Занятие №3. Методы лучевой диагностики без использования ионизирующего излучения: ультразвуковой, магнитно-резонансная томография, термография

Вопросы к занятию:

1. Принципы получения диагностической информации и основы формирования изображения с помощью ультразвуковых волн.

2. Режимы УЗИ, диагностические возможности каждого.

3. Терминология, применяемая в УЗ-диагностике.

4. Преимущества и недостатки УЗ-метода.

5. Хирургические вмешательства под УЗ-контролем.

6. История создания МРТ.

7. Устройство и виды магнитно-резонансных томографов.

8. Принцип получения диагностического изображения при магнитно-резонансной томографии.

9. Возможности МРТ, противопоказания.

10. Терминология, применяемая в МРТ.

11. Клинический подход к использованию компьютерной и магнитно-резонансной томографии при обследовании костно-суставной системы, органы грудной клетки, органов малого таза, брюшной полости при различных заболеваниях.

12. Контрастные препараты, используемые для усиления МР-сигнала.

13. Инфракрасное излучение: определение, спектральная характеристика. Термография: понятие, возможность использования на современном этапе.

Студент должен знать:

Ультразвуковая диагностика – это способ получения медицинского изображения на основе регистрации и компьютерного анализа отраженных от биологических структур ультразвуковых волн, т.е. на основе эффекта "эхо".

Под ультразвуком понимают звуковые волны частотой свыше 20 000 Гц, т.е. выше порога слышимости человеческого уха. УЗИ осуществляется путем пропускания через тело пациента узконаправленного УЗ-луча, который генерируется датчиком, помещенным на кожу над исследуемым органом. Любая среда препятствует распространению ультразвука, обладая различным акустическим сопротивлением. Достигнув границы двух сред с различным акустическим сопротивлением, пучок УЗ-волн разделяется: одна его часть продолжает распространяться в новой среде, другая – отражается. Коэффициент отражения зависит от разности величин акустического сопротивления граничащих друг с другом тканей: чем это различие больше, тем больше отражение и больше амплитуда зарегистрированного сигнала, а значит, тем светлее и ярче он будет выглядеть на экране аппарата. Преобразование электрических сигналов в изображение основано на постоянной скорости распространения УЗ в тканях (~ 1540 м\с).

В ультразвуковой диагностике используют продольные ультразвуковые волны, которые обладают высокой проникающей способностью и проходят через ткани, не пропускающие видимый свет. Ультразвуковая волна относится к неионизирующему излучению и в диапазоне, используемом для диагностики, не вызывает выраженных биологических эффектов. Сама процедура исследования непродолжительная, безболезненная. Недостатком метода считается его оператор-зависимость, т.е. результат исследования зачастую зависит не только от качества аппарата, но и, в большей степени, от степени квалификации и профессионализма оператора – врача УЗД.

Различают три основных варианта ультразвукового исследования:

· М-режим – одномерный, предназначен для исследования движущегося объекта, прежде всего сердца. При графическом отображении по вертикальной оси откладывается расстояние от датчика до структуры, а по горизонтальной – время.

· В-режим (или сонография) позволяет получать плоскостное двухмерное серошкальное томографическое изображение органов в масштабе реального времени.

· Допплерография. Основана на эффекте Допплера, который заключается в изменении длины волны (или частоты) при движении источника волн относительно принимающего их устройства: при приближении источника к приемнику длина волны уменьшается, а при удалении от него – увеличивается.

Сочетание двух или трех указанных режимов называется дуплексным или триплексным исследованием.

Магнитно-резонансная томография (МРТ) основана на явлении магнитного резонанса, суть которого состоит в том, что ядра некоторых атомов, находясь в магнитном поле, под действием внешнего электромагнитного поля способны поглощать энергию, а затем испускать ее в виде радиосигнала. К компонентам МР-томографа относятся: магнит, градиентные катушки, которые создают слабое магнитное поле и позволяют выбрать область исследования, радиочувствительные катушки.

При выполнении МРТ исследуемый объект помещается в сильное магнитное поле, подается слабый радиочастотный импульс, после которого происходит изменение внутренней намагниченности (за счет атомов водорода в молекулах воды) с постепенным возвращением к исходному уровню.

К преимуществам МРТ можно отнести неионизирующий характер излучения, получение высококонтрастных изображений мягких тканей, сосудов, паренхиматозных органов в любой плоскости с заданной толщиной среза, возможность проведения бесконтрастной ангиографии, урографии и т.п., возможность неинвазивного определения метаболитов in vivo с помощью МР-спектроскопии, функциональное исследование головного мозга.

Противопоказания для проведения МРТ делятся на абсолютные и относительные, причем последние переходят в разряд абсолютных при исследовании на томографах напряженностью магнитного поля свыше 1,0 Тл. Абсолютные противопоказания: кардиостимуляторы, ферромагнитные эндопротезы и стабилизирующие системы, ферромагнитные или электронные импланты среднего уха, клипсы и кольца на сосудах головного мозга, инородные металлические включения (осколки и т.п.), особенно в периорбитальной области. К относительным противопоказаниям можно отнести инсулиновые насосы, нейростимуляторы, неферромагнитные импланты внутреннего уха, протезы клапанов сердца, стернальные проволочные швы, стенты в сосудах, клипсы на сосудах прочей локализации, 1-й триместр беременности. НЕФЕРРОМАГНИТНЫЕ материалы: титан и тантал.

Термографи́я – метод регистрации инфракрасного излучения тела человека в целях диагностики различных заболеваний. В норме каждая область поверхности человеческого тела имеет характерную термографическую картину. Так, в области головы и шеи у здорового человека выделяются зоны более высокой температуры над крупными кровеносными сосудами, в околоротовой области, в области лба и глазниц; температура на поверхности век, кончика носа, ушной раковины, глазных яблок, над бровями и волосистой частью головы ниже; температура верхних отделов молочных желез у женщин выше, чем нижних; температура ареолы (околососкового кружка) и нижних отделов молочных желез более постоянна, чем верхних. Изменение в нормальном распределении температур является признаком патологического процесса. Увеличение интенсивности инфракрасного излучения над патологическими очагами связано с усилением в них кровоснабжения и метаболических процессов, уменьшение его интенсивности наблюдается в области с уменьшенным регионарным кровотоком и сопутствующими изменениями в тканях и органах. Термография, являясь безвредным неинвазивным методом, применяется для выявления опухолей молочных, слюнных и щитовидных желез, для определения активности артритов, бурситов, границ ожоговых поражений и отморожений. Термографию можно использовать для оценки результатов микрохирургических операций, протезирования и шунтирования крупных артерий при реконструктивных операциях на крупных сосудах и сосудах сердца, при пересадке почек, а также для контроля за эффективностью некоторых видов консервативного лечения. Противопоказаний не существует, исследование можно повторять многократно.

Студент должен уметь:

схематично зарисовать и описать кисту нижнего полюса почки, конкремент в полости желчного пузыря, злокачественное образование левой доли щитовидной железы на сонограмме.

Студент должен владеть:

алгоритмом выбора метода медицинской визуализации с учетом показаний и противопоказаний в конкретной клинической ситуации; принципами анализа медицинского изображения, полученного различными методами визуализации; терминологией, используемой при описании ультразвуковых изображений, МР-томограмм и термограмм.