Рентген методы исследования. Рентгенография - это метод исследования внутренней структуры объектов при помощи рентгеновских лучей. Отзывы, противопоказания. Показания и противопоказания к проведению исследования

Рентгенологические методы исследования

1. Понятие рентгеновского излучения

Рентгеновским излучением называют электромагнитные волны с длиной приблизительно от 80 до 10~ 5 нм. Наиболее длинноволновое рентгеновское излучение перекрывается коротковолновым ультрафиолетовым, коротковолновое - длинноволновым Y-излучением. По способу возбуждения рентгеновское излучение подразделяют на тормозное и характеристическое.

Наиболее распространенным источником рентгеновского излучения является рентгеновская трубка, которая представляет собой двухэлектродный вакуумный прибор. Подогревной катод испускает электроны. Анод, называемый часто антикатодом, имеет наклонную поверхность, для того чтобы направить возникающее рентгеновское излучение под углом к оси трубки. Анод изготовлен из хорошо теплопроводящего материала для отвода теплоты, образующейся при ударе электронов. Поверхность анода выполнена из тугоплавких материалов, имеющих большой порядковый номер атома в таблице Менделеева, например из вольфрама. В отдельных случаях анод специально охлаждают водой или маслом.

Для диагностических трубок важна точечность источника рентгеновских лучей, чего можно достигнуть, фокусируя электроны в одном месте антикатода. Поэтому конструктивно приходится учитывать две противоположные задачи: с одной стороны, электроны должны попадать на одно место анода, с другой стороны, чтобы не допустить перегрева, желательно распределение электронов по разным участкам анода. В качестве одного из интересных технических решений является рентгеновская, трубка с вращающимся анодом. В результате торможения электрона (или иной заряженной частицы) электростатическим полем атомного ядра и атомарных электронов вещества антикатода возникает тормозное рентгеновское излучение. Механизм его можно пояснить следующим образом. С движущимся электрическим зарядом связано магнитное поле, индукция которого зависит от скорости электрона. При торможении уменьшается магнитная индукция и в соответствии с теорией Максвелла появляется электромагнитная волна.

При торможении электронов лишь часть энергии идет на создание фотона рентгеновского излучения, другая часть расходуется на нагревание анода. Так как соотношение между этими частями случайно, то при торможении большого количества электронов образуется непрерывный спектр рентгеновского излучения. В связи с этим тормозное излучение называют также и сплошным.

В каждом из спектров наиболее коротковолновое тормозное излучение возникает тогда, когда энергия, приобретенная электроном в ускоряющем поле, полностью переходит в энергию фотона.

Коротковолновое рентгеновское излучение, обычно, обладает большей проникающей способностью, чем длинноволновое, и называется жестким, а длинноволновое - мягким. Увеличивая напряжение на рентгеновской трубке, изменяют спектральный состав излучения. Если увеличить температуру накала катода, то возрастут эмиссия электронов и сила тока в трубке. Это приведет к увеличению числа фотонов рентгеновского излучения, испускаемых каждую секунду. Спектральный состав его не изменится. Увеличивая напряжение на рентгеновской трубке, можно заметить на фоне сплошного спектра появление линейчатого, который соответствует характеристическому рентгеновскому излучению. Он возникает вследствие того, что ускоренные электроны проникают вглубь атома и из внутренних слоев выбивают электроны. На свободные места переходят электроны с верхних уровней, в результате высвечиваются фотоны характеристического излучения. В отличие от оптических спектров характеристические рентгеновские спектры разных атомов однотипны. Однотипность этих спектров обусловлена тем, что внутренние слои у разных атомов одинаковы и отличаются лишь энергетически, так как силовое воздействие со стороны ядра увеличивается по мере возрастания порядкового номера элемента. Это обстоятельство приводит к тому, что характеристические спектры сдвигаются в сторону больших частот с увеличением заряда ядра. Такая закономерность известна как закон Мозли.

Есть еще одна разница между оптическими и рентгеновскими спектрами. Характеристический рентгеновский спектр атома не зависит от химического соединения, в которое этот атом входит. Так, например, рентгеновский спектр атома кислорода одинаков для О, О 2 и Н 2 О, в то время как оптические спектры этих соединений существенно различны. Эта особенность рентгеновского спектра атома послужила основанием и для названия характеристическое.

Характеристическое излучение возникает всегда при наличии свободного места во внутренних слоях атома независимо от причины, которая его вызвала. Так, например, характеристическое излучение сопровождает один из видов радиоактивного распада, который заключается в захвате ядром электрона с внутреннего слоя.

Регистрация и использование рентгеновского излучения, а также воздействие его на биологические объекты определяются первичными процессами взаимодействия рентгеновского фотона с электронами атомов и молекул вещества.

В зависимости от соотношения энергии фотона и энергии ионизации имеют место три главных процесса

Когерентное (классическое) рассеяние. Рассеяние длинноволнового рентгеновского излучения происходит в основном без изменения длины волны, и его называют когерентным. Оно возникает если энергия фотона меньше энергии ионизации. Так как в этом случае энергия фотона рентгеновского излучения и атома не изменяется, то когерентное рассеяние само по себе не вызывает биологического действия. Однако при создании защиты от рентгеновского излучения следует учитывать возможность изменения направления первичного пучка. Этот вид взаимодействия имеет значение для рентгенструктурного анализа.

Некогерентное рассеяние (эффект Комптона). В 1922 г А.Х. Комптон, наблюдая рассеяние жестких рентгеновских лучей, обнаружил уменьшение проникающей способности рассеянного пучка по сравнению с падающим. Это означало, что длина волны рассеянного рентгеновского излучения больше, чем падающего. Рассеяние рентгеновского излучения с изменением длины волны называют некогерентным, а само явление - эффектом Комптона. Он возникает, если энергия фотона рентгеновского излучения больше энергии ионизации. Это явление обусловлено тем, что при взаимодействии с атомом энергия фотона расходуется на образование нового рассеянного фотона рентгеновского излучения, на отрыв электрона от атома (энергия ионизации А) и сообщение электрону кинетической энергии.

Существенно, что в этом явлении наряду с вторичным рентгеновским излучением (энергия hv" фотона) появляются электроны отдачи (кинетическая энергия £ к электрона). Атомы или молекулы при этом становятся ионами.

Фотоэффект. При фотоэффекте рентгеновское излучение поглощается атомом, в результате чего вылетает электрон, а атом ионизируется (фотоионизация). Если энергия фотона недостаточна для ионизации, то фотоэффект может проявляться в возбуждении атомов без вылета электронов.

Перечислим некоторые процессы, наблюдаемые при действии рентгеновского излучения на вещество.

Рентгенолюминесценция – свечение ряда веществ при рентгеновском облучении. Такое свечение платиносинеродистого бария позволило Рентгену открыть лучи. Это явление используют для создания специальных светящихся экранов с целью визуального наблюдения рентгеновского излучения, иногда для усиления действия рентгеновских лучей на фотопластинку.

Известно химическое действие рентгеновского излучения, например образование перекиси водорода в воде. Практически важный пример - воздействие на фотопластинку, что позволяет фиксировать такие лучи.

Ионизирующее действие проявляется в увеличении электропроводимости под воздействием рентгеновских лучей. Это свойство используют в дозиметрии для количественной оценки действия этого вида излучения.

Одно из наиболее важных медицинских применений рентгеновского излучения - просвечивание внутренних органов с диагностической целью (рентгенодиагностика).

Рентгенологический метод - это способ изучения строения и функции различных органов и систем, основанный на качественном и/или количественном анализе пучка рентгеновского излучения, прошедшего через тело человека. Рентгеновское излучение, возникшее в аноде рентгеновской трубки, направляют на больного, в теле которого оно частично поглощается и рассеивается, а частично проходит насквозь. Датчик преобразователя изображения улавливает прошедшее излучение, а преобразователь строит видимый световой образ, который воспринимает врач.

Типичная рентгеновская диагностическая система состоит из рентгеновского излучателя (трубки), объекта исследования (пациента), преобразователя изображения и врача-рентгенолога.

Для диагностики используют фотоны с энергией порядка 60-120 кэВ. При этой энергии массовый коэффициент ослабления в основном определяется фотоэффектом. Его значение обратно пропорционально третьей степени энергии фотона (пропорционально X 3), в чем проявляется большая проникающая способность жесткого излучения и пропорционально третьей степени атомного номера вещества-поглотителя. Поглощение рентгеновских лучей почти не зависит от того, в каком соединении атом представлен в веществе, поэтому можно легко сравнить массовые коэффициенты ослабления кости, мягкой ткани или воды. Существенное различие поглощения рентгеновского излучения разными тканями позволяет в теневой проекции видеть изображения внутренних органов тела человека.

Современная рентгенодиагностическая установка представляет собой сложное техническое устройство. Оно насыщено элементами телеавтоматики, электроники, электронно-вычислительной техники. Многоступенчатая система защиты обеспечивает радиационную и электрическую безопасность персонала и больных.

Рентгенография является одним из наиболее эффективных методов диагностики различных заболеваний тканей и органов человеческого организма. При этом исследования основываются на уникальных свойствах рентгеновских лучей, которые с лёгкостью проходят через плотную непрозрачную среду и в различной степени ей поглощаются.

Так, наши органы, отличающиеся по плотности и химическому составу, с различной интенсивностью поглощают рентгеновское , что и влияет на естественные контрасты получаемых изображений.

Именно благодаря таким особенностям рентгеновских лучей и человеческого организма есть возможность проводить рентгенографическое исследование различных органов без специальных подготовительных работ. Для любого вида рентгенограммы необходима квалифицированная расшифровка. Поэтому только специалисты-рентгенологи способны грамотно «прочесть» полученные снимки и поставить правильный диагноз.

Разновидность рентгенографии

На сегодняшний момент разделяют следующие виды рентгенографии:

• : проводится для обнаружения таких заболеваний, как туберкулёз и злокачественные образования;
• рентген желудка: выявление язв, полипов, различных злокачественных новообразований; урография: исследуют почки и мочевые пути;
• ирригоскопия: диагностика толстой кишки;
• маммография: выявление заболеваний молочной железы;
• рентгенография черепных костей (височных); и остальных костей человеческого скелета, а также суставов; снимок челюстной кости (зубов), в том числе панорамные (с использованием ортопантомографа);
• рентгенография придаточных носовых пазух: выявление гайморита.

Записаться на приём, чтобы сделать рентген, можно . Полученные снимки выдаются пациентам лично на руки непосредственно в день обращения.

Подготовка

Для максимальной эффективности проведения некоторых видов рентгенографии необходима специальная подготовка. Для : за три дня до обследования требуется строго соблюдать диету (исключить всю газообразующую пищу), а в день проведения процедуры сделать очистительную клизму. При этом на завтрак обязательно употребить кашу.

Урография проводится только после консультации рентгенолога. За 15 минут до процедуры необходимо выпить большое количество воды (при желании пациента врач может ввести специальное вещество).

Маммографию нужно проводить с 6 по 12 день менструального цикла.

В день рентгенографии желудка нельзя ничего употреблять в пищу, так как процедура проводится натощак.

Рентгенологическое исследование I

применяется для изучения строения и функций органов в норме и при патологии. Позволяет диагностировать , определять локализацию и протяженность выявленных патологических изменений, а также их динамику в процессе лечения.

Исследование основано на том, что рентгеновского излучения, проходя через органы и ткани, поглощается ими в неодинаковой степени, что дает возможность получить их изображение на специальном экране или рентгенографической пленке. Разница в оптической плотности соседних участков изображения на рентгенограмме (или разница в яркости свечения флюоресцентного экрана) обусловливает изображения. Многие органы и ткани организма, отличающиеся друг друга плотностью и химическим составом, по-разному поглощают , что обусловливает естественную контрастность получаемого изображения. Благодаря этому Р. и. костей и суставов, легких, сердца и некоторых других органов можно проводить без специальной подготовки. Для исследования желудочно-кишечного тракта, печени, почек, бронхов, сосудов, естественная контрастность которых недостаточна, прибегают к искусственному контрастированию: в вводят специальные безвредные Рентгеноконтрастные средства , поглощающие значительно сильнее (сульфат бария, органические соединения йода) или слабее (газ), чем исследуемая структура. С целью искусственного контрастирования органов и тканей принимают внутрь (например, при Р. и. желудка), вводят в кровеносное русло (например, при урографии), в полости или ткани, окружающие (например, при лигаментографии), или непосредственно в полость (просвет) либо паренхиму органа, (например, при гайморографии, бронхографии, гепатографии). При рентгеноскопии (Рентгеноскопия) интенсивные тени на экране соответствуют плотным органам и тканям, более светлые тени относятся к менее плотным образованиям, содержащим газ, т.е. изображение является позитивным (рис. 1, а ). На рентгенограммах соотношение затемнений и просветлений обратное, т.е. изображение негативное (рис. 1, б ). При описании снимков всегда исходят из соотношения свойственных позитивному изображению, т.е. светлые участки на рентгенограммах называют затемнениями, темные - просветлениями.

Выбор оптимального метода зависит от диагностической задачи в каждом конкретном случае. к Р. и. определяются состоянием больного и спецификой конкретного метода Р. и. (например, противопоказана при острых воспалительных заболеваниях дыхательных путей).

Рентгенологическое исследование проводят в рентгеновских кабинетах. При обследовании лиц, находящихся в тяжелом состоянии (например, шоке или повреждениях, требующих неотложных вмешательств), Р. и. проводят непосредственно в реанимационном отделении или в операционной с помощью палатных или перевязочных рентгеновских установок. По показаниям возможно обследование больных в перевязочных, приемных отделениях, больничных палатах и др.

Исследование в зависимости от направления пучка рентгеновского излучения по отношению к плоскости тела проводят в основном в прямой, боковой и косых проекциях. При прямой проекции (рис. 2, а, б ) направлен сагиттально, т.е. перпендикулярно фронтальной плоскости тела. При передней прямой (дорсовентральной) проекции источник излучения расположен позади исследуемого, а или пленка прилежат к передней поверхности тела, при задней прямой (вентродорсальной) проекции расположение источника и приемника излучения обратное. При боковой проекции (левой или правой) центральный луч проходит перпендикулярно сагиттальной плоско тела, т. е. вдоль его фронтальной плоскости (рис. 2, в, г ). Косые проекции характеризуется направлением центрального луча под углом к фронтальной и сагиттальной плоскостям (рис. 2, д, е, ж, з ). Существует четыре косых проекции - правая и левая передние и правая и левая задние. В ряде случаев при Р. и. приходится использовать дополнительные проекции, получаемые путем вращения пациента вокруг одной оси (чаще продольной). Такое исследование называют многопроекционным. Если этого бывает недостаточно, больного поворачивают также и вокруг других осей (см. Полипозиционное исследование). При исследовании ряда анатомических образований, например глазницы, среднего уха, используют специальные проекции - осевые (центральный луч направлен вдоль оси органа), тангенциальные (центральный луч направлен по касательной к поверхности органа) и др.

Рентгенологическое исследование начинается, как правило, с рентгеноскопии (Рентгеноскопия) или рентгенографии (Рентгенография). С помощью рентгеноскопии исследуют двигательную функцию некоторых внутренних органов (сердца, желудка, кишечника и др.), определяют смещаемость патологических образований при пальпации или изменении положения пациента и др. , обладающая высокой разрешающей способностью, дает возможность более отчетливо и рельефно отобразить структуры организма.

Рентгеноскопия и составляют группу общих рентгенологических методов. Они также лежат в основе частных и специальных рентгенологических методов, основанных на применении особых приемов и технических средств, к которым прибегают с целью получения дополнительной информации о функции и структуре исследуемого органа. К частным методам относятся , Телерентгенография и Электрорентгенография , Томография, Флюорография и др. Для регистрации движений органов (например, сердца, легких, диафрагмы) применяют рентгеноскопию с использованием видеомагнитной записи изображения. Специальные методы (Бронхография , Холеграфия, Урография, Ангиография и др.) предназначены для изучения определенной системы, органа или его части, обычно после искусственного контрастирования. Применяют их по строгим показаниям лишь в тех случаях, когда более простые методы не обеспечивают необходимых диагностических результатов.

Иногда необходима предварительная подготовка пациента, обеспечивающая качество Р. и., уменьшающая связанные с исследованием неприятные ощущения, предупреждающая развитие осложнений. Так, перед проведением Р. и. толстой кишки назначают , очистительные ; в случае необходимости проведения при Р. и. пункции сосуда или протока применяют местную анестезию; перед введением некоторых рентгеноконтрастных веществ назначают гипосенсибилизирующие препараты; для более четкого выявления в ходе исследования функционального состояния органа можно использовать различные лекарственные препараты (стимулирующие перистальтику желудочно-кишечного тракта, уменьшающие сфинктеров и др.).

Анализ полученной при Р. и. информации слагается из нескольких последовательных этапов: выделения рентгенологических симптомов, истолкования рентгенологической картины, сопоставления рентгенологических данных с результатами клинических и проводившихся ранее рентгенологических исследований, дифференциального диагноза и формулирования окончательного заключения.

Осложнения, связанные с применением Р. и., наблюдаются редко. Они в основном возникают при искусственном контрастировании полостей, органов и систем организма и проявляются аллергическими реакциями, острым расстройством дыхания, коллапсом, рефлекторными нарушениями сердечной деятельности, эмболиями, повреждениями органов и тканей. Подавляющее большинство осложнений развивается в процессе проведения исследования или в первые 30 мин после его окончания. Осложнения в виде лучевых повреждений (Лучевые повреждения) при строгом соблюдении всех правил противолучевой защиты (Противолучевая защита) не наблюдаются. Они могут возникнуть лишь при грубом нарушении правил работы с источниками ионизирующего излучения (эксплуатация неисправной аппаратуры, нарушение методики исследования, отказ от применения средств индивидуальной защиты и др.). Защита от излучения больных и персонала достигается правильной планировкой рентгеновского кабинета, ограничением поля облучения размерами исследуемой области и экранированием зоны расположения половых органов, использованием дополнительной фильтрации первичного пучка излучения и средств индивидуальной защиты и др.

Рентгенологическое исследование детей. Основным методом Р. и. детей, особенно новорожденных, является рентгенография. Она сопровождается меньшей лучевой нагрузкой на пациента и в то же время позволяет получить достаточно полную и объективную информацию об исследуемом органе. При исследовании детей более старшего возраста рентгенографию дополняют рентгеноскопией, при этом предпочтение отдают рентгенотелевизионному исследованию, позволяющему снизить лучевую нагрузку. Большую часть специальных исследований у детей провести не представляется возможным. Для фиксации детей раннего возраста во время исследования в оптимальном положении пользуются соответствующими приспособлениями и устройствами. Области тела, не подлежащие исследованию, экранируют просвинцованной резиной или защитной ширмой. Массовые флюорографические исследования детей в возрасте до 12 лет запрещаются.

Библиогр.: Зедгенидзе Г.А. и Осипкова Т.А. Неотложная у детей, Л., 1980, библиогр.; Кишковский А.Н. и Тютин Л.А. Методика и техника электрорентгенографии, М., 1982; Линденбратен Л.Д. и Наумов Л.Б. Методы рентгенологического исследования органов и систем человека, Ташкент, 1976.

Рентгеновское изображение кисти в норме: позитивное изображение, наблюдаемое при рентгеноскопии (более плотным тканям соответствуют более темные участки изображения)">

Рис. 1а). Рентгеновское изображение кисти в норме: позитивное изображение, наблюдаемое при рентгеноскопии (более плотным тканям соответствуют более темные участки изображения).

Рис. 2. Стандартные рентгенологические проекции: а - передняя прямая; б - задняя прямая; в - левая боковая; г - правая боковая; д - правая передняя косая; е - левая передняя косая; ж - правая задняя косая; з - левая задняя косая; 1 - источник рентгеновского излучения; 2 - поперечный срез тела исследуемого; 3 - позвоночник; 4 - приемник излучения; Ф - фронтальная плоскость, пунктиром обозначен центральный луч пучка излучения.

в медицине - исследование морфологических и функциональных особенностей органов и систем человека, в т.ч. с целью диагностики болезней, основанное на получении и анализе рентгеновских изображений соответствующих участков тела.