёнкой или на электронную матрицу. Аппараты обладающие электронной чувствительной матрицей стоят значительно дороже аналоговых устройств. При этом печать плёнок производится только при необходимости, а диагностическое изображение выводится на монитор и, в некоторых системах, сохраняется в базе данных вместе с остальными данными о пациенте.

При диагностической рентгенографии целесообразно проведение снимков не менее, чем в двух проекциях. Это связано с тем что рентгенограмма представляет собой плоское изображение трёхмерного объекта. И как следствие локализацию обнаруженного патологического очага можно установить только с помощью 2 проекций.

Специальная подготовка пациентов к рентгенологическому исследованию в основном не требуется, однако для исследования органов пищеварения существуют особые методы подготовки

Недостатки рентгенографии

Статичность изображения — сложность оценки функции органа. Наличие ионизирующего излучения, способного оказать вредное воздействие на пациента.

Информативность классической рентгенографии значительно ниже таких современных методов медицинской визуализации, как КТ, МРТ и др. Обычные рентгеновские изображения отражают проекционное наслоение сложных анатомических структур, то есть их суммационную рентгеновскую тень, в отличие от послойных серий изображений, получаемых современными томографическими методами.

Без применения контрастирующих веществ рентгенография недостаточно информативна для анализа изменений в мягких тканях, мало отличающихся по плотности (например, при изучении органов брюшной полости).

Флюорография

Флюорогра́фия (синонимы: радиофотография, рентгенофотография, рентгено­флюорография) — рентгенологическое исследование, заключающееся в фотографировfнии видимого изображения на флюоресцентном экране, которое образуется в результате прохождения рентгено­вских лучей через тело (человека) и неравномерного поглощения органами и тканями организма.

Флюорограмма органов грудной клетки
Флюорограмма органов грудной клетки

Основы этого метода сразу же после открытия рентгеновских лучей разработали учёные А. Баттелли и А. Карбассо (Италия) и Дж. М. Блейер (США).

Флюорография даёт уменьшенное изображение объекта. Выделяют мелкокадровую (например, 24×24 мм или 35×35 мм) и крупнокадровую (в частности, 70×70 мм или 100×100 мм) методики. Последняя по диагностическим возможностям приближается к рентгенографии. Флюорография применяется главным образом для исследования органов грудной клетки, молочных желёз, костной системы.

Наиболее распространённым диагностическим методом, использующим принцип флюорографии, является флюорография органов грудной клетки, которая применяется прежде всего для скрининга туберкулеза и новообразований лёгких. Разработаны как стационарные, так и мобильные флюорографические аппараты.

В настоящее время плёночная флюорография постепенно заменяется цифровой. Цифровые методы позволяют упростить работу с изображением (изображение может быть выведено на экран монитора, распечатано, передано по сети, сохранено в медицинской базе данных и т. п.), уменьшить лучевую нагрузку на пациента и уменьшить расходы на дополнительные материалы (плёнку, проявитель для плёнки).

Существует две распространённые методики цифровой флюорографии. Первая методика, как и обычная флюорография, использует фотографирование изображения на флюоресцентном экране, только вместо рентген-плёнки используется ПЗС-матрица. Вторая методика использует послойное поперечное сканирование грудной клетки веерообразным пучком рентгеновского излучения с детектированием прошедшего излучения линейным детектором (аналогично обычному сканеру для бумажных документов, где линейный детектор перемещается вдоль листа бумаги). Второй способ позволяет использовать гораздо меньшие дозы излучения. Некоторый недостаток второго способа — большее время получения изображения.

Рентгеноскопия

Рентгеноскопия (рентгеновское просвечивание) — метод рентгенологического исследования, при котором изображение объекта получают на светящемся (флуоресцентном) экране.

Современный рентгеноскоп.
Современный рентгеноскоп.

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

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

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

Работа органов человека при глотании
Работа органов человека при глотании

Человеческая кисть, сжимающаяся в кулак
Человеческая кисть, сжимающаяся в кулак

Рентгеноскопия позволяет контролировать проведение некоторых инструментальных процедур — постановка катетеров, ангиопластика (см. ангиография), фистулография. Рентгеноскопия является важной и неотъемлемой частью гибридной операционной.

Недостатки рентгеноскопии

Относительно высокая доза облучения по сравнению с рентгенографией — этот недостаток практически нивелирован в настоящее время, с появлением новых цифровых аппаратов, снижающих дозовую нагрузку в сотни раз.

Низкое пространственное разрешение — также значительно улучшено с появлением цифровых аппаратов.

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

Другие области применения

Помимо медицины, исследования с помощью рентгеновских лучей широко применяются в ветеринарии.

Снимок кошки с переломом кости
Снимок кошки с переломом кости

Также рентгеновское излучение используют для выявления дефектов в изделиях (рельсах, сварочных швах и т. д.) - рентгеновская дефектоскопия.

В материаловедении, кристаллографии, химии и биохимии рентгеновские лучи используются для выяснения структуры веществ на атомном уровне при помощи дифракционного рассеяния рентгеновского излучения на кристаллах (рентгеноструктурный анализ). Известным примером является определение структуры ДНК.

Собака лакает из чашки в рентгеновских лучах
Собака лакает из чашки в рентгеновских лучах

При помощи рентгеновских лучей может быть определён химический состав вещества. В электронно-лучевом микрозонде (либо же в электронном микроскопе) анализируемое вещество облучается электронами, при этом атомы ионизируются и излучают характеристическое рентгеновское излучение. Вместо электронов может использоваться рентгеновское излучение. Этот аналитический метод называется рентгенофлуоресцентным анализом.

Рентгеновский снимок рыбы
Рентгеновский снимок рыбы

В аэропортах активно применяются рентгенотелевизионные интроскопы, позволяющие просматривать содержимое ручной клади и багажа в целях визуального обнаружения на экране монитора предметов, представляющих опасность.

Ссылки по теме "Рентгеновское излучение":

Википедия: Рентгенография.
Википедия: Рентгеноскопия.
Википедия: Флюорография.