Рентген, компьютерная томография

Современные технологии позволили значительно расширить возможности изучения внутренних органов человека для выявления болезней и постановки диагнозов. Сегодня существует множество разнообразных методов визуализации внутренних органов, с помощью которых можно увидеть детали внутренней структуры органов и тканей, отображенные на рентгеновской пленке или мониторе компьютера. Для получения изображений внутренних органов в медицине применяют специальные инструменты, например, эндоскопы, с помощью которых можно проникать в полые органы и сосуды и исследовать их состояние.

ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ
Целью получения изображений внутренних органов является сбор точной визуальной информации об их состоянии при минимальном риске и неудобствах. Большинство изображений сейчас можно тщательно обработать на компьютере. Эти подходы во многом заменили хирургические вмешательства, которые ранее были единственным способом установления некоторых заболеваний и степени их тяжести. С помощью современных технологий также можно определить, насколько адекватно функционирует тот или иной орган.

Первая технология построения изображения внутренних органов была создана на основе рентгеновского излучения, которое, как было установлено, может проникать через ткани тела человека.

На данном снимке показано первое в истории рентгенологическое изображение. Это изображение руки госпожи Рентген – супруги первого изобретателя данного метода. На снимке видно ее обручальное кольцо.

За последние 30-40 лет было разработано и внедрено множество новых технологий, основанных на использовании рентгена, большинство из которых включали в себя использование компьютера, способного формировать трёхмерные изображения.

Данный раздел начинается с объяснения основных методов построения изображения, при которых используется рентгеновское излучение, а также принципов компьютерной томографии. После этого вы узнаете о других технологиях, таких как, например, магнитно-резонансная томография, ультразвуковая эхография и радиоизотопное сканирование.

РЕНТГЕНОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
Рентгенография – метод получения изображений костей и внутренних органов, основанный на регистрации пропущенного через них высокоэнергетического излучения.

Рентгеновское излучение было открыто в 1895 году. В медицинской диагностике оно обычно используется для получения изображений костей и некоторых мягких тканей, например, легких. Полые органы или органы, наполненные жидкостью, такие как желудок, кишечник или кровеносные сосуды, плохо видны при обычном рентгеновском исследовании, но намного лучше при использовании рентгеноконтрастных веществ.

Несмотря на развитие современных технологий, таких как компьютерная томография (КТ) и магнитно-резонансная томография (МРТ), обычное рентгеновское исследование продолжает оставаться одним из наиболее распространенных методов диагностики заболеваний. Преимущества рентгеновского исследования заключаются в том, что оно является недорогим и его можно выполнить быстро и несложно. Этот вид исследования во многих случаях даёт врачу основную информацию, необходимую для постановки диагноза.

ПРИНЦИПЫ РЕНТГЕНОЛОГИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ
Рентгеновское излучение – вид радиации, подобный световым волнам, но несущий большее количество энергии. Такая высокая энергия позволяет рентгеновским лучам проникать сквозь ткани тела. Однако степень прохождения зависит от плотности тканей: лучи рентгена с лёгкостью проникают сквозь мягкие ткани, но в значительной степени поглощаются костными тканями.

Если пучок рентгеновских лучей сфокусирован на определённой точке тела человека, то полые органы, через которые проходит рентгеновское излучение, на плёнке приобретают черный цвет. Мягкие ткани, такие как кожа, жировая ткань и мышцы, на плёнке принимают различные градации серого цвета. Плотные ткани, такие как кость, на плёнке видны в белом цвете. В результате этих различий в степени поглощения рентгеновского излучения полное изображение человеческого тела можно увидеть на негативе фотоплёнки.

Рентгенологическое исследование позволяет воспроизвести только двухмерное изображение. По указанной причине иногда эту процедуру приходится проводить два или более раз под различным углом, чтобы точно определить состояние того или иного органа. Например, для того, чтобы определить местонахождение опухоли в лёгких или форму перелома, рентген должен быть сделан спереди, сбоку, а иногда под определенным углом наклона.

ДЛЯ ЧЕГО ПРИМЕНЯЮТ РЕНТГЕНОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ?
Обычно рентгеновское исследование даёт чёткое изображение костей. По этой причине этот метод чаще всего используют для обнаружения переломов. Рентген грудной клетки может быть сделан на предмет выявления изменений размеров сердца или повреждения ткани лёгких у пациента с указывающими на то симптомами.

Рентгенологическое исследование используется для получения детального изображения мягких тканей. Поэтому оно широко применяется при диагностике рака молочной железы с помощью специального вида исследования, называемого маммографией. Для оценки плотности костей (денситометрии) используется малая доза облучения рентгеновскими лучами. Эта технология используется для выявления остеопении или остеопороза – уменьшения плотности костей.

В ЧЕМ ОПАСНОСТЬ РЕНТГЕНОЛОГИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ?
Непосредственной опасности от обычного рентгенологического исследования нет, но существует незначительный риск того, что излучение нанесёт вред клеткам, который в дальнейшем может потенциально привести к раку. Опасность этого возрастает, если вы подвергаетесь многократному рентгеновскому исследованию. Чем меньше возраст пациента, подвергаемого облучению, тем выше риск. Рентгенолог всегда старается использовать минимальную дозу, тем более что современное оборудование делает возможным получение качественного изображения при небольших дозах облучения.

Во время прохождения рентгенологического исследования, те области тела, которые не обследуются, должны быть закрыты специальными приспособлениями. Например, при рентгенологическом исследовании органов тазовой области принимаются меры для защиты половых органов, чтобы избежать повреждения спермы или яичников.

До проведения рентгенологического обследования у женщин необходимо спросить, не беременны ли они. Дело в том, что рентген на ранних стадиях беременности может привести к нарушениям развития плода. Рентгенолог всегда должен защищаться свинцовым фартуком или экраном, чтобы избежать многократного облучения.

ПРОЦЕДУРА РЕНТГЕНОЛОГИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ
При проведении рентгенологического обследования вы располагаетесь на специальном столе таким образом, чтобы часть вашего тела, изображение которой необходимо получить, находилась между выдвижным ящиком, в котором находится плёнка, и источником рентгеновского излучения. После настройки рентгеновского аппарата рентгенолог встаёт за экраном. В то время как вся процедура занимает несколько минут, излучению вы подвергаетесь лишь доли секунды.

РЕНТГЕНОКОНТРАСТНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
Полые или заполненные жидкостью органы тела человека, такие как кишечник или кровеносные сосуды, обычно плохо различимы на изображении, созданном при помощи обычного рентгеновского излучения. Для их визуализации применяют вещество, называемое контрастным. Его вводят в эти органы для того, чтобы сделать их видимыми. Контрастные вещества поглощают радиацию в той же степени или сильнее, чем плотные ткани организма. Поэтому рентгеновские лучи не могут пройти сквозь них, и на рентгеновском изображении области, содержащие эти вещества, становятся белыми.

К рентгеноконтрастным веществам относятся красители, например, йод (растворимый в воде), а также сульфат бария (нерастворимый в воде).

Контрастные вещества вводятся в организм через вену с помощью шприца, орально (через рот) или ректально (через прямую кишку) - в зависимости от обследуемого органа. В принципе, это несложная процедура, но она может вызывать дискомфорт и даже иметь долю риска, например, в связи с возможностью развития аллергической реакции или индивидуальной непереносимости контрастного вещества. Контрастный рентген всё чаще заменяют другими технологиями, в частности компьютерной томографии, ядерно-магнитно-резонансной томографией и ультразвуковым сканированием, которые вызывают меньший дискомфорт и имеют незначительную опасность для здоровья.

РЕНТГЕНОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КРОВЕНОСНЫХ СОСУДОВ
Растворимый йод-содержащий краситель, попадая в кровь, может переноситься по организму по кровеносным сосудам. По этой причине, а также потому, что его хорошо видно на рентгеновском снимке, данный краситель широко используется для рентгеноконтрастных исследований.

Получение изображения кровеносных сосудов называется ангиографией. Для этого краситель вводится в кровь через катетер, введённый в кровеносный сосуд. Катетер продвигают до тех пор, пока его конец не окажется возле сосуда, который необходимо исследовать. Именно через такой катетер и вводят краситель (рентгеноконтрастное вещество). При рентгенологическом исследовании краситель позволяет увидеть различные изменения сосудов, например их сужение (стеноз) или расширение (аневризмы).

Ангиография часто используется при исследовании состояния артерий для выявления сужений или жировых отложений, характерных для атеросклероза. Коронарная ангиография применяется для получения изображений артерий, доставляющих кровь к сердцу. Ангиографию также назначают для получения изображений сосудов нижних конечностей. Полученные таким образом изображения могут быть обработаны с помощью компьютера путем устранения ненужных данных и артефактов. Такая процедура называется цифровой субстракционной ангиографией.

РЕНТГЕНОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОЧЕК И МОЧЕВЫВОДЯЩИХ ПУТЕЙ
Проходя по мочевыделительной системе, краситель обволакивает внутренние поверхности мочеточника и мочевого пузыря. Если нужно увидеть на снимке только мочевой пузырь и мочеиспускательный канал, то контрастное вещество вводится напрямую в мочевой пузырь через специальный катетер. Контрастный рентген часто используется при исследовании заболеваний почек и непроходимости мочеиспускательного канала, а также при подозрениях на камни в почках или опухолевые заболевания.

РЕНТГЕНОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПИЩЕВАРИТЕЛЬНОГО ТРАКТА
Рентгенологическое исследование пищеварительного тракта можно проводить с помощью сульфата бария – вязкой нерастворимой жидкости, которая хорошо поглощает рентгеновские лучи. Поэтому сульфат бария хорошо виден на рентгеновском снимке. Жидкий барий медленно продвигается по пищеварительному тракту и не всасывается в нем. Все эти качества делают барий хорошим контрастным веществом для исследования пищеварительного тракта. Эндоскопия, при которой для исследования внутренних органов применяют специальные зонды, иногда может быть более приемлемым методом, чем обследование с помощью бария. Однако рентгенологическое исследование с помощью бария весьма полезно при изучении некоторых функций, таких как, например, глотания.

Если необходимо сделать снимок верхнего отдела пищеварительного тракта от пищевода до двенадцатиперстной кишки, пациент принимает сульфат бария внутрь. Его продвижение по пищеварительному тракту после того, как барий минует двенадцатиперстную кишку, можно проследить, сделав несколько снимков через небольшие интервалы времени, либо сняв его продвижение на видеоизображение.

Сульфат бария также используется для получения изображения толстой кишки. Туда он вводится с помощью клизмы после предварительного очищения кишечника слабительным. Бариевая клизма используется при обследованиях на предмет выявления патологических образований в кишечнике, например полипов.

Иногда используют метод двойного контрастирования. Для этого следом за барием в пищеварительный тракт вводится воздух. Воздух замещает контрастное вещество таким образом, что барий остается только на внутренней поверхности пищеварительного тракта. Данный метод позволяет выявлять изменения, характерные для таких заболеваний, как болезнь Крона.

В ЧЁМ ЗАКЛЮЧАЕТСЯ ОПАСНОСТЬ РАДИАЦИИ?
Радиация наносит вред клеткам организма, что потенциально может приводить к развитию онкологических заболеваний. При рентгеноконтрастном исследовании пациент подвергается воздействию более высокого уровня радиации, чем это происходит в обычной ситуации, так как для рентгенологической диагностики требуется использование более высокой дозы рентгеновских лучей (см. «Дозы радиации»).

Другое достаточно редко встречающееся осложнение может быть связано вероятностью развития анафилаксии, которая относится к наиболее серьезной форме аллергических реакций. Анафилаксия может развиваться в ответ на введение контрастного вещества. Людям, страдающим аллергической астмой, а также тем, у кого имеется повышенная чувствительность к йоду, обычно не рекомендуется проходить рентгеноконтрастное исследование. Иногда подобных людей специальным образом готовят к рентгеноконтрастному исследованию при помощи таких лекарств, как антигистамины и кортикостероиды. Кроме того, в качестве контрастной среды можно применять другие вещества.

У многих людей при введении рентгеноконтрастного красителя в организм может отмечаться повышение температуры тела. Другим возможным осложнением рентгеноконтрастного исследования может быть запор, вызываемый приемом сульфата бария. Для его предупреждения после прохождения рентгена врач может прописать слабительное.

Компьютерная томография – это диагностический метод, основанный на получении послойных изображений различных участков тела при помощи компьютера.

Смысл данного метода заключается в том, что через тело человека рентгеновские лучи направляют несколько раз под разными углами, для получения детальных послойных изображений тела человека, которые называются срезами (ламинограммами). Подвергая пациента лишь небольшим дозам облучения, компьютерная томография позволяет безболезненно получить детальную информацию о различных органах.

ПРИНЦИПЫ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТОМОГРАФИИ

Рентгеновский компьютерный томограф состоит из источника рентгеновского излучения и детектора излучения. Во время процедуры сканирования оба этих предмета вращаются относительно исследуемого органа. В отличие от обычного рентгеновского аппарата, при томографии рентгеновские лучи используются несколько иначе для того, чтобы получить изображение более высокого качества. Плёнка, используемая в обычном рентгене, может показывать только несколько уровней плотности, например: плотные ткани, мягкие ткани и воздух. А детектор, используемый в компьютерной томографии, может фиксировать сотни градаций различной плотности тканей, которые невозможно увидеть при использовании обычного рентгена.

Вместо того чтобы направлять единичный пучок рентгеновских лучей, при компьютерной томографии источник радиации, находящийся внутри сканера, двигаясь по кругу, последовательно излучает множество узконаправленных лучей. После того, как рентгеновские лучи проходят через ткани организма, они попадают на детектор, который фиксирует интенсивность радиации. После каждого полного вращения сканера, аппарат продвигает пациента для того, чтобы сделать следующий рентгенологический срез.

Информация поступает с детектора на компьютер, где происходит посекционное построение изображений различных слоев организма. Эти изображения затем выводятся на монитор. Они могут храниться либо в виде компьютерных файлов, либо в виде обычных рентгеновских снимков. Современные компьютеры могут создавать трёхмерные изображения на основе данных компьютерной томографии.

В более современных сканерах используется спиральная (или винтовая) технология, при которой сканер вращается вокруг пациента, а кровать в это же время медленно продвигается вперёд так, чтобы пучки рентгеновских лучей шли по спирали. Этот вид компьютерной томографии даёт трёхмерное изображение и сокращает время, уходящее на процедуру сканирования, снижая общую дозу облучения.

ДЛЯ ЧЕГО ПРИМЕНЯЮТ КОМПЬЮТЕРНУЮ ТОМОГРАФИЮ?

Чаще всего проводят компьютерную томографию головы и брюшной полости. Технология сканирования головы очень информативна и обычно используется для обследования мозга после инсульта либо на предмет опухоли. Компьютерная томография брюшной полости чаще всего применяется для выявления опухолей и для диагностики воспалительных и других нарушений внутренних органов. Компьютерная томография также может использоваться для исследования лёгких и при проведении биопсии, когда из внутренних органов берутся образцы клеток или тканей.

Компьютерная томография позволяет получить чёткое изображение костной ткани. Кровеносные сосуды и ткани с сильным кровотоком, такие как, например, лёгкие, также можно увидеть на КТ-изображении. Качество этих изображений может быть улучшено, если использовать контрастное вещество, которое позволяет видеть на изображении полые или наполненные жидкостью органы.

КАКАЯ СУЩЕСТВУЕТ ОПАСНОСТЬ ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ С ПОМОЩЬЮ КТ?

Также как и обычное рентгенологическое исследование, КТ сопровождается радиологической нагрузкой, что теоретически может быть сопряжено с вероятностью развития онкологических заболеваний. Доза облучения при прохождении КТ зависит от количества сделанных снимков (срезов). В современной компьютерной томографии используется спиральное сканирование, благодаря которому время прохождения процедуры и рентгенологическая нагрузка значительно сократилось по сравнению с тем, как это было ранее. В целом степень радиационного облучения во время прохождения КТ относительно небольшая и метод считается достаточно безопасным.

Вернуться к содержанию >>