Термографія — (теплобачення, інфраскопія) — спосіб реєстрації інфрачервоного випромінювання шкіри людини та її внутрішніх органів. Існують дистанційний (телетермографія — інфрачервона радіометрія)

Термографія — (теплобачення, інфраскопія) — спосіб реєстрації інфрачервоного випромінювання шкіри людини та її внутрішніх органів. Існують дистанційний (телетермографія — інфрачервона радіометрія) та аплікаційний (контактна термографія) способи реєстрації теплового випромінювання.

Суть медичної телетермографії полягає у виявленні термоасиметрії, виникнення котрої зумовлено різними патологічними процесами (пухлинами, запальними і судинними захворюваннями тощо). Чут­ливість приладів досягає часток градуса. Завдяки розвитку медичного приладобудування відбувалося удосконалення тепловізійного устаткування шляхом підвищення роздільної здатності, отримання зоб­раження з кольоровою градацією, застосування комп'ютеризації систем обробки, зберігання та відтво­рення термограм.

Особливо перспективною стала реєстрація мікрохвильового теплового випромінювання, що дає інформацію про термогенність глибинних структур організму.

В основі контактної термографії лежить здатність рідких холестеричних кристалів (індикаторів) в разі перепаду температур на 0,01 °С за частки секунди змінювати колір від фіолетового (найвищі температури) до червоного (найнижчі), що дає змогу отримати інформацію практично миттєво. Вико­ристовують плівкові аплікатори з різними температурними діапазонами. Проведення кольорової термо­графії за допомогою рідиннокристалічних холестеричних індикаторів не впливає шкідливо на організм, дає об'єктивні результати, що дозволяє застосовувати її для проведення скринінг-тестів та профілакти­чних оглядів.

Принцип радіотермографії полягає у вимірюванні температури внутрішніх ділянок організму на глибині від 2,5 до 5 см за їх радіовипромінюванням. Для реєстрації радіохвиль організму використову­ють антену-аплікатор і надчутливий радіоприймач, з якого прийнятий сигнал відразу вводиться в ЕОМ для подальшої обробки.

Принцип методу сцинтиграфії полягає в тому, що в організм хворого вводять радіоактивну речовину — радіофармацевтичний препарат (РФП), яка вибірково фіксується в різних органах і тканинах.

Випромінювані РФП гамма-кванти реєструють за допомогою спеціальних радіодіагностичних при­строїв (гамма-камери, сканери). Отримане зображення-сцинтиграма відображає положення, величину та форму органів, що містять радіоактивні частки. За допомогою цього методу можна виявити патоло­гічні вогнища, в яких препарат не накопичується ("холодне" вогнище) або кумулюється більше, ніж в оточуючих тканинах ("гаряче" вогнище).

Для отримання зображення внутрішніх органів вдаються до проведення променевого дослідження в тому числі рентгенологічного. Пучок електромаї літного рентгенівського випромінювання пропускають через тіло хворого. Згідно з фізичними законами внаслідок нерівномірного поглинання і розсіювання частини квантів у тілі цей пучок нерівномірно послаблюється. На виході з тіла людини пучок рентгені­вського випромінювання несе приховане зображення структури об'єкта, що вивчається. Для його візуалізації застосовують спеціальні флюоресцентні екрани, касети з рентгенівською плівкою та інші системи реєстрації, в тому числі детектори випромінювання, пов'язані з ЕОП (електронно-оптичним посилювачем) і телевізором.

На екрані, на плівці (після її фотообробки) чи на дисплеї (телевізійному екрані) ЕОМ виникає видиме рентгенівське зображення об'єкта. Рентгенівське зображення являє собою модель об'єкта, що дає вірогідне уявлення про структуру, форму і функції органів та систем людини.

Електрорентгенографія (ксерографія) — спосіб відтворення видимого зображення об'єктів на селе­нових пластинах за допомогою фотоелектричних процесів. Під впливом рентгенівських променів, що проходять через досліджуваний об'єкт, на селеновій пластині з'являється приховане електростатичне зображення (потенційний рельєф), що відображує структуру досліджуваного об'єкта. Селенову пласти­ну напиляють зарядженим порошком і через 30-40 с після експозиції отримують видиме зображення, котре після вивчення можна стерти або перенести на будь-яку прозору плоску основу чи папір. Перенесене зображення фіксують у парах ацетону чи іншого розчинника або шляхом температурної обробки. У цьому разі не виникає потреби у спеціальному затемненні приміщення. Селенові пластини можна використовувати повторно, що дозволяє заощадити значну кількість срібла та фото-желатини.

У променевій діагностиці застосовують також томографічну техніку.

Томографія, як відомо, — це процес визначення розташування анатомічних структур у тримірному просторі. Вона набула широкого застосування в рентгенодіагностиці (рентгенівська томографія, рент­генівська комп'ютерна томографія), атакож у радіонуклідній, ультразвуковій діагностиці та у приладах, дія котрих грунтується на принципі ядерного магнітного резонансу. Усі зазначені види томографії

Принцип ультразвукового методу візуалізації діагностичного зображення полягає в можливості отримання фокусованого променя ультразвукових механічних коливань частотою 1-20 МГц, уведення його в досліджувану речовину через акустичне вікно та реєстрацію хвиль, відбитих від меж різних середовищ. Пучок ультразвукових коливань уводять у досліджувану частину тіла через шкіру за допомогою ультразвукового генератора — п'єзоперетворювача. Поширення ультразвуку залежить від форми п'єзоперетворювача, властивостей ультразвукового променя та середовища, через яке він про­ходить, і відбувається за законами його відбиття та заломлення на межі різних середовищ, а також за законами дифракції та розсіювання. Відбиті хвилі сприймаються цим же перетворювачем, обробляються електронним пристроєм і трансформуються в одномірне чи двомірне зображення (ехограму чи ультра­звукову сканограму). За даними ехограми, можна визначити топографію, форму, величину і структуру досліджуваного органа, що дає змогу виявити дифузне ущільнення паренхіми органа, ехощільні вогни­ща у ньому, а також порожнини з рідиною чи повітрям.

Для візуалізації органів та утворень в ультразвукових апаратах застосовують складні мозаїчні п'єзопе-ретворювачі з електронним механічним скануванням та фокусуванням ультразвукового променя.

Існує одномірна методика УЗД: А-метод (А — амплітуда) дозволяє на екрані осцилографа реєстру­вати ультразвукові імпульси, що мають вигляд вертикальних підйомів на прямій лінії, відбитих від межі різних середовищ та тканин. Нині застосовують два варіанти двомірної ехографії: В (яскравість) та М (рух). У разі використання В варіанта відбиті імпульси реєструються на екрані у вигляді світлових цяток, яскравість яких прямо пропорційна інтенсивності відбиття ультразвуку. М-варіант дозволяє отримати в часі інформацію про рухомі структури.

Ультразвукова допплерографія. Ефект Допплера полягає в тому, що під час відбиття від рухомого об'єкта частота ультразвукового сигналу (променя) змінюється пропорційно швидкості руху останньо­го. У разі відбиття від об'єкта, який віддаляється, частота відображення ультразвукового сигналу зменшується, а у разі його відбиття від об'єкта, який наближується — збільшується. Таким чином, якщо ультразвуковий сигнал зустрічається з рухомим об'єктом, то відображені сигнали будуть відрізнятися від коливань, які генеруються перетворювачем, за частотним складом.

Використовуючи цю закономірність, за зрушенням частоти відображення ультразвукового сигналу можна визначити швидкість руху досліджуваного об'єкта у напрямку, паралельному напрямку цього сигналу.

Допплєрографію використовують для визначення швидкості руху об'єкта, розташованого на певній глибині від перетворювача. Наприклад, можна виміряти швидкість кровотоку в ділянці, розташованій на глибині, яка цікавить дослідника.

Вище наведені методи діагностики широко застосовують у медичній практиці.

Розділ 2. Основні фізичні поняття променевої діагностики

Для розуміння методики і техніки променевої діагностики лікар-радіолог повинен мати уяву про основні фізичні поняття.

Будь-яка речовина складається з атомів. У свою чергу атом складається з позитивно зарядженого ядра і негативно заряджених електронів, що рухаються навколо нього. Ядро представлене позитивно зарядженими протонами, а також нейтронами, в яких не виявлено заряду. Лише ядро водню містить один протон. Протони і нейтрони називають нуклонами. Число протонів у ядрі визначає атомний номер елемента, що є його основною характеристикою.

Різновиди одного й того самого хімічного елемента з однаковим числом протонів і різним числом нейтронів називаються ізотопами. Взаємодія япра і електронів атома визначається наявністю в них протилежних електричних зарядів.

Згідно з сучасними поглядами електрон розглядають двояко: як частинку та як хвилю і вважають, що йому, як і іншим мікрочастинкам, притаманна корпускулярно-хвильова дуалістичність. Енергія електрона в атомі складається з кінетичної енергії руху та енергії кулонівської сили притягання до ядра. Електрон чи група електронів з приблизно однаковим рівнем потенціальної енергії притягання до ядра складає шар електронної хмари (енергетичний рівень). В атомі налічується щонайбільше 7 енергетичних шарів (рівнів) електронів. Найстійкішим є електрон, що має мінімальну енергію, — К-шар. Він розта­шований найближче до ядра і відчуває найбільше його притягання. Кожен наступний шар електронів (L-, М-, N-, О-, Р-, Q-), що відповідно розташований далі від ядра, характеризується дискретним,

Гальмівне випромінювання — фотонне випромінювання з безперервним енергетичним спектром, що виникає у разі зменшення кінетичної енергії заряджених частинок унаслідок їх гальмування у речовині. Виникає у рентгенівській трубці, прискорювачі електронів, у середовищі, що оточує джерело ^-випро­мінювання тощо.

Характеристичне випромінювання —- фотонне випромінювання з дискретним енергетичним спект­ром, яке виникає під час зміни енергетичного стану електронів атома внаслідок їх збудження.

Рентгенівське випромінювання — сукупність гальмівного та характеристичного випромінювання.

Зовнішнє опромінювання — опромінювання тіла від джерел іонізуючого випромінювання, які знахо­дяться поза ним.

Фонове опромінювання — опромінювання від природних джерел іонізуючого випромінювання.

Внутрішнє опромінювання — опромінювання тіла від джерел іонізуючого випромінювання, що знаходяться всередині його.

Інкорпорована радіоактивна речовина — радіоактивна речовина, що надійшла в організм і бере участь у метаболічних процесах.

Шар половинного послаблення (ШПП) випромінювання — товща матеріалу, розташованого на шляху випромінювання, що послаблює його удвічі. Показник якісної характеристики рентгенівського випро­мінювання визначають у міліметрах алюмінію чи міді. Чим вища енергія випромінювання і більш однорідний його пучок, тим більший ШПП.

Дози опромінювання. Експозиційна доза (X) — кількісна характеристика фотонного випромінюван­ня, яка грунтується на його здатності іонізувати сухе атмосферне повітря. Вона є відношенням сумар­ного заряду всіх іонів одного знаку, що виникають у повітрі під час повного гальмування електронів і позитронів, які були утворені фотонами в елементарному об'ємі повітря, до маси повітря в цьому об'ємі. Одиницею вимірювання експозиційної дози в СІ є Кл • кг"¹. Позасистемною одиницею є рентген (Р) ІКл •кґ' = 3.509 Р.

Поглинута доза (Д) — величина, яка визначається середньою енергією випромінювання dw, що поглинається одиницею маси dm, опроміненої речовини: Д = dw/dm. Одиниця поглинутої дози в СІ — Грей (Гр); 1 Гр = 1 Дж/кг = 100 рад.

Еквівалентна доза (Н_Єкв.) — величина поглинутої дози Д в окремому органі або тканині (в усьому тілі), помножена на радіаційний визначальний чинник Wr. Н_екв. = Д" Wr. Одиниця еквівалентної дози в СІ — зіверт (Зв); 1 Зв = 100 бер.

Радіаційний визначальний фактор (Wr) — коефіцієнт, що враховує порівняльну біологічну ефекти­вність різних видів іонізуючого випромінювання у зв'язку з різною величиною лінійної передачі енергії (ЛПЕ).

Лінійна передача енергії (ЛПЕ, L)—відношення повної енергії dE, що передана речовині зарядженою частинкою внаслідок зіткнень на шляху dl, до довжини цього шляху: L = dE/dl. До незаряджених частинок ЛПЕ не застосовують, але використовують значення ЛПЕ їх вторинних заряджених часток, що утворюються в речовині. ЛПЕ вимірюють у позасистемних одиницях кілоелектрон-вольт на мікро­метр води (кеВ«мкм"¹): 1 кеВ» мкм"¹ = 0,16 нДж/м.

Колективна еквівалентна доза (S_eKB.) — сума індивідуальних еквівалентних доз опромінювання певної групи населення за певний проміжок часу або сума добутків середньогрупових ефективних доз на число осіб у відповідних групах, що утворюють колектив, для якого вона розраховується. Одиниця вимірювання — людино-зіверт (люд.-Зв).

Ефективна доза (Н_еф.) — сума добутків еквівалентних доз Н_еКв. в окремих органах і тканинах, помножених на відповідні тканинні визначальні (зважувальні) чинники: Wt • Н_єф. = Н_екв.* Wt. Викори­стання поняття ефективної дози допускається при значеннях еквівалентних доз, що знаходяться серед значень, нижчих за поріг виникнення детермінованих ефектів — 500 мЗв. При еквівалентних дозах, вищих за цю величину, необхідно використовувати поняття поглинутої дози.

Тканинний визначальний чинник (Wt) — коефіцієнт, який є відношенням стохастичного ризику опромінювання окремої тканини до загального ризику, коли все тіло опромінюється рівномірно. Цей чинник використовують для розрахунку ефективної дози. Значення його для 12 органів і тканин наведено в публікації 60 Міжнародної комісії з радіологічного захисту.

Колективна ефективна доза (8_еф.) — сума індивідуальних ефективних доз опромінення в конкретній групі населення за певний проміжок часу або сума добутків середньогрупових ефективних доз на число осіб у відповідних групах, що утворюють колектив, для якого вона розраховується.

Потужність дози (експозиційної, поглинутої, еквівалентної, ефективної^-) — відношення приросту дози за інтервал часу до цього інтервалу. Одиниця потужності еквівалентної та ефективної дози в СІ — зіверт за секунду (Зв • с"¹); також рекомендується використовувати похідні одиниці — мілізіверт за годину (мЗв • год"¹); мікрозіверт за годину (мкЗв • год"¹). Одиниця потужності поглинутої дози в СІ — Грей за секунду (Гр • с"¹), експозиційної — рентген за секунду (Р • с"¹).

Активність (А) — міра радіоактивності, яка дорівнює відношенню кількості спонтанних перетво­рень ядер dN в одиницю часу dt до цього інтервалу часу; А = dN/dt. Одиниця вимірювання — беккерель (Бк).

Об'ємна активність радіонукліда — відношення активності радіонукліда А, який міститься в радіоактивному джерелі, до його об'єму V: Av = A/V. Одиниця вимірювання — Бк • м"³.

Питома активність радіонукліда — відношення активності радіонукліда А у радіоактивному дже­релі до його маси т: А_т = А/т. Одиниця вимірювання — Бк«кг'¹.

Період напіврозпаду (Т1/2, Тфі₃.) — час, протягом якого активність даного радіонукліда зменшується удвічі.

Період напіввиведення (Тбіол.) — час, протягом якого кількість радіонуклідів, що знаходяться в організмі, зменшується вдвічі за рахунок біологічних процесів.

Ефективний період напіврозпаду і напіввиведення радіонукліда (Т_еф.) — термін, протягом якого кількість радіонукліда в організмі зменшується удвічі внаслідок його радіоактивного розпаду і біологі­чного виведення. Т_еф. = Тбіол. * Тщ • Тбіол. + Тщ,

Дезактивація—усунення радіоактивного забруднення фізико-хімічними та механічними засобами.

Для перерахунків позасистемних одиниць виміру іонізуючого випромінення в одиниці СІ на підставі стандарту СЕВ 1052-78 доцільно скористатися табл. 1, 2.

Дата добавления: 2015-11-04