Радиосенсибилизация опухолей

В зависимости от чувствительности опухолей к радиации их классифицируют на радиочувствительные, которые после облучения исчезают полностью, без некроза окружающей соединительной ткани, и радиорезистентные, которые не исчезают при дозах, разрушающих соединительную ткань. Имеются следующие по радиационной чувствительности опухоли:

Радиочувствительные опухоли: семинома, тимома, лимфосаркома, опухоль Юинга, все случаи базальноклеточного рака и некоторые эпителиомы.

Умеренно радиочувствительные опухоли: плоскоклеточный рак.

Умеренно радиорезистентные опухоли - аденокарциномы.

Радиорезистентные опухоли – нейрофибросаркомы, остеогенные саркомы, фибросаркомы, тератомы, кожные меланомы, хондросаркомы.

Радиомодификация - включает в себя различного рода способы увеличения радиочувствительности опухолей не только в прямом смысле слова, но и путем относительного возрастания ее за счет снижения радиопоражаемости здоровых окружающих тканей.

Радиомодификация на основе кислородного эффекта: гипербарическая оксигенация и гипоксирадиотерапия. Гипербарическая оксигенация (ГБО): радиобиологическим обоснованием ГБО послужило очень низкое (0-10 мм рт. ст.) парциальное давление кислорода в гипоксических клетках опухолей. Оксигенация этих клеток в соответствии с кислородным эффектом должна привести к повышению их радиочувствительности. При этом нормальные ткани, напряжение кислорода в которых 40 мм рт. ст. и более, уже при дыхании воздухом обладают максимальной радиочувствительностью и при дополнительной оксигенации она заметно не увеличивается. Однако проведенные клинические испытания показали, что потенциальные возможности ГБО невелики. В настоящее время основной причиной этого считают фактическую невозможность доставки достаточного количества кислорода в гипоксические зоны, чему препятствует большая реактогенность кислорода. Кроме того, избыток кислорода приводит к вазоконстрикторному эффекту.

Чтобы устранить эти недостатки ГБО, с начала 70-х годов и до настоящего времени разрабатываются методы повышения радиочувствительности гипоксических клеток опухолей с помощью химических радиосенсибилизаторов. С этой целью используют соединения с электроноакцепторными свойствами. Имитируя действие кислорода (его сродство к электрону), такие соединения избирательно сенсибилизируют клетки в условиях гипоксии. Электроноакцепторные соединения (ЭАС) представляют большой практический интерес, так как, в отличие от кислорода они медленнее метаболизируют, поэтому проникают в более отдаленные аноксические зоны опухоли. ЭАС, как и другие радиосенсибилизаторы (например, О₂), наиболее эффективны при действии редко ионизирующей радиации. При использовании излучений с высокими значениями ЛПЭ их эффективность снижается. Наиболее известным препаратом среди ЭАС к настоящему времени стал метронидазол (который применялся как противотрихомонадное средство, коммерческие названия – трихопол, флагил). Аналогичным эффектом обладает и другой нитроимидазол – мизонидазол, который был синтезирован и начал изучаться несколько позднее метронидазола. Выяснилось, что ЭАС несколько улучшают результаты лучевой терапии в схемах крупного и среднего фракционирования. Однако эффект оказался ниже ожидаемого. В настоящее время основной причиной этого считают фактическую невозможность доставки достаточного количества радиосенсибилизатора в гипоксические зоны, чему препятствует высокая токсичность имеющихся в распоряжении медиков ЭАС.

Гипоксирадиотерапия. Термин "гипоксирадиотерапия" применяется для обозначения метода лучевого лечения опухолей на фоне вдыхания больными газовых смесей с пониженным, по сравнению с воздухом, содержанием кислорода (10% и 8%). Было показано, что развивающаяся при дыхании гипоксия обеспечивает преимущественную защиту нормальных тканей организма. В процессе экспериментального обоснования гипоксирадиотерапии было показано, что хорошо оксигенированные нормальные ткани под влиянием острой гипоксии защищаются существенно лучше, чем клетки опухолей. Непосредственные и ближайшие результаты клинической апробации гипоксирадиотерапии при предоперационном и самостоятельном лучевом лечении больных раком молочной железы, легкого, желудка, толстой кишки, шейки матки, а также с опухолями головы и шеи свидетельствуют о значительном ослаблении местных и общих побочных лучевых реакций без снижения, а в некоторых случаях с повышением противоопухолевого эффекта.

Радиомодификация на основе гипертермии (терморадиотерапия). Высокая эффективность гипертермии как радиомодификатора обусловлена несколькими обстоятельствами, среди которых необходимо указать на следующие:

1. Гипертермия обладает собственным повреждающим действием на клеточном уровне, причем эффект зависит от температуры и продолжительности нагрева.

2. Гипертермия, наряду с повреждающим действием, характеризуется значительным радиосенсибилизирующим эффектом вследствие временного нарушения процессов репарации, что приводит к значительному повышению клеточной радиочувствительности, также зависящему от температуры, продолжительности нагрева и временного интервала, разделяющего нагревание и облучение.

3. В отличие от ионизирующей радиации при нагревании снижение концентрации кислорода в тканях не приводит к ослаблению повреждающего и радиосенсибилизирующего эффекта. Таким образом, гипертермия позволяет преодолеть радиорезистентность гипоксических опухолевых клеток.

4. В гипертермии наблюдается другая зависимость чувствительности от стадии клеточного цикла, чем та, которая характерна для ионизирующей радиации. Так наибольшей радиорезистентностью характеризуется поздний S-период, при нагревании период синтеза ДНК наиболее чувствителен. В последние годы полагают, что повреждение одного из ферментов синтеза ДНК - b-полимеразы является ключевым в цепи всех процессов, ведущих как к тепловой гибели, так и к тепловой радиосенсибилизации.

5. Обычно клетки опухоли обладают той же термочувствительностью, что и клетки окружающих нормальных тканей, но из-за ряда особенностей опухоли: низкого кровотока, наличия резко сниженных значений рH в гипоксических зонах, питательной недостаточности, ее клетки повреждаются значительно сильнее, чем клетки нормальных тканей.

Химические радиопротекторы (цистамин, мексамин) широкого применения не нашли из-за небольшой широты их терапевтического действия: количества препаратов, оказывающие заметное защитное действие, вызывают выраженный побочный эффект, а применение их в нетоксичных дозах малоэффективно.

Важную роль в радиочувствительности биологических тканей играют биоантиокислители. Применение антиоксидантного комплекса витаминов (А, С, Е) позволяет ослабить лучевые реакции нормальных тканей, благодаря чему открывается возможность применения интенсивно-концентрированного предоперационного облучения в канцерицидных дозах малочувствительных к радиации опухолей (рак желудка, поджелудочной железы, толстой кишки).

60.47.Новые режимы фракционированного облучения. Дробное, или фракционированное облучение – один из основных методов наружного дистанционного облучения, причем применяется:

а) мелкое фракционирование 2 - 2,5 Гр (недельная 10-12 Гр),

б) среднее фракционирование 3 - 4 Гр и

в) крупное 5 Гр и более – разовая дневная доза.

К 40 - м годам стало общепринятым облучение опухолей 5 раз в неделю по 2 Гр в день. Такой курс, состоящий из 30 фракций по 2 Гр, широко используется в современной радикальной лучевой терапии и обозначается как “стандартный”.

Какие процессы идут в клетках и тканях при фракционированном облучении?

Наиболее важным из них, в максимальной степени определяющим отличие конечного итога фракционированного воздействия от однократного, является:

1. Восстановление клеток от сублетальных и потенционально летальных повреждений. Этот процесс начинается во время самого облучения и в основном заканчивается в течение первых 6 ч после облучения.

2. Вторым по длительности является процесс рассинхронизации клеточной популяции, которая в результате облучения оказывается обогащенной клетками, находившимися во время сеанса в радиорезистентных фазах цикла.

3. Третий процесс – реоксигенация – специфичен только для опухолей, т.к. там исходно имеется фракция гипоксических клеток. Гибель после облучения части клеток опухолевой популяции, в первую очередь, хорошо оксигенированных и поэтому более радиочувствительных клеток, уменьшает общее потребление опухолью кислорода и, вследствие этого, увеличивает его диффузию в ранее гипоксические зоны. Благодаря реоксигенации в условиях фракционирования удается иметь дело с более радиочувствительной популяцией опухолевых клеток, чем при однократном воздействии. Реоксигинация, как называют исследования на перевиваемых новообразованиях, длится 1-3 сут.

4. Четвертый процесс – репопуляция опухолей и нормальных тканей, которому, как и репарации, уделяется наибольшее внимание при разработке режимов фракционирования, максимально расширяющих терапевтический интервал.

Под репопуляцией обычно понимают восстановление численности клеток в облучаемом объеме, снизившемся в результате лучевого воздействия. Используется также термин ”ускоренная репопуляция”, которым обозначают более быстрое размножение клеток по сравнению с происходившим до облучения.

Резервом для ускоренной пролиферации является сокращение длительности клеточного цикла, т.е. времени роста клетки от одного деления до другого, меньший выход клеток из цикла в фазу покоя G_0. После лучевого воздействия часть клеток погибает, а к оставшимся подходит больше кислорода, питательных веществ, ускоряеися отток от них катаболитов, уменьшается давление со стороны соседних клеток, что приводит к ускорению их пролиферации. Ранее считалось, чтоускорение внарастании массы ткани свойственно только нормальным тканям благодаря «гомеостатическому контролю со стороны организма». Сейчас известно, что ускоренная репопуляция происходит и в опухоля репопуляция происходит и в опухолях.

Сплит-курс. Расщепленный, или, используя английский термин, ”сплит”, курс отличается от “стандартного” наличием в середине 2-3 недельного перерыва в облучении. Он был предложен с целью снижения интенсивности острых лучевых реакций, которые при лечении опухолей некоторых локализаций (например, головы и шеи) не позволяют подводить требуемую дозу. Сплит-курс сохраняет свою ценность при лечении ослабленных пожилых больных или тех локализаций опухоли (например, полости рта), когда острые лучевые реакции препятствуют проведению непрерывного курса облучения.

Гипофракционирование, т.е. использование небольшого количества крупных фракций. Обычным видом гипофракционирования является режим крупнофракционного облучения, который включает несколько фракций по 5-6, реже до 10 Гр, подводимых с интервалом в 5-7 дней до суммарной дозы в 30-45 Гр. Курс лечения – 3-9 недель. Облучение в этом режиме способствует быстрой остановке роста опухоли, хорошо переносится больными и очень удобно для амбулаторной лучевой терапии. В режиме гипофракционирования традиционно проводится облучение метастазов в кости. За счет использования 2-3 фракций по 6-8 Гр достигается быстрый анальгезирующий эффект. Этот режим удобен и для использования с различными модификаторами. Если схемы гипофракционирования, в основном, направлены для создания более удобных условий для облучения больных и при этом получение такого же результата, что и от «стандартного» режима, то режимы мультифракционирования имеют целью улучшение результативности лечения, под которым понимают, как увеличение процента излеченности опухолей, так и снижение числа лучевых осложнений. К обоснованию схем мультифракционирования клиническая радиобиология привлечена в наибольшей мере.

Мультифракционированием обычно принято обозначать режим лучевой терапии с проведением в день 2, иногда 3 сеансов облучения. Для обозначения различных вариантов мультифракционирования используются такие термины, как гиперфракционирование, ускоренное фракционирование.

Гиперфракционирование. Сейчас в качестве предпосылки использования гиперфракционирования рассматривается более высокий репарационный потенциал медленно пролиферирующих, поздно реагирующих тканей, по сравнению с быстро пролиферирующими, к которым относят и опухоли. При росте числа фракций в большей мере ослабляются лучевые реакции медленно пролиферирующих, поздно реагирующих тканей. Соответствующее снижение эффективности воздействия на опухоли компенсируется увеличением дозы, а сопутствующее усиление ранних лучевых реакций рассматривается как не представляющее угрозы для жизни и в значительной мере нивелируемое при лучшем уходе за больными. Гиперфракционирование, соответственно, должно использоваться при лечении опухолей таких локализаций, когда фактором, лимитирующим увеличение дозы, являются поздние лучевые поражения. Интервал между фракциями, согласно данным экспериментальных исследований, для полной репарации должен составлять не менее 6 часов. Расчеты показывают, что разделение ежедневной дозы в 2 Гр на 2 фракции по 1 Гр даст возрастание толерантного уровня поздно реагирующих тканей на 15-25%, в то время, как для компенсации снижения эффективности поражения опухолей потребуется всего лишь 10% повышение дозы. Разница между этими величинами и составляет выигрыш от применения гиперфракционирования.

Так, гиперфракционирование использовалось в рандомизированном клиническом исследовании лечения рака ротоглотки (I.C.Horiot и соавт., 1984). Результаты показали, что лечение 70 × 1,15 Гр (две фракции по 1,15 Гр с интервалом 4-6 ч, суммарная доза 80,5 Гр) вызвало примерно такое же количество поздних лучевых повреждений, как и схема 35 × 2 Гр (70 Гр за 7 недель). Однако большая суммарная доза при гиперфракционировании вызвала увеличение на 19% частоты местной излеченности опухоли.

Во многих случаях гиперфракционирование сочетается с элементами ускоренного фракционирования. Этот режим облучения предназначен для лечения опухолей с высокой скоростью деления клеток, когда сокращение курса способно уменьшить отрицательную роль репопуляции. К числу опухолей с высокой скоростью роста относятся, например, злокачественные лимфомы и ряд опухолей головы и шеи, рост которых, несмотря на высокую радиочувствительность клеток, у отдельных больных продолжается даже во время лучевой терапии с ежедневным облучением в дозе 2 Гр. При использовании этого метода однако возникает значительный рост ранних лучевых реакций. Особое внимание специалистов привлекает так называемое непрерывное ускоренное гиперфракционированное облучения (НУГО) опухолей головы и шеи и карциномы легких. Облучение проводится 3 раза в день по 1,5 Гр с 6 часовым интервалом в течение 12 дней без перерыва до СОД 54 Гр. В этих условиях большая ежедневная доза и отсутствие перерыва (даже в выходные дни) должны способствовать усилению поражения опухолей. При гораздо лучших результатах лечения опухолей после НУГО, по сравнению с историческим контролем, отдаленные лучевые поражения были менее тяжелыми. Заканчивая рассмотрение ускоренного фракционирования, упомянем об его использовании для сокращения длительного лечения, что бывает важным при паллиативном облучении больных.

Динамическое фракционирование. Этим термином обозначают режимы с меняющейся в течение курса величиной проводимой фракции.

75 Комплексная лучевая терапия. Варианты проведения. Особенности фракционирования дозы излучения.

.Комплексная лучевая терапия предусматривает сочетанное использование лучевой и химиотерапии и преследует двоякую цель: взаимное усиление воздействия ионизирующей радиации и химиотерапии на первичную опухоль (достижение аддитивного, потенцирующего и синхронизирующего эффектов), а также создание условий для профилактики метастазов и лечения субклинических или же выявленных метастазов. Различают два основных варианта комплексного лечения:

3. когда лучевая терапия – основной, или базовый, метод, а химио-гормональное лечение – дополнительный, направленный на излечение отдаленных метастазов, при этом подводится СОД не ниже 60 Гр.
Так, при комплексном лечении больных инфильтративно-отечными формами рака молочной железы облучение проводят в дозах не менее 60 Гр на молочную железу, 55-60 Гр на зоны регионарного метастазирования. Адъювантная химиогормонотерапия направлена на эрадикацию возможных субклинических отдаленных метастазов и в меньшей степени на повреждение первичного очага в молочной железе (это относится и к немелкоклеточному раку легкого, головы, шеи, пищевода, эндометрия и т.д.).

4. когда ионизирующее излучение используется как адъювантное средство химиолучевого лечения. В этих случаях дозы облучения могут быть уменьшены на 1/3 от “канцерицидной” и составляют 30-36 Гр. Применяется при лечении опухолей яичка, нефробластомах, лимфогранулематозе, злокачественных неходжкинских лимфомах.

Используется, как правило, вариант обычного фракционирования дозы, т.к. возможен синергизм и в отношении поражения здоровых тканей. Последовательность может варьировать в зависимости от конкретной локализации.

7.)) Широкая область электромагнитного излучения (0,001-10 нм) принадлежит рентгеновским лучам. Рентгенодиагностика – распространенный вид медицинской интроскопии. В настоящее время в медицине с помощью рентгеновских лучей получают около 90% всех визуализируемых изображений. Электромагнитное ионизирующее излучение, создаваемое радиоактивными веществами, называется гамма-излучением. Радиоизотопная диагностика, которая основана на визуализации изображений, формируемых гамма-квантами радионуклидов, широко применяется при функциональных исследованиях, диагностике ряда заболеваний.

Большие возможности содержат в себе резонансные эффекты, наблюдаемые в веществе – ядерный магнитный резонанс.

Широкое применение в медицине нашло звуковидение – совокупность методов и средств для получения оптического изображения ультразвукового поля, возникающего в результате взаимодействия упругих акустических волн и объекта. По периодам волн от 1 мм до 10 км ультразвук совпадает с радиодиапазоном.

Любое изображение приобретает смысл в результате его анализа зрительной системой и последующей интерпретации на основе сведений о характере взаимодействия физического поля и изучаемого объекта.

В актах визуализации и анализа полученного изображения участвуют исследуемый объект, который модулирует параметры визуализируемого физического поля, система визуализации изображения и зрительный анализатор наблюдения (врача, оператора). Эта схема не соответствует радионуклидной визуализации, при которой источник гамма-излучения (радионуклиды) находится внутри тела человека.

Прошедшее отражение или испускаемое исследуемым объектом излучение промодулировано по одному или нескольким параметрам свойствами исследуемого объекта и содержит определенную информацию о нем. Пространственное распределение поля излучения объекта преобразуется устройством визуализации в аналогичное пространственное распределение светового потока, яркость или цвет которого изменяется от элемента к элементу изображения в зависимости от модулированных объектом параметров поля. Важно подчеркнуть, что при любом способе преобразования невидимого изображения в оптическое последнее не может содержать больше информации об объекте исследования, чем исходное изображение, сформированное в невидимом физическом поле. Входное и выходное изображения систем визуализации характеризуется следующими информативными параметрами: геометрическими размерами, детальностью, резкостью, подвижностью, контрастом, интенсивностью в белом (черном), отношением сигнал/шум и спектром (цветом) деталей изображения.

Рентгеновское и гамма-излучения являются наиболее распространенными видами излучения, при помощи которых получают световые изображения в медицинской диагностике. Получение световых изображений можно описать с помощью цепочки преобразований вида

g_f®g_n - hv₁®hv_n, где

g_f – кванты рабочего пучка излучения источника; g_n – кванты радиационного изображения, т.е. изображения, сформированного излучением в результате взаимодействия рабочего пучка с ослабляющей средой; hv₁ – фотоны (кванты), конвертируемые первичным преобразователем “ионизирующее излучение - свет”; hv_n – фотоны изображения, непосредственно воспринимаемые глазом человека.

Лучевое изображение в большинстве случаев представляет собой карты интегралов коэффициентов изменения излучения изучаемой средой, которые зависят от ее химического состава и физического состояния. В лучевых изображениях, в основном, представлена морфологическая информация. Например, рентгеновский снимок грудной клетки дает в большинстве случаев информацию об анатомическом строении органов человека. Однако в части изображений содержится информация о физиологическом состоянии органов человека. Так, если пациент вдыхает воздух, содержащий нуклид ¹³³Хе, то в этом случае вариации распределения нуклида в легких будут давать информацию о пространственных характеристиках воздушного потока в легких. Указанное распределение может быть визуализировано при помощи гамма-излучения, испускаемого ксеноном.

Как и любую систему передачи информации, систему лучевой диагностики можно представить в виде пространственно-временного фильтра, составленного из нескольких каскадов:

1. Каскада генерации излучения (рентгеновская трубка, радионуклид, пьезоэлектрический кристалл, источник радиоволн в магнитном поле);

2. Каскада модуляции, который представляется пространственно-временной неравномерностью исследуемого объекта;

3. Каскада детектирования (канала регистрации лучевого изображения);

4. Каскада преобразования в световое изображение и его диагностической оценки.

Представленным выше каскадам соответствуют процессы:

1. Генерация излучения,

2. Его взаимодействие с органами пациента,

3. Формирование лучевого изображения, преобразование последнего в световое,

4. Просмотр светового изображения и его профессиональная оценка.

Первые три процесса имеют физико-технический смысл, хотя некоторые из них связаны с физиологическими функциями органа или анатомической системы пациента; четвертый, помимо физических проблем, включает и физиологические, связанные со зрительным аппаратом лучевого диагноста. Пятый процесс – чисто профессиональный – заключается в том, чтобы из всего многообразия отображенных деталей в световом изображении выделить необходимые, руководствуясь опытом и знанием других клинических данных, поставить правильный диагноз.

Основные свойства рентгеновских лучей:

8. Рентгеновские лучи, исходя из фокуса рентгеновской трубки, распространяются прямолинейно.

9. Они не отклоняются в электромагнитном поле.

10. Скорость распространения их равняется скорости света.

11. Рентгеновские лучи невидимы, но, поглощаясь некоторыми веществами, они заставляют их светиться. Это свечение называется флюоресценцией, оно лежит в основе рентгеноскопии.

12. Рентгеновские лучи обладают фотохимическим действием. На этом свойстве рентгеновских лучей основывается рентгенография (общепринятый в настоящее время метод производства рентгеновских снимков).

13. Рентгеновское излучение обладает ионизирующим действием и придает воздуху способность проводить электрический ток. Ни видимые, ни тепловые, ни радиоволны не могут вызвать это явление. На основе этого свойства рентгеновское излучение, как и излучение радиоактивных веществ, называется ионизирующим излучением.

14. Важное свойство рентгеновских лучей – их проникающая способность, т.е. способность проходить через тело и предметы. Проникающая способность рентгеновских лучей зависит:

14.1. От качества лучей. Чем короче длина рентгеновских лучей (т.е. чем жестче рентгеновское излучение), тем глубже проникают эти лучи и, наоборот, чем длиннее волна лучей (чем мягче излучение), тем на меньшую глубину они проникают.

14.2. От объема исследуемого тела: чем толще объект, тем труднее рентгеновские лучи “пробивают” его. Проникающая способность рентгеновских лучей зависит от химического состава и строения исследуемого тела. Чем больше в веществе, подвергаемом действию рентгеновских лучей, атомов элементов с высоким атомным весом и порядковым номером (по таблице Менделеева), тем сильнее оно поглощает рентгеновское излучение и, наоборот, чем меньше атомный вес, тем прозрачнее вещество для этих лучей. Объяснение этого явления в том, что в электромагнитных излучениях с очень малой длиной волны, каковыми являются рентгеновские лучи, сосредоточена большая энергия.

15. Лучи Рентгена обладают активным биологическим действием. При этом критическими структурами являются ДНК и мембраны клетки.

Необходимо учитывать еще одно обстоятельство. Рентгеновы лучи подчиняются закону обратных квадратов, т.е. интенсивность рентгеновских лучей обратно пропорциональна квадрату расстояния.

Гамма-лучи обладают такими же свойствами, но эти виды излучений различаются по способу их получения: рентгеновское излучение получают на высоковольтных электрических установках, а гамма-излучение - вследствие распада ядер атомов.

22. Рентгеноскопия – просвечивание органов и систем с применением рентгеновских лучей. Рентгеноскопия – анатомо-функциональный метод, который предоставляет возможность изучения нормальных и патологических процессов и состояний организма в целом, отдельных органов и систем, а также тканей по теневой картине флюоресцирующего экрана.

Преимущества:

4. Позволяет исследовать больных в различных проекциях и позициях, в силу чего можно выбрать положение, при котором лучше выявляется патологическое тенеобразование.

5. Возможность изучения функционального состояния ряда внутренних органов: легких, при различных фазах дыхания; пульсацию сердца с крупными сосудами.

6. Тесное контактирование врача-рентгенолога с больными, что позволяет дополнить рентгенологическое исследование клиническим (пальпация под визуальным контролем, целенаправленный анамнез) и т.д.

Недостатки: сравнительно большая лучевая нагрузка на больного и обслуживающий персонал; малая пропускная способность за рабочее время врача; ограниченные возможности глаза исследователя в выявлении мелких тенеобразований и тонких структур тканей и т.д. Показания к рентгеноскопии ограничены.

12. Ультразвуковые контрастные средства. Ультразвуковые контрастные средства могут быть представлены как эхогенные субстанции, которые вводятся в сосуд или орган для того, чтобы повысить его эхогенность, т.е. способность отражать ультразвуковую энергию. Такие средства могут вводиться внутривенно. Ультразвуковые средства должны обладать низкой токсичностью и способностью к быстрому выделению. Наиболее известные ультразвуковые контрастные средства:

1. Микропузырьки газа в оболочке из альбумина («Альбунекс»).

2. Микропузырьки газа, внедренные в галактозу («Эховист») или заключенные в галактозу и жирные кислоты («Левовист»).

3. фторуглеродные соединения, при температуре тела человека из жидкой формы переходят в газообразную, образуя микропузырьки газа («Эхоген»).

В то время как «Эховист» захватывается легкими и используется только для исследования сердца и магистральных вен, некоторые другие ультразвуковые контрастные средства проходят через капилляры легких и другие капилляры и могут поэтому применяться для визуализации большего числа органов.

Полезность ультразвуковых контрастных средств состоит в том, что они могут улучшать контрастное разрешение между нормальной и пораженной тканью, помогают выявлять опухоли и сосуды в них. Прочие возможные преимущества состоят в улучшении визуализации стенозов сосудов, например, увеличении способности выявлять зоны инфаркта и ишемии.

При интерпретации сонограмм важным показателем является эхогенность. Плотные структуры (конкременты) полностью отражают ультразвуковые волны, поэтому они эхопозитивны (гиперэхогенны). Жидкость однородна и свободно пропускает ультразвуковые волны, поэтому она эхонегативна.

Тестовым органом, имеющим среднюю эхогенность, является нормальная печень.

21. Рентгенография – фотосъемка посредством рентгеновских лучей. При рентгенографии снимаемый объект должен находиться в тесном соприкосновении с кассетой, заряженной пленкой. Рентгеновское излучение, выходящее из трубки, направляют перпендикулярно на центр пленки через середину объекта (расстояние между фокусом и кожей больного в обычных условиях работы 60-100 см). Необходимым оснащением для рентгенографии являются кассеты с усиливающими экранами, отсеивающие решетки и специальная рентгеновская пленка. Кассеты делаются из светонепроницаемого материала и по величине соответствуют стандартным размерам выпускаемой рентгеновской пленки (13 × 18 см, 18 × 24 см, 24 × 30 см, 30 × 40 см и др.).

Усиливающие экраны предназначены для увеличения светового эффекта рентгеновых лучей на фотопленку. Они представляют картон, который пропитывается специальным люминофором (вольфрамо-кислым кальцием), обладающий флюоресцирующим свойством под влиянием рентгеновых лучей. В настоящее время широко применяются экраны c люминофорами, активированными редкоземельными элементами: бромидом окиси лантана и сульфитом окиси гадолиния. Очень хороший коэффициент полезного действия люминофора редкоземельных элементов способствует высокой светочувствительности экранов и обеспечивает высокое качество изображения. Существуют и специальные экраны – Gradual, которые могут выравнивать имеющиеся различия в толщине и (или) плотности объекта съемки. Использование усиливающих экранов сокращает в значительной степени время экспозиции при рентгенографии.

Для отсеивания мягких лучей первичного потока, который может достигнуть пленки, а также вторичного излучения, используются специальные подвижные решетки. Обработка заснятых пленок проводится в фотолаборатории. Процесс обработки сводится к проявлению, полосканию в воде, закреплению и тщательной промывке пленки в текучей воде с последующей сушкой. Сушка пленок проводится в сушильных шкафах, что занимает не менее 15 мин. или происходит естественным путем, при этом снимок бывает готовым на следующий день. При использовании проявочных машин снимки получают сразу после исследования. Преимущество рентгенографии: устраняет недостатки рентгеноскопии. Недостаток: исследование статическое, отсутствует возможность оценки движения объектов в процессе исследования.

23. Компьютерная рентгеновская томография (КТ). Создание рентгеновской компьютерной томографии явилось важнейшим событием в лучевой диагностике. Свидетельством этого является присуждение Нобелевской премии в 1979 г. известным ученым Кормаку (США) и Хаунсфилду (Англия) за создание и клиническое испытание КТ.

КТ позволяет изучить положение, форму, размеры и структуру различных органов, а также их соотношение с другими органами и тканями. Основой для разработки и создания КТ послужили различные модели математической реконструкции рентгеновского изображения объектов. Успехи, достигнутые с помощью КТ в диагностике различных заболеваний, послужили стимулом быстрого технического совершенствования аппаратов и значительного увеличения их моделей. Если первое поколение КТ имело один детектор, и время для сканирования составляло 5-10 мин, то на томограммах третьего – четвертого поколений при наличии от 512 до 1100 детекторов и ЭВМ большой емкости время для получения одного среза уменьшилось до миллисекунд, что практически позволяет исследовать все органы и ткани, включая сердце и сосуды. В настоящее время применяется спиральная КТ, позволяющая проводить продольную реконструкцию изображения, исследовать быстро протекающие процессы (сократительную функцию сердца).

КТ основана на принципе создания рентгеновского изображения органов и тканей с помощью ЭВМ. В основе КТ лежит регистрация рентгеновского излучения чувствительными дозиметрическими детекторами. Принцип метода заключается в том, что после прохождения лучей через тело пациента они попадают не на экран, а на детекторы, в которых возникают электрические импульсы, передающиеся после усиления в ЭВМ, где по специальному алгоритму они реконструируются и создают изображение объекта, который из ЭВМ подается на телемонитор. Изображение органов и тканей на КТ, в отличие от традиционных рентгеновских снимков, получается в виде поперечных срезов (аксиальных сканов). При спиральной КТ возможна трехмерная реконструкция изображения (3D-режим) с высоким пространственным разрешением. Современные установки позволяют получить срезы толщиной от 2 до 8 мм. Рентгеновская трубка и приемник излучения движутся вокруг тела больного. КТ обладает рядом преимуществ перед обычным рентгенологическим исследованием:

7. Прежде всего, высокой чувствительностью, что позволяет дифференцировать отдельные органы и ткани друг от друга по плотности в пределах до 0,5%; на обычных рентгенограммах этот показатель составляет 10-20%.

8. КТ позволяет получить изображение органов и патологических очагов только в плоскости исследуемого среза, что дает четкое изображение без наслоения лежащих выше и ниже образований.

9. КТ дает возможность получить точную количественную информацию о размерах и плотности отдельных органов, тканей и патологических образований.

10. КТ позволяет судить не только о состоянии изучаемого органа, но и о взаимоотношении патологического процесса с окружающими органами и тканями, например, инвазию опухоли в соседние органы, наличие других патологических изменений.

11. КТ позволяет получить топограммы, т.е. продольное изображение исследуемой области наподобие рентгеновского снимка, путем смещения больного вдоль неподвижной трубки. Топограммы используются для установления протяженности патологического очага и определения количества срезов.

12. КТ незаменима при планировании лучевой терапии (составление карт облучения и расчета доз).

Данные КТ могут быть использованы для диагностической пункции, которая может с успехом применяться не только для выявления патологических изменений, но и для оценки эффективности лечения и, в частности, противоопухолевой терапии, а также определение рецидивов и сопутствующих осложнений.

Диагностика с помощью КТ основана на прямых рентгенологических признаках, т.е. определении точной локализации, формы, размеров отдельных органов и патологического очага и, что особенно важно, на показателях плотности или абсорбции. Показатель абсорбции основан на степени поглощения или ослабления пучка рентгеновского излучения при прохождении через тело человека. Каждая ткань, в зависимости от плотности атомной массы, по-разному поглощает излучение, поэтому в настоящее время для каждой ткани и органа в норме разработан коэффициент абсорбции (HU) по шкале Хаунсфилда. Согласно этой шкале, HU воды принимают за 0; кости, обладающие наибольшей плотностью – за +1000, воздух, обладающий наименьшей плотностью, – за -1000.

Минимальная величина опухоли или другого патологического очага, определяемого с помощью КТ, колеблется от 0,5 до 1 см при условии, что HU пораженной ткани отличается от такового здоровой на 10 - 15 ед.

Как в КТ, так и при рентгенологических исследованиях возникает необходимость применения для увеличения разрешающей способности методики “усиления изображения”. Контрастирование при КТ производится с водорастворимыми рентгеноконтрастными средствами.

9..13. Ультразвуковая

Познавательные статьи:



Техника прыжка в длину с разбега

Организация работы процедурного кабинета

Области применения синхронных машин

Оптимизация по Винеру и Калману