|
|
Скачати 197.8 Kb.
|
|
Лекція №7 ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ДІАГНОСТИЧНОЇ МЕДИЧНОЇ АПАРАТУРИ. План 1. Рентгенівські дослідження. 1.1 Рентгенографія 1.2 Рентгеноскопія 1.3 Рентгенівська комп’ютерна томографія. 2. Електронний парамагнітний резонанс. 3. Магнітно-резонансна томографія. 4. Радіоізотопна діагностика. 5. Ендоскопія. 6. Електроди та датчики. 1. Рентгенівські дослідження. Рентгенологія - розділ радіології, що вивчає вплив на організм людини рентгенівського випромінювання, що виникають від цього захворювання і патологічні стани, їх лікування та профілактику, а також методи діагностики різних захворювань за допомогою рентгенівських променів (рентгенодіагностика) та методи лікування захворювань за допомогою рентгенівських променів (рентгенотерапія). Скіалогія - розділ рентгенології, що вивчає закономірності утворення рентгенівського зображення. 1.1 Рентгенографія Найбільш поширеним способом запису рентгенівського зображення є фіксація його на рентгеночутливій плівці з подальшим проявом. Рентгенографія - дослідження внутрішньої структури об'єктів, що проектуються за допомогою рентгенівських променів на спеціальну плівку або папір. Термін описує не інвазивне дослідження, засноване на вивченні кісткових структур і м'яких тканин, за допомогою сумарного проекційного зображення. Рентгенографія застосовується для діагностики:
1.2 Рентгеноскопія Рентгеноскопія - метод рентгенологічного дослідження, при якому зображення об'єкта одержують на світному (флюоресцентної) екрані. Дуктографія (галактографія) − метод рентгенівського дослідження з введенням контрастної речовини в протоки молочної залози. Посилинням до дослідження кров'янисті, рідше - серозні виділення з соска при невизначенній пальпаторно пухлини. Протипоказана при гострих запальних процесах у молочній залозі. 1.3 Рентгенівська комп'ютерна томографія Рентгенівська комп'ютерна томографія - томографічний метод дослідження внутрішніх органів людини з використанням рентгенівського випромінювання. Сучасний комп'ютерний томограф являє собою складний програмно-технічний комплекс. Механічні вузли та деталі виконані з високою точністю. Для реєстрації пройшов через середу рентгенівського випромінювання використовуються надчутливі детектори, конструкція та матеріали, що застосовуються при виготовленні яких постійно вдосконалюються. При виготовленні КТ томографів пред'являються жорсткі вимоги до рентгенівським випромінювачам. Невід'ємною частиною апарата є великий пакет програмного забезпечення, що дозволяє проводити весь спектр комп'ютерно-томографічних досліджень (КТ-досліджень) з оптимальними параметрами, проводити подальшу обробку та аналіз КТ-зображень. Як правило, стандартний пакет програмного забезпечення може бути значно розширений за допомогою вузькоспеціалізованих програм, що враховують особливості сфери застосування кожного конкретного апарату. З математичної точки зору побудова зображення зводиться до рішення системи лінійних рівнянь. Так, наприклад, для отримання томограми розміром 200 × 200 пікселів система включає 40000 рівнянь. Для вирішення подібних систем розроблені спеціалізовані методи, орієнтовані на паралельні обчислення. Спіральна комп'ютерна томографія. Спіральна КТ використовується в клінічній практиці з 1988 року, коли компанія Siemens Medical Solutions представила перший спіральний комп'ютерний томограф. Спіральне сканування полягає в одночасному виконанні двох дій: безперервного обертання джерела - рентгенівської трубки, що генерує випромінювання, навколо тіла пацієнта, і безперервного поступального руху столу з пацієнтом уздовж поздовжньої осі сканування z через апертуру гантрі. У цьому випадку траєкторія руху рентгенівської трубки, щодо осі z - напрямки руху столу з тілом пацієнта, прийме форму спіралі. На відміну від послідовної КТ швидкість руху столу з тілом пацієнта може приймати довільні значення, що визначаються цілями дослідження. Чим вище швидкість руху столу, тим більше протяжність області сканування. Важливо те, що довжина шляху столу за один оборот рентгенівської трубки може бути в 1,5-2 рази більше товщини томографічної шару без погіршення просторового дозволу зображення. Технологія спірального сканування дозволила значно скоротити час, що витрачається на КТ-дослідження і істотно зменшити променеве навантаження на пацієнта. Багатошарова ( «мультиспіральна», «мультизрізовий» комп'ютерна томографія - МСКТ) була вперше представлена компанією Elscint Co. в 1992 році. Принципова відмінність МСКТ томографів від спіральних томографів попередніх поколінь в тому, що по колу гантрі розташовані не один, а два і більше ряду детекторів. Для того, щоб рентгенівське випромінювання могло одночасно прийматися детекторами, розташованими на різних рядах, була розроблена нова - об'ємна геометрична форма пучка. У 1992 році з'явилися перші двухсрезовие (двухспіральние) МСКТ томографи з двома рядами детекторів, а в 1998 році - четирехсрезовие (четирехспіральние), з чотирма рядами детекторів відповідно. Крім вищевідзначене особливостей, було збільшено кількість обертів рентгенівської трубки з одного до двох за секунду. Таким чином, четирехспіральние МСКТ томографи п'ятого покоління на сьогоднішній день у вісім разів швидше, ніж звичайні спіральні КТ томографи четвертого покоління. У 2004-2005 роках були представлені 32 -, 64 - і 128-зрізовий МСКТ томографи, в тому числі - з двома рентгенівськими трубками. Сьогодні ж у деяких німецьких, американських і канадських лікарнях вже є 320-зрізовий комп'ютерні томографи. Ці томографи, вперше представлені в 2007 році компанією Toshiba, є новим витком еволюції рентгенівської комп'ютерної томографії. Вони дозволяють не тільки отримувати зображення, але і дають можливість спостерігати майже що «в реальному» часу фізіологічні процеси, що відбуваються в головному мозку і в серці. Особливістю такої системи є можливість сканування цілого органу (серце, суглоби, головний мозок і т.д.) за один оборот променевої трубки, що значно скорочує час обстеження, а так само можливість сканувати серце навіть у пацієнтів, які страждають аритміями. Комп'ютерна томографія з двома джерелами DSCT - Dual Source Computed Tomography. Російськомовний абревіатури в даний час немає. У 2005 році компанією Siemens Medical Solutions представлений перший апарат з двома джерелами рентгенівського випромінювання. Теоретичні передумови до його створення були ще в 1979 році, але технічно його реалізація в той момент було неможливо. По суті він є одним з логічних продовжень технології МСКТ. Справа в тому, що при дослідженні серця (КТ-коронарографія) необхідне отримання зображень об'єктів перебувають у постійному і швидкому русі, що вимагає дуже короткого періоду сканування. У МСКТ це досягалося синхронізацією ЕКГ і звичайного дослідження при швидкому обертанні трубки. Але мінімальний проміжок часу, необхідний для реєстрації щодо нерухомого зрізу для МСКТ при часі звернення трубки, що дорівнює 0,33 с (≈ 3 обороту в секунду), дорівнює 173 мс, тобто час півоберту трубки. Таке тимчасовий дозвіл цілком достатньо для нормальної частоти серцевих скорочень (у дослідженнях показана ефективність при частотах менше 65 ударів на хвилину і близько 80, з проміжком малої ефективності між цими показниками і при великих значеннях). Деякий час намагалися збільшити швидкість обертання трубки в гентрі томографа. В даний час досягнута межа технічних можливостей для її збільшення, тому що при обороті трубки в 0,33 з її вага зростає в 28 разів (перевантаження 28 g). Щоб отримати тимчасовий дозвіл менше 100 мс, потрібно подолання перевантажень більш ніж 75 g. Використання ж двох рентгенівських трубок, розташованих під кутом 90 °, дає тимчасовий дозвіл, що дорівнює чверті періоду звернення трубки (83 мс при обороті за 0,33 с). Це дозволило одержувати зображення серця незалежно від частоти скорочень. Також такий апарат має ще одну значну перевагу: кожна трубка може працювати в своєму режимі (при різних значеннях напруги та струму, кВ і мА відповідно). Це дозволяє краще диференціювати на зображенні близько розташованих об'єкти різних щільностей. Особливо це важливо при контрастуванні судин і утворень, що знаходяться близько від кісток або металоконструкцій. Цей ефект заснований на різному поглинання випромінювання при зміні його параметрів у суміші кров + йодвміснихконтрастних речовина при незмінності цього параметра у гідроксиапатиту (основа кістки) або металів. В іншому апарати є звичайними МСКТ апаратами і володіють усіма їхніми перевагами. Масове впровадження нових технологій і комп'ютерних обчислень дозволили впровадити в практику такі методи, як віртуальна ендоскопія, в основі яких лежить РКТ та МРТ. Для поліпшення диференціювання органів один від одного, а також нормальних і патологічних структур, використовуються різні методики контрастного підсилення (частіше за все, із застосуванням йодвмісних контрастних препаратів). Двома основними різновидами введення контрастного препарату є пероральне (пацієнт з певним режимом випиває розчин препарату) і внутрішньовенне (проводиться медичним персоналом). Головною метою першого методу є контрастування порожнистих органів шлунково-кишкового тракту; другий метод дозволяє оцінити характер накопичення контрастного препарату тканинами та органами через кровоносну систему. Методики внутрішньовенного контрастного посилення в багатьох випадках дозволяють уточнити характер виявлених патологічних змін (у тому числі досить точно вказати наявність пухлин, аж до припущення їх гістологічної структури) на тлі навколишніх їх м'яких тканин, а також візуалізувати зміни, що не виявляються при звичайному ( «нативної» ) дослідженні. У свою чергу, внутрішньовенне контрастування можна проводити двома способами: «ручне» внутрішньовенне контрастування і болюсне контрастування. При першому способі контраст вводиться вручну рентгенлаборанта, час і швидкість введення не регулюються, дослідження починається після введення контрастної речовини. Цей спосіб застосовується на «повільних» апаратах перших поколінь, при МСКТ «ручний» введення контрастного препарату вже не відповідає значно збільшеним можливостям методу. При болюсному контрастному посилення контрастний препарат вводиться внутрішньовенно шприцом-інжектором до встановлених швидкістю і часом подачі речовини. Мета болюсного контрастного підсилення - розмежування фаз контрастування. Час сканування розрізняється на різних апаратах, при різних швидкостях введення контрастного препарату і у різних пацієнтів; в середньому при швидкості введення препарату 4-5 мл / сек сканування починається приблизно через 20-30 секунд після початку введення інжектором контрасту, при цьому візуалізується наповнення артерій ( артеріальна фаза контрастування). Через 40-60 секунд апарат повторно сканує цю ж зону для виділення портально-венозної фази, до якої візуалізується контрастування вен. Також виділяють відстрочену фазу (180 секунд після початку введення), при якій спостерігається виведення контрастного препарату через сечовидільну систему. КТ-ангіографія дозволяє отримати пошарове серію зображень кровоносних судин; на основі отриманих даних за допомогою комп'ютерної постобробки з 3D-реконструкцією будується тривимірна модель кровоносної системи. Спіральна КТ-ангіографія - одне з останніх досягнень рентгенівської комп'ютерної томографії. Дослідження проводиться в амбулаторних умовах. У ліктьову вену вводиться йодвміснихконтрастних препарат в обсязі ~ 100 мл. У момент введення контрастної речовини роблять серію сканувань досліджуваної ділянки. Метод дозволяє оцінити проходження крові через тканини організму. Зокрема:
2. Електронний парамагнітний резонанс. Електронний парамагнітний резонанс (ЕПР) — це фізичне явище, основною ознакою якого є поглинання електромагнітних хвиль речовиною поміщеною у зовнішнє магнітне поле. Крім цього, у випадку ЕПР поглинання відбувається за рахунок переселення електронів на вищі енергетичні рівні, що виникають при взаємодії електронних спінів із зовнішнім магнітним полем. Явище ЕПР виникає якщо в речовині є наявні неспарені електрони. Носіями неспарених електронів можуть бути радикали хімічних сполук. Типові ЕПР частоти лежать у мікрохвильовому діапазоні тобто від 1 до 1000 GHz. З теоретичної точки зору явище ЕПР дуже подібне до явища ядерного магнітного резонансу. Воно було відкрите Євгенієм Завойським у Казанському університеті в Радянському Союзі в 1944 році. Технічні деталі:
3. Магнітно-резонансна томографія. Магнітно-резонансна томографія (МРТ, MRT, MRI ) - томографічний метод дослідження внутрішніх органів і тканин з використанням фізичного явища ядерного магнітного резонансу - метод заснований на вимірюванні електромагнітного відгуку ядер атомів водню на порушення їх певною комбінацією електромагнітних хвиль у постійному магнітному полі високої напруги. Метод магнітно-ядерного резонансу дозволяє вивчати організм людини на основі насиченості тканин організму воднем і особливостей їх магнітних властивостей, пов'язаних з перебуванням в оточенні різних атомів і молекул. Ядро водню складається з одного протона, який має магнітний момент (спін) і змінює свою просторову орієнтацію в потужному магнітному полі, а також при дії додаткових полів, званих градієнтними, і зовнішніх радіочастотних імпульсів, що подаються на специфічною для протона при цьому магнітному полі резонансної частоті . На основі параметрів протона (спинів) та їх векторному напрямку, які можуть перебувати лише у двох протилежних фазах, а також їх прихильності до магнітного моменту протона можна встановити, в яких саме тканинах знаходиться той чи інший атом водню. Якщо помістити протон в зовнішнє магнітне поле, то його магнітний момент буде або сонаправлен, або протилежно спрямований магнітного моменту поля, причому в другому випадку його енергія буде вище. При дії на досліджувану область електромагнітним випромінюванням певної частоти, частина протонів поміняють свій магнітний момент на протилежний, а потім повернуться в початкове положення. При цьому системою збору даних томографа реєструється виділення енергії під час «розслаблення», або релаксації попередньо порушених протонів. Перші томографи мали напруженість магнітного поля 0,005 Т, проте якість зображень, отриманих на них, була низькою. Сучасні томографи мають потужні джерела сильного магнітного поля. В якості таких джерел застосовуються як електромагніти (до 9,4 T), так і постійні магніти (до 0,5 T). При цьому, так як поле повинно бути досить сильним, застосовуються сверхпроводящііе електромагніти, що працюють у рідкому гелії, а постійні магніти придатні тільки дуже потужні, неодимові. Магнітно-резонансний «відгук» тканин в МР-томографах на постійних магнітах слабкіше, ніж у електромагнітних, тому область застосування постійних магнітів обмежена. Однак, постійні магніти можуть бути так званої «відкритої» конфігурації, що дозволяє проводити дослідження в русі, в положенні стоячи, а також здійснювати доступ лікарів до пацієнта під час дослідження і проведення маніпуляцій (діагностичних, лікувальних) під контролем МРТ - так звана інтервенційна МРТ . Для визначення розташування сигналу в просторі, крім постійного магніту в МР-томографі, яким може бути електромагніт, або постійний магніт, використовуються градієнтні котушки, що додають до загального однорідного магнітного поля градієнтне магнітне обурення. Це забезпечує локалізацію сигналу ядерного магнітного резонансу і точне співвідношення досліджуваної області та отриманих даних. Дія градієнта, що забезпечує вибір зрізу, забезпечує селективне збудження протонів саме в потрібній області. Потужність і швидкість дії градієнтних підсилювачів відноситься до одних з найбільш важливих показників магнітно-резонансного томографа. Від них багато в чому залежить швидкодія, роздільна здатність і співвідношення сигнал / шум. МР дифузія - метод дозволяє визначати рух внутрішньоклітинних молекул води в тканинах. Дифузна спектральна томографія - метод заснований на магніто резонансної томографії, що дозволяє вивчати активні нейронні зв'язки. Переважне застосування при діагностиці гострого порушення мозкового кровообігу, за ішемічним типу, в найгострішою і гострій стадіях. МР перфузія. Метод дозволяє оцінити проходження крові через тканини організму. Зокрема:
Метод дозволяє визначити ступінь ішемії головного мозку та інших органів. Магнітно резонансна спектроскопія (МРС) - метод дозволяє визначити біохімічні зміни тканин при різних захворюваннях. МР - спектри відображають процеси метаболізму. Порушення метаболізму виникають як правило до клінічних проявів захворювання, тому на основі даних МР спектроскопії можна діагностувати захворювання на більш ранніх етапах розвитку. Види МР спектроскопії:
Магнітно-резонансна ангіографія (МРА) - метод отримання зображення судин за допомогою магнітно-резонансного томографа. Дослідження проводиться на томографах з напруженістю магнітного поля не менше 1.0 Тесла. Метод дозволяє оцінювати як анатомічні, так і функціональні особливості кровотоку. МРА заснована на відмінності сигналу рухомий тканини (крові) від оточуючих нерухомих тканин, що дозволяє одержувати зображення судин без використання будь-яких рентгеноконтрастних засобів. Для отримання більш чіткого зображення застосовуються особливі контрастні речовини на основі парамагнетика (гадоліній). Функціональна МРТ (ФМРТ) - метод картування кори головного мозку, що дозволяє визначати індивідуальне місце розташування й особливості мовних центрів індивідуально для кожного пацієнта Суть методу полягає в тому, що при роботі певних відділів мозку кровоток у них посилюється. В процесі проведення ФМРТ хворому пропонується виконання певних завдань, ділянки мозку з підвищеним кровотоком реєструються, і їх зображення накладається на звичайну МРТ мозку. МРТ термометрія - метод, заснований на отримання резонансу від протонів у складі молекул води, і протонів у складі молекул жиру досліджуваного об'єкта. Різниця резонансних частот дає інформацію про абсолютну температурі тканин. Частота, що випускається радіохвилями змінюється з нагріванням або охолодженням досліджуваних тканин. Ця методика збільшує інформативність МРТ досліджень і дозволяє підвищить ефективність лікувальних процедур, заснованих на селективному нагріванні тканин. Локальне нагрівання тканин - використовуватися в лікуванні пухлин різного походження. Абсолютні протипоказання:
Відносні протипоказання:
Також МРТ протипоказана (або час обстеження повинне бути значно скорочено) за наявності татуювань, виконаних за допомогою барвників з вмістом металевих з'єднань. Широко використовується в протезуванні титан не є феромагнетиків і практично безпечний при МРТ; виключення - наявність татуювань, виконаних за допомогою барвників на основі сполук титану (наприклад, на основі діоксиду титану). Додатковим протипоказанням для МРТ є наявність кохлеарного імпланту - протезів внутрішнього вуха. МРТ протипоказана при деяких видах протезів внутрішнього вуха, так як в кохлеарної імпланти є металеві частини, які містять феромагнітні матеріали. 4. Радіоізотопна діагностика Радіоізотопна діагностика – розділ радіології, предмет вивчення якого - використання радіоактивних ізотопів і мічених ними сполук для розпізнавання захворювань. В основі методів радіоізотопної діагностики лежать наступні принципи:
5. Ендоскопія Ендоскопія – спосіб огляду деяких внутрішніх органів за допомогою ендоскопа. При ендоскопії ендоскопи вводяться в порожнини через природні шляхи, наприклад, в шлунок - через рот і стравохід, в бронхи і легені - через гортань, в сечовий міхур - через сечовий канал, а також шляхом проколів або операційних доступів (лапароскопія та ін). Види ендоскопії:
6. Електроди та датчики. Електродом називають провідники, що мають електронну провідність (провідники 1-го роду) і перебувають у контакті з іонним провідником. Датчик, сенсор - термін систем управління, первинний перетворювач, елемент вимірювального, сигнального, що регулює або керуючого пристрою системи, що перетворює контрольовану величину в зручний для використання сигнал. Датчики є елементом технічних систем, призначених для вимірювання, сигналізації, регулювання, управління пристроями або процесами. Датчики перетворять контрольовану величину (тиск, температура, витрата, концентрація, частота, швидкість, переміщення, напруга, електричний струм і т. п.) в сигнал (електричний, оптичний, пневматичний), зручний для вимірювання, передачі, перетворення, зберігання та реєстрації інформації про стан об'єкта вимірювань. Історично і логічно датчики пов'язані з технікою вимірювань і вимірювальними приладами, наприклад термометри, витратоміри, барометри, прилад «авіагоризонт» і т. д. Узагальнюючий термін датчик зміцнився у зв'язку з розвитком автоматичних систем управління, як елемент узагальненої логічної концепції датчик - пристрій управління -- виконавчий пристрій - об'єкт управління. Спеціальний випадок представляє використання датчиків в автоматичних системах реєстрації параметрів, наприклад, в системах наукових досліджень. |
|
ЛЕКЦІЯ ТЕМА : елементИ V А групи Загальна характеристика атомів елементів V А групи. Нітроген, Фосфор та Арсен, поширення їх у природі. Загальна характеристика простих... |
Лекція за змістовним модулем 1: «Загальна характеристика бухгалтерського... Змістовний модуль Загальна характеристика бухгалтерського обліку, його предмет і метод |
|
Комплексне кваліфікаційне завдання №1 з професії 7242. 1 „Контролер... Ви працюєте контролером радіоелектронної апаратури і приладів III розряду. Вам пропонується |
СЕМІНАРСЬКІ ЗАНЯТТЯ Семінар Загальна характеристика культури Середньовіччя. 2 год Високе (Класичне) Середньовіччя від X-XI століть до приблизно XIV століття. Характеристика періоду |
|
Скандинавські країни: загальна характеристика (історія, культура,... Чеська Республіка: загальна характеристика (історія, культура, економіка, суспільство, політична система) |
Перелік питань з АГРАРНОГО ПРАВА Загальна характеристика та особливості джерел аграрного права. Характеристика, види і юридична сила локальних актів |
|
Перелік дисциплін, які виносяться для вступу на освітньо-кваліфікаційний рівень магістра Види господарського обліку і їх характеристика. Предмет бухгалтерського обліку та головні його об’єкти. Загальна характеристика методу... |
Роль стафілококів у розвитку патології людини, патогенез спричинених... Еволюція коків, їх загальна характеристика. Стафілококи, біологічні властивості, класифікація, практичне значення |
|
Методична робота в школі будується на досягненнях науки, ППД, системою... ППД, системою аналітичної, організаційної, діагностичної, пошукової, дослідницької, науково-практичної, інформаційної діяльності... |
1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА |