Научная статья на тему 'МЕТОДЫ ЛУЧЕВОЙ ДИАГНОСТИКИ'

МЕТОДЫ ЛУЧЕВОЙ ДИАГНОСТИКИ Текст научной статьи по специальности «Прочие медицинские науки»

CC BY
529
89
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
лучевая диагностика / визуализация / медицинские изображения / radiation diagnostics / imaging / medical images

Аннотация научной статьи по прочим медицинским наукам, автор научной работы — Бей Н. Е., Ванаев Е. И., Ефремов Г. Д., Капичников А. И., Мазур М. М.

В статье исследуются методы лучевой диагностики, их особенности, эффективность, преимущества и недостатки. Сравнительный анализ методов лучевой диагностики показал, что они отличаются уровнем распространённости и технологического развития в РФ, имеют ограничения в отношении визуализации конкретных органов и тканей и позволяют получать медицинские изображения различного качества.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

METHODS OF RADIATION DIAGNOSTICS

The article examines the methods of radiation diagnostics, their features, effectiveness, advantages and disadvantages. A comparative analysis of radiation diagnostic methods has shown that they differ in the level of prevalence and technological development in the Russian Federation, have limitations in terms of visualization of specific organs and tissues and allow obtaining medical images of various quality.

Текст научной работы на тему «МЕТОДЫ ЛУЧЕВОЙ ДИАГНОСТИКИ»

МЕТОДЫ ЛУЧЕВОЙ ДИАГНОСТИКИ

Бей Н.Е., Ванаев Е.И., Ефремов Г.Д., Капичников А.И.,

Мазур М.М., Матвеев А.А.

ФГБОУ ВО «Кубанский государственный университет», г. Краснодар

Аннотация

В статье исследуются методы лучевой диагностики, их особенности, эффективность, преимущества и недостатки. Сравнительный анализ методов лучевой диагностики показал, что они отличаются уровнем распространённости и технологического развития в РФ, имеют ограничения в отношении визуализации конкретных органов и тканей и позволяют получать медицинские изображения различного качества.

Ключевые слова: лучевая диагностика, визуализация, медицинские изображения.

За последние годы лучевая диагностика пережила настоящие революционные перемены. Классическая рентгенология дополнилась такими современными методами визуализации как ультразвуковая диагностика (УЗИ), магнитно-резонансная томография (МРТ), компьютерная томография (КТ), позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) и др. Каждый год открываются принципиально новые диагностические возможности этих методов, расширяется спектр исследуемых патологических процессов, увеличивается объём и качество получаемой информации о пациенте. [1] Возможности лучевой диагностики позволяют проводить научные исследования в различных областях медицины с использованием современных технологий. Несмотря на развитие технических средств визуализации внутренних органов, роль рентгенологического исследования в обозримом будущем уменьшится незначительно. Среди всех средств визуализации традиционные методы рентгенологического исследования составляют не менее 80% [2].

Развитие современной лучевой диагностики требует от специалистов глубоких знаний: 1) профильных дисциплин; 2) клинической медицины; 3) физических основ получения изображения; 4) компьютерных технологий. Кроме того, радиолог должен уметь выбрать в каждом конкретном случае нужных метод диагностики, выработать диагностическую стратегию, исходя их позиций «глобальной визуализации», интеграции методов исследования.

Лучевая диагностика тесно связана с понятием медицинской визуализации. Медицинская визуализация — метод и процесс создания визуальных представлений внутренних структур тела для клинического анализа и медицинского вмешательства, а также визуального представления функций некоторых органов или тканей. Медицинская визуализация позволяет заглянуть во внутренние структуры, скрытые кожей и костями, а также диагностировать заболевания. Медицинская визуализация также создает базу данных нормальной анатомии и физиологии, чтобы сделать возможным идентифицирование аномалий. Хотя визуализация удаленных органов и тканей может быть выполнена по медицинским показаниям, но такие процедуры обычно рассматриваются как часть патологии, а не медицинской визуализации.

Как дисциплина, медицинская визуализация является частью биологической визуализации и включает в себя радиологию, которая использует технологии визуализации рентгенографии (РГ), МРТ, УЗИ, эндоскопии, эластографии, термографии, тактильной визуализации, ме-дицинской фотографии и таких методов ядерной медицины, как ПЭТ и однофотонную эмиссионную компьютерную томографию (ОФЭКТ).

Вплоть до 2010 года было проведено по всему миру 5 млрд исследований с помощью медицинской визуализации. Радиационное облучение от медицинской визуализации в 2006 году составило около половины от общего воздействия ионизирующего излучения в Соединенных Штатах.

Ультразвуковое исследование (УЗИ) — неинвазивное исследование организма человека или животного с помощью ультразвуковых волн. В отличие от РГ, КТ или ПЭТ, при УЗИ не используется ионизирующее излучение, т.е. УЗИ не предполагает лучевой нагрузки. Физическая основа УЗИ —

пьезоэлектрический эффект [3]. Ультразвук распространяется в средах в виде чередующихся зон сжатия и расширения вещества. Звуковые волны, в том числе и ультразвуковые, характеризуются периодом колебаний, частотой, амплитудой, длиной волны, а также скоростью распространения. Чем выше частота волны, тем выше разрешающая способность ультразвукового датчика. В системах медицинской ультразвуковой диагностики обычно используют частоты от 2 до 29 МГц. Для исследования органов брюшной полости и забрюшинного пространства, а также полости малого таза используется частота 2,5-3,5 МГц, для исследования щитовидной железы используется частота 7,5 МГц. Разрешающая способность современных ультразвуковых аппаратов может достигать долей мм. Любая среда, в том числе и ткани организма, препятствует распространению ультразвука, то есть обладает различным акустическим сопротивлением, величина которого зависит от их плотности и скорости распространения звуковых волн. Чем выше эти параметры, тем больше акустическое сопротивление.

Особый интерес в диагностике вызывает использование эффекта Доплера. Суть эффекта заключается в изменении частоты звука вследствие относительного движения источника и приемника звука. Когда звук отражается от движущегося объекта, частота отраженного сигнала изменяется (происходит сдвиг частоты).

Генератором ультразвуковых волн является датчик, который одновременно играет роль приемника отраженных эхосигналов. Генератор работает в импульсном режиме, посылая около 1000 импульсов в секунду. В промежутках между генерированием ультразвуковых волн пьезодатчик фиксирует отраженные сигналы.

В качестве детектора применяется сложный датчик, состоящий из нескольких сотен или тысяч мелких пьезокристаллических преобразователей, работающих в одинаковом или разных режимах, аналогично цифровым антенным решеткам. В классический датчик вмонтирована фокусирующая линза, что дает возможность создать фокус на определённой глубине. Все ультразвуковые датчики делятся на механические и электронные. В механических сканирование

осуществляется за счет движения излучателя (он или вращается, или качается). В электронных развертка производится электронным путём. Недостатками механических датчиков являются шум, вибрация, производимые при движении излучателя, а также низкое разрешение. Механические датчики морально устарели и в современных сканерах не используются. Ультразвуковые датчики бывают трёх типов — линейные, конвексные и секторные и формируют, соответственно, три типа ультразвукового сканирования. Выбор датчика для каждого исследования проводится с учетом глубины и характера положения органа. Линейные датчики используют частоту 5-15 МГц. Преимуществом линейного датчика является полное соответствие исследуемого органа положению самого трансдьюсера на поверхности тела. Недостатком линейных датчиков является сложность достижения во всех случаях равномерного прилегания поверхности трансдьюсера к коже пациента, что приводит к искажениям получаемого изображения по краям. Используются в основном для исследования поверхностно расположенных структур — щитовидной железы, молочных желёз, небольших суставов и мышц, а также для исследования сосудов. Конвексный датчик использует частоту 1,8—7,5 МГц. Имеет меньшую длину, поэтому добиться равномерности его прилегания к коже пациента более просто. За счет меньшей частоты глубина сканирования достигает 20—25 см. Обычно используется для исследования глубоко расположенных органов: органов брюшной полости и за-брюшинного пространства, мочеполовой системы, тазобедренных суставов. Секторный датчик работает на частоте 1,5—5 МГц. Используется преимущественно в тех случаях, когда необходимо с маленького участка тела получить большой обзор на глубине. Наиболее целесообразно использование секторного сканирования при исследовании, например, через межреберные промежутки. Типичным применением секторного датчика является эхокардиография — исследование сердца.

УЗИ применяется в офтальмологии, для диагностики органов брюшной полости и забрюшинного пространства, а именно печени, желчного пузыря и желчевыводящих путей, селезёнки, почек и для диагностики органов малого таза, таких как мочеточники, мочевой пузырь, предстательная железа. Применя-

ется также для диагностики щитовидной железы, надпочечников, поджелудочной железы, находит применение в кардиологии, сосудистой и кардиохирургии, акушерстве и гинекологии. Появляется возможность оценки перфузии органов, улучшается контрастное разрешение между нормальной и пораженной тканью, что способствует повышению точности диагностики различных заболеваний, особенно злокачественных опухолей. [4] Ввиду относительно невысокой стоимости и высокой доступности, в отличие от МРТ, ПЭТ или ОФЭКТ, УЗИ является широко используемым методом обследования пациента и позволяет диагностировать достаточно большое количество заболеваний. В силу физических особенностей не все органы можно достоверно исследовать ультразвуковым методом, например, полые органы желудочно-кишечного тракта труднодоступны для исследования из-за содержания в них газа.

УЗИ в целом считается не причиняющим вреда здоровью способом получения информации [5]. Отчёт № 875 Всемирной организации здравоохранения за 1998 год поддерживает мнение, что ультразвук не наносит вреда организму человека.

По форм-фактору УЗ-сканеры можно разделить на стационарные и портативные, к середине 2010-х годов получили распространение мобильные УЗ-сканеры на основе смартфонов и планшетов.

Магнитно-резонансная томография (МРТ) — способ получения томографических медицинских изображений для исследования внутренних органов и тканей с использованием явления ядерного магнитного резонанса. Способ основан на измерении электромагнитного отклика атомных ядер, находящихся в сильном постоянном магнитном поле, в ответ на возбуждение их определённым сочетанием электромагнитных волн. В МРТ такими ядрами являются ядра атомов водорода, присутствующие в огромном количестве в человеческом теле в составе воды и других веществ [6]. МРТ не использует рентгеновские лучи или ионизирующее излучение, что отличает её от КТ и ПЭТ. По сравнению с КТ, процедура МРТ более шумная и часто занимает больше времени, к тому же обычно требуется нахождение объекта в узком тоннеле. Кроме

того, люди с некоторыми медицинскими имплантатами или другим несъёмным металлом внутри тела могут иметь запрет на прохождение МРТ.

МРТ позволяет визуализировать с высоким качеством головной, спинной мозг и другие внутренние органы. Современные технологии МРТ делают возможным неинвазивно исследовать работу органов — измерять скорость кровотока, тока спинномозговой жидкости, определять уровень диффузии в тканях, видеть активацию коры головного мозга при функционировании органов, за которые отвечает данный участок коры (функциональная магнитно-резонансная томография — фМРТ).

Метод ядерного магнитного резонанса позволяет изучать организм человека на основе насыщенности тканей организма водородом и особенностей их магнитных свойств, связанных с нахождением в окружении разных атомов и молекул. Ядро водорода состоит из одного протона, который имеет спин и меняет свою пространственную ориентацию в мощном магнитном поле, а также при воздействии дополнительных полей, называемых градиентными, и внешних радиочастотных импульсов, подаваемых на специфической для протона при данном магнитном поле резонансной частоте. На основе параметров протона (спинов) и их векторных направлений, которые могут находиться только в двух противоположных фазах, а также их привязанности к магнитному моменту протона можно установить, в каких именно тканях находится тот или иной атом водорода. Иногда могут также использоваться МР-контрасты на базе гадолиния или оксидов железа.

Если поместить протон во внешнее магнитное поле, то его магнитный момент будет либо сонаправлен, либо противоположно направлен магнитному полю, причём во втором случае его энергия будет выше. При воздействии на исследуемую область электромагнитным излучением определённой частоты часть протонов поменяют свой магнитный момент на противоположный, а потом вернутся в исходное положение. При этом системой сбора данных томографа регистрируется выделение энергии во время релаксации предварительно возбуждённых протонов.

Первые томографы имели индукцию магнитного поля 0,005 Тл, и качество изображений, полученных на них, было низким. Современные томографы имеют мощные источники сильного магнитного поля. В качестве таких источников применяются как электромагниты (обычно до 1-3 Тл, в некоторых случаях до 9,4 Тл), так и постоянные магниты (до 0,7 Тл). При этом, так как поле должно быть весьма сильным, применяются сверхпроводящие электромагниты, работающие в жидком гелии, а постоянные магниты пригодны только очень мощные, неодимовые.

Для определения расположения сигнала в пространстве, помимо источника постоянного магнитного поля, которым может быть электромагнит или постоянный магнит, используются градиентные катушки, добавляющие к общему однородному магнитному полю градиентное магнитное возмущение. Мощность и скорость действия градиентных усилителей относится к одним из наиболее важных показателей магнитно-резонансного томографа. От них во многом зависит быстродействие, разрешающая способность и соотношение сигнал/шум.

Продолжительность сканирования МРТ составляет обычно до 20-30 минут, но может продолжаться дольше. В частности, сканирование брюшной полости занимает больше времени, чем сканирование головного мозга. Для некоторых видов исследований используется внутривенное введение контрастного вещества.

МРТ, по сравнению с другими методами визуализации, имеет более расширенные функции, к которым относится, например, МРТ-термометрия.

МРТ-термометрия — метод, основанный на получении резонанса от протонов водорода исследуемого объекта. Разница резонансных частот даёт информацию об абсолютной температуре тканей. Частота испускаемых радиоволн изменяется с нагреванием или охлаждением исследуемых тканей.

Эта методика увеличивает информативность МРТ-исследований и позволяет повысить эффективность лечебных процедур, основанных на селективном нагревании тканей. Локальное нагревание тканей используется в лечении опухолей различного происхождения [7].

Абсолютными противопоказаниями для проведения МРТ являются наличие кардиостимулятора, клаустрофобия, электронные имплантаты среднего уха, габаритные металлические имплантаты, ферромагнитные аппараты Илизарова и др. Существуют также относительные противопоказания для проведения МРТ, а именно инсулиновые насосы, нервные стимуляторы, неферромагнитные имплантаты внутреннего уха, протезы клапанов сердца, первый триместр беременности, клаустрофобия, необходимость в физиологическом мониторинге, неадекватность пациента, тяжелое состояние пациента, наличие татуировок, выполненных с помощью красителей с содержанием металлических соединений, зубные протезы и брекет-системы и т.д. Если МРТ выполняется с контрастом, то добавляются следующие противопоказания: гемолитическая анемия, индивидуальная непереносимость компонентов, входящих в состав контрастного вещества, хроническая почечная недостаточность, так как в этом случае контраст может задерживаться в организме.

Компьютерная томография (КТ) — метод неинвазивного послойного исследования внутреннего строения объекта. Метод основан на измерении и сложной компьютерной обработке разности ослабления рентгеновского излучения различными по плотности тканями. В настоящее время рентгеновская компьютерная томография является основ-

ным томографическим методом исследования внутренних органов человека с использованием рентгеновского излучения.

Для визуальной и количественной оценки плотности визуализируемых методом КТ структур используется шкала ослабления рентгеновского излучения, получившая название шкалы Хаунсфилда. Диапазон единиц шкалы, соответствующих степени ослабления рентгеновского излучения анатомическими структурами организма, составляет от -1024 до +3071, то есть 4096 чисел ослабления. Средний показатель в шкале Хаунсфилда (0 HU) соответствует плотности воды, отрицательные величины шкалы соответствуют воздуху и жировой ткани, положительные — мягким тканям, костной ткани и более плотным веществам (металл). В практическом применении измеренные показатели ослабления могут несколько отличаться на разных аппаратах.

Рентгеновская плотность — усреднённое значение поглощения тканью излучения; при оценке сложной анатомо-гистологической структуры измерение её рентгеновской плотности не всегда позволяет с точностью утверждать, какая ткань визуализируется (например, насыщенные жиром мягкие ткани имеют плотность, соответствующую плотности воды). Обычный компьютерный монитор способен отображать до 256 оттенков серого цвета, некоторые специализированные медицинские аппараты способны показывать до 1024 оттенков.

Современный компьютерный томограф представляет собой сложный программно-технический комплекс. Механические узлы и детали выполнены с высочайшей точностью. Для регистрации прошедшего через среду рентгеновского излучения используются сверхчувствительные детекторы. Конструкция и материалы, применяемые при их изготовлении, постоянно совершенствуются. При изготовлении компьютерного томографа предъявляются самые жёсткие требования к рентгеновским излучателям. Неотъемлемой частью аппарата является обширный пакет программ, позволяющий проводить весь спектр КТ-исследований с оптимальными параметрами, проводить последующую обработку и анализ КТ-изображений.

С математической точки зрения построение изображения сводится к решению системы линейных уравнений. Так, например, для получения томограммы размером 200 х 200 пикселей система включает 40 000 уравнений. Для решения подобных систем разработаны специализированные методы, основанные на параллельных вычислениях.

Прогресс КТ напрямую связан с увеличением количества детекторов, то есть с увеличением числа одновременно собираемых проекций.

Для улучшения дифференцировки органов друг от друга, а также нормальных и патологических структур, используются различные методики контрастного усиления (чаще всего, с применением йодсодержащих контрастных препаратов). Двумя основными разновидностями введения контрастного препарата являются пероральное (пациент с определённым режимом выпивает раствор препарата) и внутривенное (производится медицинским персоналом).

Противопоказаниями для проведения исследования с помощью КТ при отсутствии контраста являются беременность, избыточная масса тела. При проведении исследования с контрастом противопоказаниями являются наличие аллергии на контрастный препарат, почечная недостаточность, тяжёлый сахарный диабет, беременность, тяжёлое состояние пациента, избыточная масса тела, заболевания щитовидной железы, миеломная болезнь и др.

Также проведение КТ увеличивает частоту возникновения повреждений в ДНК. При проведении КТ доза облучения оказалась в 150 раз выше, чем при однократном рентгенологическом исследовании грудной клетки.

Рентгенография (РГ) — исследование внутренней структуры объектов, которые проецируются при помощи рентгеновских лучей на специальную плёнку или бумагу. Наиболее часто термин относится к медицинскому неинвазивному исследованию, основанному на получении суммарного проекционного изображения анатомических структур организма посредством прохождения через них рентгеновских лучей и регистрации степени ослабления рентгеновского излучения.

В настоящее время РГ остаётся основным методом диагностики поражений костно-суставной системы. Важную роль играет при обследовании лёгких, особенно в качестве скринингового метода. Методы контрастной рентгенографии позволяют оценить состояние внутреннего рельефа полых органов, распространённость свищевых ходов и др.

РГ также применяется для диагностики желудка и двенадцатиперстной кишки, желчного пузыря, толстой кишки, грудной клетки, позвоночника, брюшной полости, зубов, молочных желёз, различных отделов периферического скелета и других органов и тканей.

Получение изображения основано на ослаблении рентгеновского излучения при его прохождении через различные ткани с последующей регистрацией его на рентгеночувствительную плёнку. В результате прохождения через образования разной плотности и состава пучок излучения рассеивается и тормозится, в связи с чем на плёнке формируется изображение разной степени интенсивности. В результате, на плёнке получается усреднённое, суммационное

изображение всех тканей (тень). Из этого следует, что для получения адекватного рентгеновского снимка необходимо проводить исследование рентгенологически неоднородных образований [8].

В России наиболее распространённым способом записи рентгеновского изображения является фиксация его на рентгеночувствительной плёнке с последующей его проявкой. В настоящее время также существуют системы, осуществляющие регистрацию данных в цифровом виде. В большинстве развитых стран этот способ уже вытеснил аналоговый. В России в связи с высокой стоимостью и сложностью изготовления данный вид оборудования по распространённости уступает аналоговому.

В современных рентгеновских аппаратах регистрация выходного излучения может производиться на специальную кассету с плёнкой или на электронную матрицу. Аппараты, обладающие электронной чувствительной матрицей, стоят значительно дороже аналоговых устройств. При этом печать плёнок производится только при необходимости, а диагностическое изображение выводится на монитор и, в некоторых системах, сохраняется в базе данных вместе с остальными данными о пациенте. В 2018 году новозеландскими учёными в Женеве был представлен рентгеновский аппарат, который способен делать трёхмерные цветные снимки.

При диагностической РГ целесообразно проведение снимков не менее, чем в двух проекциях. Это связано с тем, что рентгенограмма представляет собой плоское изображение трёхмерного объекта. И как следствие локализацию обнаруженного патологического очага можно установить только с помощью 2 проекций.

Качество снимка снижает динамическая нерезкость. То есть размытие снимка связано с движением пациента во время облучения. Определённую проблему представляет собой вторичное излучение, оно формируется в результате отражения рентгеновского излучения от различных объектов. Для фильтрации рассеянного излучения применяют фильтрационные решётки, состоящие из чередующихся полос рентгенпрозрачного и рентгеннепрозрачного материала. Данный фильтр отсеивает вторичное излучение, но он так же ослабляет цен-

тральный пучок, в связи с чем требуется большая доза облучения для получения адекватного снимка. Вопрос о необходимости использования фильтрующих решёток решается в зависимости от размеров пациента и органа, подвергающегося РГ.

Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) — радионуклидный томографический метод исследования внутренних органов человека или животного. Метод основан на регистрации пары гамма-квантов, возникающих при аннигиляции позитронов с электронами. Позитроны возникают при позитронном бета-распаде радионуклида, входящего в состав радиофармпрепарата (РФП), который вводится в организм перед исследованием. Аннигиляция позитрона, остановившегося в веществе (в частности, в ткани организма), с одним из электронов среды порождает два гамма-кванта с одинаковой энергией, разлетающихся в противоположные стороны по одной прямой. Большой набор детекторов, расположенных вокруг исследуемого объекта, и компьютерная обработка сигналов с них позволяет выполнить трёхмерную реконструкцию распределения радионуклида в сканируемом объекте. Почти всегда ПЭТ-томограф комбинируется с КТ- или МРТ-сканером.

ПЭТ — активно развивающийся диагностический и исследовательский метод ядерной медицины. В основе этого метода лежит возможность при помощи специального детектирующего оборудования (ПЭТ-сканера) отслеживать распределение в организме биологически активных соединений, меченных позитрон-излучающими радиоизотопами. ПЭТ-сканирование с использованием фтордезоксиглюкозы широко используется в клинической онкологии.

Потенциал ПЭТ в значительной степени определяется арсеналом доступных меченых соединений — радиофармпрепаратов (РФП). Именно выбор подходящего РФП позволяет изучать с помощью ПЭТ такие разные процессы, как метаболизм, транспорт веществ, экспрессию генов и т. д. Использование РФП, относящихся к различным классам биологически активных соединений, делает ПЭТ достаточно универсальным инструментом современной медицины. Поэтому разработка новых РФП и эффективных методов синтеза уже зареко-

мендовавших себя препаратов в настоящее время становится ключевым этапом в развитии метода ПЭТ.

На сегодняшний день в ПЭТ в основном применяются позитрон-излучающие изотопы элементов второго периода периодической системы:

— углерод-11 (Т1/2 = 20,4 мин.);

— азот-13 (Т1/2 = 9,96 мин.);

— кислород-15 (Т1/2 = 2,03 мин.);

— фтор-18 (Т1/2 = 109,8 мин.).

Фтор-18 обладает оптимальными характеристиками для использования в ПЭТ: наибольшим периодом полураспада и наименьшей энергией излучения. С одной стороны, относительно небольшой период полураспада фтора-18 позволяет получать ПЭТ-изображения высокой контрастности при низкой дозовой нагрузке на пациентов. Низкая энергия позитронного излучения даёт высокое пространственное разрешение ПЭТ-изображений. С другой стороны, период полураспада фтора-18 достаточно велик, чтобы иметь возможность транспортировки РФП на основе фтора-18 из централизованного места производства в клиники и институты, имеющие ПЭТ-сканеры, а также расширить временные границы ПЭТ-исследований и синтеза РФП.

Хотя сканирование ПЭТ неинвазивно, но метод основан на применении ионизирующего излучения. Например, однократное использование ^F-ФДГ, который в настоящее время является стандартным средством для ПЭТ-нейровизуализации и лечения онкологических больных, в среднем создаёт эффективную дозу облучения 14 мЗв. Для сравнения, дозировка излучения для других медицинских процедур составляет от 0,02 мЗв для рентгенограммы грудной клетки и 6,5-8 мЗв для КТ грудной клетки. Среднестатистический член экипажа гражданского самолёта подвергается воздействию 3 мЗв за год, а предельная максимальная рабочая доза для работников атомной энергетики может достигать 50 мЗв.

При сканировании ПЭТ-КТ облучение может быть значительным — около 23-26 мЗв (для 70 кг веса). С учётом массы (веса) тела будет увеличиваться доза вводимого РФП.

Сравнительный анализ рассматриваемых методов лучевой диагностики с учётом их возможностей, преимуществ и недостатков приведён в таблице 1.

Таблица 1 - Особенности исследуемых методов лучевой диагностики

Метод диагностики Возможности и преимущества Недостатки

УЗИ Доступность, относительно невысокая стоимость, режим реального времени, отсутствие лучевой нагрузки, не-инвазивность метода. Низкое разрешение, плохая визуализация пищеварительного и дыхательного трактов, невозможность оценки состояния костной ткани.

МРТ Отсутствие лучевой нагрузки, неинвазивность, большая контрастность изображений, возможность получения любых срезов, высокое разрешение, трёхмерный характер получаемых изображений. Продолжительность исследования, возможность клаустрофобии, высокая стоимость, возможно наличие артефактов, ограниченная доступность, существует ряд противопоказаний для проведения обследования.

КТ Высокое разрешение, короткое время выполения, неинвазивность, возможность оценки состояния костных структур. Лучевая нагрузка, применение контрастных средств, ограниченная доступность, как и в УЗИ возможно наличие артефактов.

РГ Широкая доступность метода, относительно низкая стоимость исследования, лёгкость в провидении исследований, для большинства исследований не требуется специальная подготовка пациента. Лучевая нагрузка, статичность изображения - сложность оценки функции органа, информативность ниже КТ, МРТ, относительно плохая визуализация мягких тканей, точность зависит от положения пациента.

ПЭТ Высокая диагностическая точность, неинвазивность метода, ранняя диагностика, получение функциональных изображений. Очень высокая стоимость в сравнении с УЗИ, необходимость быстрой доставки РФП, возможна аллергия на РФП, лучевая нагрузка.

В таблице 2 приведена классификация методов лучевой диагностики по типу визуализируемых органов и тканей человека.

Таблица 2 - Применение методов лучевой диагностики для визуализации конкретных органов и тканей.

УЗИ МРТ КТ РГ ПЭТ

Голова Глаза, мозговой кровоток, сосуды. Гипофиз, орбиты, сосуды, мозжечок. Головной мозг, сосуды, кости черепа. Кости черепа, пазухи, челюсти. Головной мозг.

Шея Щитовидная железа, сосуды, мягкие ткани. Сосуды, лимфатические узлы, мышцы. Носоглотка, гортань, щитовидная железа. Шейный отдел позвоночника, позвонки. Щито- видная железа, сосуды, мягкие ткани.

Позво- ночник Межпозвоночные диски, связки. Позвоночный столб, суставы, связки, сосуды. Позвоночный столб, хрящевые образования. Отделы позвоночника, межпозвоночные диски. Области позво- ночного столба.

Грудная клетка Сердце, лёгкие. Сердце, лёгкие, тимус, плевра, диафрагма. Грудная клетка, рёбра, суставы. Кости грудной клетки, рёбра, трахея. Сердце, лёгкие.

Брюшная полость Желудок, печень, желчный пузырь, почки, селезёнка, поджелудочная железа. Кишечник, почки, надпочечники, печень, желчный пузырь, селезёнка. Печень, желчевыводящие пути, желудок, кишечник, желчный пузырь. Поясничный отдел позвоночника, почки, желчный пузырь, мочеточники. Органы брюшной полости, например, печень.

Малый таз Мочевой пузырь, простата, матка. Простата, тазовые мышцы, и связки. Мочевой пузырь. прямая кишка. Кости малого таза, тазовое кольцо. Мочевой пузырь.

Суставы Плечевые, локтевые, лучезапястные, тазобедренные, коленные, голеностопные, челюстные, кистевые, суставы позвоночника. Применяется для всех суставов. Суставы запястья, кисти и др.

Из приведённых выше характеристик лучевых методов и составленных таблиц становится очевидным, что каждый обладает определёнными преимуществами и недостатками в диагностике той или иной патологии. Различия в источниках получения изображения отражаются на их качественных характеристиках. В этой связи у практикующих врачей должно быть отчётливое представление о диагностических возможностях каждого метода.

Библиографический список

1. Китаев, В. М. Методы лучевой диагностики: приоритеты применения /

B. М. Китаев // Вестник Национального медико-хирургического центра имени Н. И Пирогова. - 2007. - Т. 2, № 1. - С. 122-126.

2. Михайлов, М. К. Значение лучевой диагностики в современной клинике / М. К. Михайлов // Казанский медицинский журнал. - 2005. - Т. 86, № 2. -

C. 101-112.

3. Уэбб, С. Физика визуализации изображений в медицине : коллективная монография / С. Уэбб. - Москва: «Мир», 1991. - 203 с.

4. Труфанов, Г. Е. Лучевая диагностика: учебник для вузов / Г. Е. Труфанов.

- Москва: «ГЭОТАР-Медиа», 2007. - 445 с.

5. Merrit, C. R. Ultrasound safety: what are the issues? / C. R. Merrit // Radiology. - 1989. - Vol. 173, № 2. - P. 304-306.

6. McRobbie, D. W., Moore, E. A., Graves, M. J., Prince, M. R. MRI: From Picture to Proton: Book / D. W. McRobbie, E. A. Moore, M. J. Graves, M. R. Prince.

- New York : Cambridge University Press, 2006. - 394 p.

7. Viola, R., Kim, B. P. MR Thermometry / R. Viola, B. P. Kim // Journal of magnetic resonance imaging. - 2008. - Vol. 27, № 2. - P. 376-390.

8. Кишковский, А. Н., Тютин, Л. А., Есиновская, Г. Н. Атлас укладок при рентгенологических исследованиях: учебное пособие / А. Н. Кишковский, Л. А. Тютин, Г. Н. Есиновская. - Ленинград: «Медицина», 1987. - 520 с.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.