Методи візуалізації в променевій діагностиці. Фізико-технічні основи рентгенологічної, УЗ, магнітно-резонансної та радіонуклідної діагностики
Променева діагностика - це наука про використання випромінювань для вивчення будови і функцій нормальних і патологічно змінених органів і систем людини.
Променева діагностика включає такі методи: рентгенологічний, рентгенівську комп'ютерну томографію, ультразвукової, радіонуклідної, магнітно-резонансний, термографічний і інтервенційну радіологію.
Діагностичну медичну інформацію можна отримати шляхом реєстрації випромінювання, яке пройшло через тканини під час зовнішнього або внутрішнього опромінення (рентгенівські, радіонуклідні та ультразвукові дослідження), або виникло в результаті впливу зовнішнього магнітного поля на хімічні речовини, які входять до складу тканин людини (магнітно-резонансні дослідження) та природного випромінювання органів і тканин людини (термографія).
Рентгенологічний метод дослідження
Для отримання рентгенологічного зображення внутрішніх органів пучок електромагнітного рентгенівського випромінювання пропускають через тіло хворого. Згідно фізичним законам в результаті нерівномірного поглинання і розсіювання частини квантів, що обумовлено нерівномірним щільністю тканин, цей пучок нерівномірно послаблюється. На виході з тіла людини пучок рентгенівського випромінювання несе зображення структури досліджуваного об'єкта.
Фізико-технічні основи рентгенології
Генератором рентгенівського випромінювання є рентгенівська трубка - двухелектродний електровакуумний прилад, призначений для отримання, прискорення і гальмування електронів виникають навколо нитки розжарювання катода в результаті термоелектронної емісії. Під час підведення до електродів трубки високої напруги в електромагнітному полі відбувається прискорення і стрімкий рух до анода сфокусованих на катоді електронів. У трубці виникає електричний струм. Значно більша частина кінетичної енергії електронів в речовині анода перетворюється в теплову енергію і тільки близько 1% - в рентгенівське випромінювання. Схему рентгенівської трубки см. Рис.2.1.
1 - скляний балон; 2 - ротор; 3 - диск анода; 4 - фокусна пляма анода; 5 - фокусна система спіралі катода; 6 - потік електронів; 7 - потік рентгенівських квантів
Рентгенівське випромінювання проникає крізь оптично непрозорі середовища і взаємодіє з речовиною, в результаті чого відбувається його нерівномірне поглинання.
Фотохімічне вплив рентгенівського випромінювання лежить в основі отримання рентгенівського зображення на плівці, желатиновий шар якої містить кристали галоїдного срібла у вигляді емульсії. Властивість рентгенівського випромінювання викликати флуоресценцію є основою рентгеноскопії і використання підсилюючих екранів під час проведення рентгенографії.
Рентгенівський діагностичний апарат складається з пристрою для генерування рентгенівського випромінювання (випромінювач - рентгенівська трубка і пристрій живлення), Штативная-механічного пристрою, приймача випромінювання, пристроїв, які формують рентгенівське зображення і пульта управління. Принципова схема пристрою рентгенівського апарату см. Ріс..2.2.
Ріс..2.2. Принципова схема пристрою рентгенівського апарату.
1 - електромережу; 2 - трансформатор; 3 - система випрямлячів; 4 - рентгенівська трубка; 5 - пульт управління; 6 - блок живлення; 7 - штатив.
Приймачі випромінювання служать для візуалізації рентгенівського випромінювання, яке пройшло крізь досліджуваний об'єкт і несе приховане зображення. Для візуалізації зображення застосовують спеціальні флуоресцентні екрани, касети з рентгенівською плівкою, детектори випромінювання з ЕОУ (електронно-оптичним підсилювачем) і цифрові системи візуалізації зображення.
На екрані, на плівці (після її фотообробки) або на дисплеї ЕОМ виникає видиме рентгенівське зображення об'єкта. Рентгенівське зображення являє собою модель об'єкта, яка дає достовірне уявлення про структуру, форму та функції органів і систем людини.
В апаратах для загальної рентгенодіагностики застосовують універсальний поворотний стіл-штатив для просвічування і проведення рентгенографії у вертикальному і горизонтальному положеннях пацієнта. Стіл для рентгенографії обладнаний пристроєм для проведення поздовжньої томографії в горизонтальному положенні пацієнта.
У дитячій рентгенології використовують спеціальні столи-штативи, призначені для проведення поліпозиційне обстеження дітей різних вікових груп, навісні пристрої для апаратів загального призначення, а також окремі спеціалізовані робочі місця для двох-або трехосевой поліпозиційне дослідження.