Co je rentgenové záření, jeho vlastnosti a použití. Co je rentgenové záření a jak se používá v lékařství Jak vzniká rentgenové záření?
Rentgenové záření je druh vysokoenergetického elektromagnetického záření. Aktivně se používá v různých odvětvích medicíny.
Rentgenové záření jsou elektromagnetické vlny, jejichž fotonová energie na stupnici elektromagnetických vln je mezi ultrafialovým zářením a gama zářením (od ~10 eV do ~1 MeV), což odpovídá vlnovým délkám od ~10^3 do ~10^−2 angstromů ( od ~10^-7 do ~10^-12 m). To znamená, že jde o nesrovnatelně tvrdší záření než viditelné světlo, které je na této škále mezi ultrafialovými a infračervenými („tepelnými“) paprsky.
Hranice mezi rentgenovým zářením a zářením gama se rozlišuje podmíněně: jejich rozsahy se protínají, záření gama může mít energii 1 keV. Liší se původem: gama záření je vyzařováno během procesů probíhajících v atomových jádrech, zatímco rentgenové záření je emitováno během procesů zahrnujících elektrony (jak volné, tak ty v elektronových obalech atomů). Přitom ze samotného fotonu nelze určit, při jakém procesu vznikl, čili rozdělení na rentgenovou a gama oblast je do značné míry libovolné.
Rozsah rentgenového záření se dělí na „měkký rentgen“ a „tvrdý“. Hranice mezi nimi leží na úrovni vlnové délky 2 angstromy a 6 keV energie.
Generátor rentgenového záření je trubice, ve které se vytváří vakuum. Existují elektrody - katoda, na kterou je aplikován záporný náboj, a kladně nabitá anoda. Napětí mezi nimi je desítky až stovky kilovoltů. Ke vzniku rentgenových fotonů dochází, když se elektrony „odlomí“ od katody a narazí vysokou rychlostí do povrchu anody. Výsledné rentgenové záření se nazývá „bremsstrahlung“, jeho fotony mají různé vlnové délky.
Současně se generují fotony charakteristického spektra. Část elektronů v atomech látky anody je excitována, to znamená, že jde na vyšší oběžné dráhy a poté se vrací do normálního stavu, přičemž emituje fotony určité vlnové délky. Oba typy rentgenového záření jsou vyráběny ve standardním generátoru.
Historie objevů
Německý vědec Wilhelm Conrad Roentgen zjistil 8. listopadu 1895, že některé látky pod vlivem „katodových paprsků“, tedy toku elektronů generovaných katodovou trubicí, začínají svítit. Vysvětlil tento jev vlivem určitých rentgenových paprsků - takže („rentgenové záření“) se dnes v mnoha jazycích nazývá toto záření. Později V.K. Roentgen zkoumal jev, který objevil. Na toto téma měl 22. prosince 1895 přednášku na univerzitě ve Würzburgu.
Později se ukázalo, že rentgenové záření bylo pozorováno již dříve, ale tehdy se jevům s ním spojeným nepřikládal velký význam. Katodová trubice byla vynalezena již dávno, ale než V.K. RTG, nikdo se moc nezabýval černěním fotografických desek v jeho blízkosti atp. jevy. Neznámé nebylo ani nebezpečí, které představuje pronikající záření.
Druhy a jejich vliv na organismus
„Rentgenové záření“ je nejmírnější typ pronikajícího záření. Nadměrná expozice měkkým rentgenovým paprskům je podobná expozici ultrafialovému záření, ale v závažnější formě. Na kůži se vytvoří popálenina, ale léze je hlubší a hojí se mnohem pomaleji.
Tvrdý rentgen je plnohodnotné ionizující záření, které může vést k nemoci z ozáření. Rentgenová kvanta mohou rozbít molekuly proteinů, které tvoří tkáně lidského těla, a také molekuly DNA genomu. Ale i když rentgenové kvantum rozbije molekulu vody, nevadí: vznikají chemicky aktivní volné radikály H a OH, které samy jsou schopny působit na proteiny a DNA. Nemoc z ozáření probíhá v těžší formě, čím více jsou postiženy krvetvorné orgány.
Rentgenové záření má mutagenní a karcinogenní aktivitu. To znamená, že se zvyšuje pravděpodobnost spontánních mutací v buňkách při ozařování a někdy mohou zdravé buňky degenerovat do rakovinných. Zvýšení pravděpodobnosti zhoubných nádorů je standardním důsledkem jakékoli expozice, včetně rentgenového záření. Rentgenové záření je nejméně nebezpečným typem pronikajícího záření, ale přesto může být nebezpečné.
Rentgenové záření: aplikace a jak to funguje
Rentgenové záření se využívá v lékařství, ale i v jiných oblastech lidské činnosti.
Fluoroskopie a počítačová tomografie
Nejběžnější aplikací rentgenového záření je fluoroskopie. "Transiluminace" lidského těla umožňuje získat detailní obraz jak kostí (jsou nejzřetelněji viditelné), tak obrazů vnitřních orgánů.
Rozdílná průhlednost tělesných tkání v rentgenovém záření souvisí s jejich chemickým složením. Charakteristickým rysem struktury kostí je, že obsahují hodně vápníku a fosforu. Ostatní tkáně se skládají převážně z uhlíku, vodíku, kyslíku a dusíku. Atom fosforu převyšuje hmotnost atomu kyslíku téměř dvakrát a atom vápníku - 2,5krát (uhlík, dusík a vodík jsou ještě lehčí než kyslík). V tomto ohledu je absorpce fotonů rentgenového záření v kostech mnohem vyšší.
Kromě dvourozměrných „obrázků“ umožňuje radiografie vytvořit trojrozměrný obraz orgánu: tento druh radiografie se nazývá počítačová tomografie. Pro tyto účely se používají měkké rentgenové paprsky. Množství expozice obdržené v jediném snímku je malé: přibližně se rovná expozici obdržené během 2hodinového letu v letadle ve výšce 10 km.
Rentgenová detekce vad umožňuje odhalit malé vnitřní vady výrobků. Používá se k tomu tvrdé rentgenové záření, protože mnoho materiálů (například kov) je špatně „průsvitných“ kvůli vysoké atomové hmotnosti jejich základní látky.
Rentgenová difrakce a rentgenová fluorescenční analýza
Rentgenové záření má vlastnosti, které umožňují podrobně zkoumat jednotlivé atomy. Rentgenová difrakční analýza se aktivně využívá v chemii (včetně biochemie) a krystalografii. Principem jeho fungování je difrakční rozptyl rentgenového záření atomy krystalů nebo komplexních molekul. Pomocí rentgenové difrakční analýzy byla stanovena struktura molekuly DNA.
Rentgenová fluorescenční analýza umožňuje rychle určit chemické složení látky.
Existuje mnoho forem radioterapie, ale všechny zahrnují použití ionizujícího záření. Radioterapie se dělí na 2 typy: korpuskulární a vlnovou. Korpuskulární využívá toky částic alfa (jádra atomů helia), částic beta (elektronů), neutronů, protonů, těžkých iontů. Wave využívá paprsky elektromagnetického spektra - rentgenové záření a gama.
Radioterapeutické metody se využívají především k léčbě onkologických onemocnění. Záření totiž působí primárně na aktivně se dělící buňky, a proto tak trpí krvetvorné orgány (jejich buňky se neustále dělí a produkují stále více nových červených krvinek). Rakovinové buňky se také neustále dělí a jsou zranitelnější vůči záření než zdravá tkáň.
Používá se hladina záření, která potlačuje aktivitu rakovinných buněk, zatímco na zdravé buňky působí středně. Vlivem záření nejde o destrukci buněk jako takových, ale o poškození jejich genomu – molekul DNA. Buňka se zničeným genomem může nějakou dobu existovat, ale už se nemůže dělit, to znamená, že se růst nádoru zastaví.
Radiační terapie je nejmírnější formou radioterapie. Vlnové záření je měkčí než korpuskulární záření a rentgenové záření je měkčí než záření gama.
Během těhotenství
V těhotenství je nebezpečné používat ionizující záření. Rentgenové záření je mutagenní a může způsobit abnormality u plodu. Rentgenová terapie je neslučitelná s těhotenstvím: lze ji použít pouze v případě, že již bylo rozhodnuto o potratu. Omezení skiaskopie jsou měkčí, ale v prvních měsících je také přísně zakázána.
V případě nouze je RTG vyšetření nahrazeno magnetickou rezonancí. Ale v prvním trimestru se tomu také snaží vyhnout (tato metoda se objevila nedávno as naprostou jistotou mluvit o absenci škodlivých následků).
Jednoznačné nebezpečí vzniká při vystavení celkové dávce minimálně 1 mSv (ve starých jednotkách - 100 mR). Při jednoduchém rentgenovém snímku (například při fluorografii) dostane pacient asi 50krát méně. Abyste takovou dávku dostali najednou, musíte podstoupit podrobnou počítačovou tomografii.
To znamená, že pouhá skutečnost 1-2násobného „rentgenu“ v rané fázi těhotenství neohrožuje vážné následky (ale je lepší to neriskovat).
Léčba s tím
Rentgenové záření se využívá především v boji proti zhoubným nádorům. Tato metoda je dobrá, protože je vysoce účinná: zabíjí nádor. Je to špatné, protože zdravé tkáně na tom nejsou o moc lépe, jsou zde četné vedlejší účinky. Zvláště ohroženy jsou orgány krvetvorby.
V praxi se používají různé metody ke snížení účinku rentgenového záření na zdravé tkáně. Paprsky jsou nasměrovány pod úhlem tak, že v zóně jejich průsečíku je nádor (v důsledku toho dochází k hlavnímu pohlcování energie právě tam). Někdy se postup provádí v pohybu: tělo pacienta se otáčí vzhledem ke zdroji záření kolem osy procházející nádorem. Současně jsou zdravé tkáně v zóně ozařování jen někdy a nemocné - po celou dobu.
Rentgenové záření se používá při léčbě některých artróz a podobných onemocnění, stejně jako kožních onemocnění. V tomto případě je syndrom bolesti snížen o 50-90%. Vzhledem k tomu, že záření je v tomto případě jemnější, nejsou pozorovány vedlejší účinky podobné těm, které se vyskytují při léčbě nádorů.
Moderní medicína využívá k diagnostice a terapii mnoho lékařů. Některé z nich byly použity relativně nedávno, zatímco jiné byly praktikovány více než tucet nebo dokonce stovky let. Také před sto deseti lety objevil William Conrad Roentgen úžasné rentgenové záření, které způsobilo významnou rezonanci ve vědeckém a lékařském světě. A nyní je ve své praxi používají lékaři po celé planetě. Tématem našeho dnešního rozhovoru bude rentgenové záření v medicíně, jeho aplikaci si probereme trochu podrobněji.
Rentgenové záření je jednou z odrůd elektromagnetického záření. Vyznačují se výraznými penetračními vlastnostmi, které závisí na vlnové délce záření, jakož i na hustotě a tloušťce ozařovaných materiálů. Rentgenové záření navíc může způsobit záři řady látek, ovlivnit živé organismy, ionizovat atomy a také katalyzovat některé fotochemické reakce.
Využití rentgenového záření v lékařství
Dosud vlastnosti rentgenových paprsků umožňují jejich široké použití v rentgenové diagnostice a rentgenové terapii.
Rentgenová diagnostika
Rentgenová diagnostika se používá při provádění:
rentgen (přenos);
- radiografie (obrázek);
- fluorografie;
- Rentgen a počítačová tomografie.
Fluoroskopie
K provedení takové studie se pacient musí umístit mezi rentgenovou trubici a speciální fluorescenční obrazovku. Specializovaný radiolog vybere požadovanou tvrdost rentgenového záření a na obrazovce obdrží obraz vnitřních orgánů a žeber.
Radiografie
Pro tuto studii je pacient umístěn na kazetu obsahující speciální film. Rentgenový přístroj je umístěn přímo nad objektem. Díky tomu se na filmu objeví negativní obraz vnitřních orgánů, který obsahuje řadu jemných detailů, detailnějších než při skiaskopickém vyšetření.
Fluorografie
Tato studie se provádí během hromadných lékařských vyšetření populace, včetně detekce tuberkulózy. Zároveň se na speciální film promítá obraz z velkého plátna.
Tomografie
Při provádění tomografie pomáhají počítačové paprsky získat snímky orgánů na několika místech najednou: ve speciálně vybraných příčných řezech tkáně. Tato série rentgenových paprsků se nazývá tomogram.
Počítačový tomogram
Taková studie umožňuje registrovat části lidského těla pomocí rentgenového skeneru. Po zadání dat do počítače získáte jeden obrázek v řezu.
Každá z uvedených diagnostických metod je založena na vlastnostech rentgenového paprsku pro osvětlení filmu a také na skutečnosti, že lidské tkáně a kostní skelet se liší různou propustností pro své účinky.
Rentgenová terapie
Schopnost rentgenového záření ovlivňovat tkáně speciálním způsobem se využívá k léčbě nádorových formací. Ionizační vlastnosti tohoto záření jsou přitom zvláště aktivně patrné při vystavení buňkám, které jsou schopné rychlého dělení. Právě tyto vlastnosti odlišují buňky maligních onkologických formací.
Je však třeba poznamenat, že rentgenová terapie může způsobit mnoho vážných vedlejších účinků. Takový dopad agresivně ovlivňuje stav krvetvorného, endokrinního a imunitního systému, jehož buňky se také velmi rychle dělí. Agresivní vliv na ně může způsobit příznaky nemoci z ozáření.
Vliv rentgenového záření na člověka
Při studiu rentgenových paprsků lékaři zjistili, že mohou vést ke změnám na kůži, které připomínají spálení sluncem, ale jsou doprovázeny hlubším poškozením kůže. Takové vředy se hojí velmi dlouho. Vědci zjistili, že takovým lézím se lze vyhnout snížením času a dávky záření a také použitím speciálních metod stínění a dálkového ovládání.
Agresivní vliv rentgenového záření se může projevit i dlouhodobě: dočasné nebo trvalé změny ve složení krve, náchylnost k leukémii a předčasné stárnutí.
Účinek rentgenového záření na člověka závisí na mnoha faktorech: na tom, který orgán je ozařován a jak dlouho. Ozáření krvetvorných orgánů může vést ke krevním onemocněním a expozice pohlavních orgánů může vést k neplodnosti.
Provádění systematického ozařování je plné vývoje genetických změn v těle.
Skutečná škodlivost rentgenového záření v rentgenové diagnostice
Při vyšetření lékaři používají minimální možné množství rentgenového záření. Všechny dávky záření splňují určité přijatelné normy a nemohou člověka poškodit. Rentgenová diagnostika představuje značné nebezpečí pouze pro lékaře, kteří ji provádějí. A pak moderní způsoby ochrany pomáhají snížit agresivitu paprsků na minimum.
Mezi nejbezpečnější metody radiodiagnostiky patří radiografie končetin, stejně jako zubní rentgen. Na dalším místě tohoto hodnocení je mamografie, následovaná počítačovou tomografií a po ní radiografie.
Aby použití rentgenového záření v medicíně přineslo člověku pouze prospěch, je nutné provádět výzkum s jejich pomocí pouze podle indikací.
V roce 1895 německý fyzik W. Roentgen objevil nový, dříve neznámý typ elektromagnetického záření, který byl na počest svého objevitele pojmenován X-ray. W. Roentgen se stal autorem svého objevu ve svých 50 letech, zastával post rektora univerzity ve Würzburgu a měl pověst jednoho z nejlepších experimentátorů své doby. Jedním z prvních, kdo pro Roentgenův objev našel technické uplatnění, byl Američan Edison. Vytvořil šikovnou demonstrační aparaturu a již v květnu 1896 uspořádal v New Yorku výstavu rentgenů, kde si návštěvníci mohli prohlédnout vlastní ruku na svítící obrazovce. Poté, co Edisonův asistent zemřel na těžké popáleniny, které utrpěl při neustálých demonstracích, vynálezce zastavil další experimenty s rentgenovými paprsky.
Rentgenové záření se začalo používat v medicíně pro jeho vysokou pronikavost. Zpočátku se rentgenové záření využívalo k vyšetření zlomenin kostí a lokalizaci cizích těles v lidském těle. V současné době existuje několik metod založených na rentgenovém záření. Tyto metody však mají své nevýhody: záření může způsobit hluboké poškození kůže. Objevující se vředy se často změnily v rakovinu. V mnoha případech musely být amputovány prsty nebo ruce. Fluoroskopie(synonymum translucence) je jednou z hlavních metod rentgenového vyšetření, které spočívá v získání plošného pozitivního obrazu studovaného předmětu na průsvitném (fluorescenčním) stínítku. Během skiaskopie je subjekt mezi průsvitnou obrazovkou a rentgenovou trubicí. Na moderních rentgenových průsvitných obrazovkách se obraz objeví v okamžiku zapnutí rentgenky a zmizí ihned po jejím vypnutí. Fluoroskopie umožňuje studovat funkci orgánu - pulzaci srdce, dýchací pohyby žeber, plic, bránice, peristaltiku trávicího traktu atd. Fluoroskopie se využívá při léčbě onemocnění žaludku, trávicího traktu, dvanáctníku, onemocnění jater, žlučníku a žlučových cest. Současně jsou lékařské sondy a manipulátory zavedeny bez poškození tkáně a akce během operace jsou kontrolovány skiaskopií a jsou viditelné na monitoru.
Radiografie - metoda RTG diagnostiky s registrací fixovaného obrazu na fotocitlivý materiál - spec. fotografický film (rentgenový film) nebo fotografický papír s následným zpracováním fotografie; S digitální radiografií je obraz fixován v paměti počítače. Provádí se na rentgenových diagnostických přístrojích – stacionárních, instalovaných na speciálně vybavených rentgenových sálech, nebo mobilních a přenosných – u lůžka pacienta nebo na operačním sále. Na rentgenových snímcích jsou prvky struktur různých orgánů zobrazeny mnohem jasněji než na fluorescenční obrazovce. Radiografie se provádí za účelem zjištění a prevence různých onemocnění, jejím hlavním cílem je pomoci lékařům různých specializací správně a rychle stanovit diagnózu. Rentgenový snímek zachycuje stav orgánu nebo tkáně pouze v době expozice. Jediný rentgenový snímek však zachycuje pouze anatomické změny v určitém okamžiku, udává statiku procesu; pomocí řady rentgenových snímků pořízených v určitých intervalech je možné studovat dynamiku procesu, tedy funkční změny. Tomografie. Slovo tomografie lze z řečtiny přeložit jako výřez obrazu. To znamená, že účelem tomografie je získat vrstvený obraz vnitřní struktury studovaného předmětu. Počítačová tomografie se vyznačuje vysokým rozlišením, které umožňuje rozlišit jemné změny v měkkých tkáních. CT umožňuje odhalit takové patologické procesy, které nelze detekovat jinými metodami. Použití CT navíc umožňuje snížit dávku rentgenového záření, které pacienti obdrží během diagnostického procesu.
Fluorografie- diagnostická metoda, která umožňuje získat obraz orgánů a tkání, byla vyvinuta na konci 20. století, rok po objevení rentgenového záření. Na obrázcích vidíte sklerózu, fibrózu, cizí předměty, novotvary, záněty, které mají vyvinutý stupeň, přítomnost plynů a infiltrátů v dutinách, abscesy, cysty a tak dále. Nejčastěji se provádí rentgen hrudníku, který umožňuje detekovat tuberkulózu, maligní nádor v plicích nebo hrudníku a další patologie.
Rentgenová terapie- Jedná se o moderní metodu, pomocí které se provádí léčba určitých patologií kloubů. Hlavní směry léčby ortopedických onemocnění touto metodou jsou: Chronické. Zánětlivé procesy kloubů (artritida, polyartritida); Degenerativní (osteoartritida, osteochondróza, deformující spondylóza). Účel radioterapie je inhibice vitální aktivity buněk patologicky změněných tkání nebo jejich úplná destrukce. U nenádorových onemocnění je RTG terapie zaměřena na potlačení zánětlivé reakce, inhibici proliferačních procesů, snížení citlivosti na bolest a sekreční aktivitu žláz. Je třeba mít na paměti, že nejcitlivější na rentgenové záření jsou pohlavní žlázy, krvetvorné orgány, leukocyty a buňky maligních nádorů. Dávka záření se v každém případě určuje individuálně.
Za objev rentgenového záření získal Roentgen v roce 1901 první Nobelovu cenu za fyziku a Nobelova komise zdůraznila praktický význam jeho objevu.
Rentgenové záření je tedy neviditelné elektromagnetické záření o vlnové délce 105 - 102 nm. Rentgenové záření může pronikat některými materiály, které jsou pro viditelné světlo neprůhledné. Jsou emitovány při zpomalování rychlých elektronů v látce (spojité spektrum) a při přechodech elektronů z vnějších elektronových obalů atomu do vnitřních (lineární spektrum). Zdroje rentgenového záření jsou: rentgenka, některé radioaktivní izotopy, urychlovače a akumulátory elektronů (synchrotronové záření). Přijímače - film, luminiscenční stínítka, detektory jaderného záření. Rentgenové záření se používá v rentgenové difrakční analýze, medicíně, detekci vad, rentgenové spektrální analýze atd.
Rentgenové záření (synonymum rentgenového záření) má široký rozsah vlnových délek (od 8·10 -6 do 10 -12 cm). Rentgenové záření vzniká, když se nabité částice, nejčastěji elektrony, zpomalují v elektrickém poli atomů látky. Výsledná kvanta mají různé energie a tvoří spojité spektrum. Maximální energie fotonu v takovém spektru se rovná energii dopadajících elektronů. V (viz) maximální energie rentgenových kvant, vyjádřená v kiloelektron-voltech, je číselně rovna velikosti napětí aplikovaného na trubici, vyjádřené v kilovoltech. Při průchodu látkou interaguje rentgenové záření s elektrony jejích atomů. Pro rentgenová kvanta s energiemi do 100 keV je nejcharakterističtějším typem interakce fotoelektrický jev. V důsledku takové interakce je kvantová energie zcela vynaložena na vytažení elektronu z atomového obalu a předání kinetické energie. S nárůstem energie rentgenového kvanta klesá pravděpodobnost fotoelektrického jevu a převládá proces rozptylu kvant na volných elektronech, tzv. Comptonův jev. V důsledku takové interakce vzniká i sekundární elektron a navíc vyletí kvantum s energií menší, než je energie primárního kvanta. Pokud energie rentgenového kvanta přesáhne jeden megaelektronvolt, může dojít k tzv. párovému efektu, při kterém vzniká elektron a pozitron (viz). V důsledku toho se při průchodu látkou energie rentgenového záření snižuje, tj. snižuje se jeho intenzita. Vzhledem k tomu, že nízkoenergetická kvanta jsou v tomto případě pravděpodobněji absorbována, je rentgenové záření obohaceno o kvanta s vyšší energií. Tato vlastnost rentgenového záření se využívá ke zvýšení průměrné energie kvant, tedy ke zvýšení jeho tuhosti. Zvýšení tvrdosti rentgenového záření se dosahuje pomocí speciálních filtrů (viz). Rentgenové záření se používá pro rentgenovou diagnostiku (viz) a (viz). Viz také Ionizující záření.
Rentgenové záření (synonymum: rentgenové záření, rentgenové záření) - kvantové elektromagnetické záření o vlnové délce 250 až 0,025 A (neboli energetická kvanta od 5 10 -2 do 5 10 2 keV). V roce 1895 jej objevil V.K. Roentgen. Spektrální oblast elektromagnetického záření sousedící s rentgenovými paprsky, jejichž energetická kvanta přesahují 500 keV, se nazývá záření gama (viz); záření, jehož energetická kvanta jsou pod 0,05 keV, je ultrafialové záření (viz).
Rentgenové záření, představující tedy relativně malou část obrovského spektra elektromagnetického záření, které zahrnuje jak rádiové vlny, tak viditelné světlo, se šíří jako každé elektromagnetické záření rychlostí světla (asi 300 tis. km/s ve vakuu). ) a je charakterizován vlnovou délkou λ (vzdálenost, na kterou se záření šíří za jednu periodu oscilace). Rentgenové záření má i řadu dalších vlnových vlastností (lom, interference, difrakce), ale je mnohem obtížnější je pozorovat než u záření o delších vlnových délkách: viditelné světlo, rádiové vlny.
Rentgenová spektra: a1 - spojité spektrum brzdného záření při 310 kV; a - spojité brzdné spektrum při 250 kV, a1 - spektrum filtrované 1 mm Cu, a2 - spektrum filtrované 2 mm Cu, b - K-řada wolframové řady.
Pro generování rentgenového záření se používají rentgenky (viz), ve kterých dochází k záření při interakci rychlých elektronů s atomy anodové látky. Existují dva typy rentgenového záření: brzdné záření a charakteristické. Bremsstrahlung rentgenové záření, které má spojité spektrum, je podobné běžnému bílému světlu. Rozložení intenzity v závislosti na vlnové délce (obr.) je znázorněno křivkou s maximem; ve směru dlouhých vln křivka mírně klesá a ve směru krátkých vln strmě a odlamuje se při určité vlnové délce (λ0), nazývané krátkovlnná hranice spojitého spektra. Hodnota λ0 je nepřímo úměrná napětí na elektronce. Bremsstrahlung vzniká interakcí rychlých elektronů s atomovými jádry. Intenzita brzdného záření je přímo úměrná síle anodového proudu, druhé mocnině napětí elektronky a atomovému číslu (Z) materiálu anody.
Překročí-li energie elektronů urychlených v rentgence kritickou hodnotu pro látku anody (tato energie je určena pro tuto látku kritickým napětím elektronky Vcr), dochází k charakteristickému záření. Charakteristické spektrum je čárové, jeho spektrální čáry tvoří řadu, označovanou písmeny K, L, M, N.
Řada K je nejkratší vlnová délka, řada L je delší, řady M a N jsou pozorovány pouze u těžkých prvků (Vcr wolframu pro řadu K je 69,3 kv, pro řadu L - 12,1 kv). Charakteristické záření vzniká následovně. Rychlé elektrony vyrážejí atomové elektrony z vnitřních obalů. Atom je excitován a poté se vrací do základního stavu. V tomto případě elektrony z vnějších, méně vázaných obalů vyplňují prostory uvolněné ve vnitřních obalech a jsou emitovány fotony charakteristického záření s energií rovnou rozdílu energií atomu v excitovaném a základním stavu. Tento rozdíl (a tedy i energie fotonu) má určitou hodnotu, charakteristickou pro každý prvek. Tento jev je základem rentgenové spektrální analýzy prvků. Obrázek ukazuje čárové spektrum wolframu na pozadí spojitého spektra brzdného záření.
Energie elektronů urychlených v rentgence se téměř celá přemění na tepelnou energii (anoda je v tomto případě silně zahřátá), pouze nepodstatná část (asi 1 % při napětí blízkém 100 kV) se přemění na energii brzdného záření. .
Využití rentgenového záření v lékařství je založeno na zákonech absorpce rentgenového záření hmotou. Absorpce rentgenového záření je zcela nezávislá na optických vlastnostech materiálu absorbéru. Bezbarvé a průhledné olovnaté sklo používané k ochraně personálu v rentgenových místnostech téměř úplně absorbuje rentgenové záření. Naproti tomu list papíru, který není pro světlo průhledný, rentgenové záření neztlumí.
Intenzita homogenního (tj. určité vlnové délky) rentgenového paprsku při průchodu vrstvou absorbéru klesá podle exponenciálního zákona (ex), kde e je základ přirozených logaritmů (2,718) a exponent x se rovná součinu koeficientu útlumu hmoty (μ / p) cm 2 /g na tloušťku absorbéru v g / cm 2 (zde p je hustota látky v g / cm 3). Rentgenové záření je tlumeno jak rozptylem, tak absorpcí. V souladu s tím je koeficient zeslabení hmoty součtem koeficientů absorpce hmoty a rozptylu. Koeficient hmotnostní absorpce prudce roste s rostoucím atomovým číslem (Z) absorbéru (úměrně Z3 nebo Z5) a s rostoucí vlnovou délkou (úměrně λ3). Tato závislost na vlnové délce je pozorována v absorpčních pásmech, na jejichž hranicích vykazuje koeficient skoky.
Koeficient rozptylu hmoty roste s rostoucím atomovým číslem látky. Pro λ≥0,3Å koeficient rozptylu nezávisí na vlnové délce, pro λ<0,ЗÅ он уменьшается с уменьшением λ.
Pokles koeficientů absorpce a rozptylu s klesající vlnovou délkou způsobuje zvýšení pronikavosti rentgenového záření. Koeficient absorpce hmoty pro kosti [absorpce je způsobena především Ca 3 (PO 4) 2 ] je téměř 70krát větší než u měkkých tkání, kde je absorpce způsobena především vodou. To vysvětluje, proč stín kostí tak ostře vystupuje na rentgenových snímcích na pozadí měkkých tkání.
Šíření nehomogenního rentgenového paprsku jakýmkoliv prostředím spolu s poklesem intenzity je doprovázeno změnou spektrálního složení, změnou kvality záření: dlouhovlnná část spektra je absorbována do ve větším rozsahu než u krátkovlnné části se záření stává rovnoměrnější. Odfiltrování dlouhovlnné části spektra umožňuje zlepšit poměr mezi hlubokými a povrchovými dávkami při RTG terapii ložisek umístěných hluboko v lidském těle (viz RTG filtry). Pro charakterizaci kvality nehomogenního rentgenového paprsku se používá pojem "poloviční útlumová vrstva (L)" - vrstva látky, která zeslabuje záření na polovinu. Tloušťka této vrstvy závisí na napětí na elektronce, tloušťce a materiálu filtru. K měření vrstev polovičního útlumu se používá celofán (do energie 12 keV), hliník (20–100 keV), měď (60–300 keV), olovo a měď (>300 keV). Pro rentgenové záření generované při napětí 80-120 kV odpovídá 1 mm mědi ve filtrační kapacitě 26 mm hliníku, 1 mm olova odpovídá 50,9 mm hliníku.
Absorpce a rozptyl rentgenového záření je způsoben jeho korpuskulárními vlastnostmi; Rentgenové záření interaguje s atomy jako proud částic (částic) - fotonů, z nichž každý má určitou energii (nepřímo úměrnou vlnové délce rentgenového záření). Energetický rozsah rentgenových fotonů je 0,05-500 keV.
Absorpce rentgenového záření je způsobena fotoelektrickým jevem: absorpce fotonu elektronovým obalem je doprovázena vyvržením elektronu. Atom je excitován a po návratu do základního stavu vyzařuje charakteristické záření. Emitovaný fotoelektron odnese veškerou energii fotonu (bez vazebné energie elektronu v atomu).
Rozptyl rentgenového záření je způsoben elektrony rozptylujícího prostředí. Existuje klasický rozptyl (vlnová délka záření se nemění, ale mění se směr šíření) a rozptyl se změnou vlnové délky - Comptonův jev (vlnová délka rozptýleného záření je větší než dopadající). V druhém případě se foton chová jako pohybující se koule a k rozptylu fotonů dochází, podle obrazného vyjádření Comntona, jako při hraní kulečníku s fotony a elektrony: při srážce s elektronem mu foton předá část své energie. a rozptyluje, má již menší energii (respektive vlnová délka rozptýleného záření se zvětšuje), elektron vyletí z atomu s energií zpětného rázu (tyto elektrony se nazývají Comptonovy elektrony nebo elektrony zpětného rázu). K absorpci energie rentgenového záření dochází při tvorbě sekundárních elektronů (Compton a fotoelektrony) a přenosu energie na ně. Energie rentgenového záření přenesená na jednotku hmotnosti látky určuje absorbovanou dávku rentgenového záření. Jednotka této dávky 1 rad odpovídá 100 erg/g. V důsledku absorbované energie v látce absorbéru dochází k řadě sekundárních procesů, které jsou důležité pro rentgenovou dozimetrii, protože právě na nich jsou založeny metody měření rentgenového záření. (viz Dozimetrie).
Všechny plyny a mnohé kapaliny, polovodiče a dielektrika působením rentgenového záření zvyšují elektrickou vodivost. Vodivost mají nejlepší izolační materiály: parafín, slída, guma, jantar. Změna vodivosti je způsobena ionizací prostředí, tj. oddělením neutrálních molekul na kladné a záporné ionty (ionizace je produkována sekundárními elektrony). Ionizace ve vzduchu se používá ke stanovení expoziční dávky rentgenového záření (dávka ve vzduchu), která se měří v rentgenech (viz Dávky ionizujícího záření). Při dávce 1 r je absorbovaná dávka ve vzduchu 0,88 rad.
Působením rentgenového záření dochází v důsledku excitace molekul látky (a při rekombinaci iontů) v mnoha případech k vybuzení viditelné záře látky. Při vysokých intenzitách rentgenového záření je pozorována viditelná záře vzduchu, papíru, parafínu apod. (výjimkou jsou kovy). Nejvyšší výtěžnost viditelného světla je dána takovými krystalickými fosfory, jako je Zn·CdS·Ag-fosfor a další používané pro stínítka ve fluoroskopii.
Působením rentgenového záření mohou v látce také probíhat různé chemické procesy: rozklad halogenidů stříbra (fotografický efekt používaný při rentgenovém záření), rozklad vody a vodných roztoků peroxidu vodíku, změna vlastnosti celuloidu (zakalení a uvolňování kafru), parafínu (zakalení a bělení) .
V důsledku úplné přeměny se veškerá energie rentgenového záření absorbovaná chemicky inertní látkou přemění na teplo. Měření velmi malých množství tepla vyžaduje vysoce citlivé metody, ale je to hlavní metoda pro absolutní měření rentgenového záření.
Sekundární biologické účinky vystavení rentgenovému záření jsou základem lékařské radioterapie (viz). Rentgenové záření, jehož kvanta jsou 6-16 keV (efektivní vlnové délky od 2 do 5 Å), je téměř úplně absorbováno kůží tkáně lidského těla; nazývají se hraniční paprsky nebo někdy paprsky Bucca (viz paprsky Bucca). Pro hloubkovou rentgenovou terapii se používá tvrdé filtrované záření s efektivními energetickými kvanty od 100 do 300 keV.
Biologický účinek rentgenového záření by měl být zohledněn nejen při rentgenové terapii, ale také v rentgenové diagnostice, jakož i ve všech ostatních případech kontaktu s rentgenovým zářením, které vyžadují použití radiační ochrany ( vidět).
Vysoká penetrační schopnost - schopnost pronikat určitými médii. Rentgenové záření proniká nejlépe plynným prostředím (plicní tkáň), špatně proniká přes látky s vysokou elektronovou hustotou a velkou atomovou hmotností (u člověka - kostmi).
Fluorescence - záře. V tomto případě se energie rentgenového záření přemění na energii viditelného světla. V současné době je principem fluorescence založeno zařízení zesilovacích clon určených k dodatečnému nasvícení rentgenového filmu. To umožňuje snížit radiační zátěž na tělo studovaného pacienta.
Fotochemické - schopnost vyvolávat různé chemické reakce.
Ionizační schopnost - pod vlivem rentgenového záření dochází k ionizaci atomů (rozklad neutrálních molekul na kladné a záporné ionty, které tvoří iontový pár.
Biologické - poškození buněk. Z velké části je to způsobeno ionizací biologicky významných struktur (DNA, RNA, molekuly bílkovin, aminokyseliny, voda). Pozitivní biologické účinky - protinádorové, protizánětlivé.
Zařízení paprskové trubky
Rentgenové záření se vyrábí v rentgence. Rentgenka je skleněná nádoba s vakuem uvnitř. Jsou zde 2 elektrody - katoda a anoda. Katoda je tenká wolframová spirála. Anodou ve starých trubkách byla těžká měděná tyč se zkoseným povrchem obráceným ke katodě. Na zkosenou plochu anody byla připájena deska ze žáruvzdorného kovu - zrcadlo anody (anoda je při provozu velmi horká). Uprostřed zrcadla je ohnisko rentgenové trubice Zde vzniká rentgenové záření. Čím menší je hodnota zaostření, tím jasnější jsou obrysy fotografovaného objektu. Za malé ohnisko se považuje 1x1 mm a ještě méně.
V moderních rentgenových přístrojích jsou elektrody vyrobeny ze žáruvzdorných kovů. Obvykle se používají trubky s rotující anodou. Při provozu se anoda otáčí speciálním zařízením a elektrony letící z katody dopadají do optického ohniska. Díky rotaci anody se neustále mění poloha optického ohniska, takže takové elektronky jsou odolnější a dlouho se neopotřebovávají.
Jak se získávají rentgenové snímky? Nejprve se zahřeje katodové vlákno. K tomu se pomocí snižovacího transformátoru sníží napětí na elektronce z 220 na 12-15V. Katodové vlákno se zahřeje, elektrony v něm se začnou pohybovat rychleji, část elektronů se dostane za vlákno a kolem něj se vytvoří oblak volných elektronů. Poté se zapne vysokonapěťový proud, který se získá pomocí zvyšovacího transformátoru. V diagnostických rentgenových přístrojích se používá vysokonapěťový proud od 40 do 125 KV (1KV=1000V). Čím vyšší je napětí na elektronce, tím kratší je vlnová délka. Při zapnutí vysokého napětí se na pólech elektronky získá velký potenciálový rozdíl, elektrony se „odlomí“ od katody a spěchají k anodě vysokou rychlostí (trubka je nejjednodušším urychlovačem nabitých částic). Díky speciálním zařízením se elektrony nerozptýlí do stran, ale dopadají téměř do jednoho bodu anody - ohniska (ohniskové skvrny) a jsou zpomalovány v elektrickém poli atomů anody. Při zpomalení elektronů vznikají elektromagnetické vlny, tzn. rentgenové záření. Díky speciálnímu zařízení (ve starých trubicích - zkosení anody) je rentgenové záření směrováno k pacientovi ve formě divergentního svazku paprsků, "kužele".
rentgenové zobrazování
Rentgenový film je vrstvená struktura, hlavní vrstva je polyesterová kompozice o tloušťce až 175 mikronů, potažená fotografickou emulzí (jodid a bromid stříbrný, želatina).
Vyvolání filmu - stříbro je obnoveno (tam, kde prošly paprsky - zčernání plochy filmu, kde setrvávaly - světlejší plochy)
Fixátor - vymývání bromidu stříbrného z míst, kudy paprsky procházely a nezdržovaly se.
Zařízení moderní radiologické místnosti
1. Vlastní RTG sál, kde je umístěn přístroj a vyšetřováni pacienti. Plocha rentgenové místnosti musí být minimálně 50 m2
2. Velín, kde je umístěn ovládací panel, pomocí kterého RTG laborantka řídí celý chod přístroje.
3. Fotografická laboratoř, kde jsou kazety naplněny filmem, snímky jsou vyvolávány a fixovány, jsou omyty a vysušeny. Moderní metodou zpracování fotografií lékařských rentgenových filmů je použití válečkových procesorů. Kromě nepochybného pohodlí při práci poskytují procesory vysokou stabilitu procesu zpracování fotografií. Doba úplného cyklu od okamžiku, kdy film vstoupí do zpracovatelského stroje, do přijetí suchého rentgenového vzoru ("od suchého k suchému") nepřesáhne několik minut.
4. Ordinace, kde radiolog analyzuje a popisuje pořízené rentgenové snímky.
Způsoby ochrany zdravotnického personálu a pacientů před rentgenovým zářením
3 hlavní způsoby ochrany: ochrana stíněním, vzdáleností a časem.
1 .Ochrana štítu:
Rentgenové záření je umístěno do dráhy speciálních přístrojů vyrobených z materiálů, které dobře absorbují rentgenové záření. Může to být olovo, beton, barytový beton atd. Stěny, podlaha, strop v RTG místnostech jsou chráněné, vyrobené z materiálů, které nepropouštějí paprsky do sousedních místností. Dveře jsou chráněny olověným materiálem. Pozorovací okna mezi RTG místností a velínem jsou vyrobena z olovnatého skla. Rentgenová trubice je umístěna ve speciálním ochranném obalu, který nepropouští rentgenové záření a paprsky jsou k pacientovi směrovány speciálním „okénkem“. K oknu je připevněna trubice, která omezuje velikost rentgenového paprsku. Kromě toho je clona rentgenového přístroje instalována na výstupu paprsků z trubice. Skládá se ze 2 na sebe kolmých párů desek. Tyto desky lze posouvat a oddalovat jako závěsy. Tímto způsobem lze ozařovací pole zvýšit nebo snížit. Čím větší je ozařovací pole, tím větší je škoda clona je důležitou součástí ochrany zejména u dětí. Sám lékař je navíc méně ozařován. A kvalita obrázků bude lepší. Další příklad stínění je šitý - ty části těla subjektu, které nejsou aktuálně vystaveny střelbě, by měly být pokryty pláty olověné pryže. Existují také zástěry, sukně, rukavice vyrobené ze speciálního ochranného materiálu.
2 .Ochrana časem:
Pacient by měl být při rentgenovém vyšetření ozařován co nejkratší dobu (rychle, ale ne na úkor diagnózy). V tomto smyslu snímky poskytují nižší radiační zátěž než prosvětlení, protože. na snímcích jsou použity velmi dlouhé časy závěrky (čas). Časová ochrana je hlavním způsobem ochrany jak pacienta, tak samotného radiologa. Při vyšetření pacientů se lékař za ceteris paribus snaží volit výzkumnou metodu, která zabere méně času, ale není na úkor diagnózy. V tomto smyslu je skiaskopie škodlivější, ale bez skiaskopie se to bohužel často neobejde. Takže při studiu jícnu, žaludku, střev se používají obě metody. Při výběru výzkumné metody se řídíme pravidlem, že přínosy výzkumu by měly být větší než škody. Někdy kvůli strachu z pořízení snímku navíc dochází k chybám v diagnostice, nesprávně předepsané léčbě, což někdy stojí pacienta život. Je třeba pamatovat na nebezpečí záření, ale nelekejte se toho, je to pro pacienta horší.
3 .Ochranná vzdálenost:
Podle kvadratického zákona světla je osvětlení dané plochy nepřímo úměrné druhé mocnině vzdálenosti od zdroje světla k osvětlené ploše. Ve vztahu k RTG vyšetření to znamená, že dávka záření je nepřímo úměrná druhé mocnině vzdálenosti od ohniska rentgenky k pacientovi (ohnisková vzdálenost). Při 2násobném zvětšení ohniskové vzdálenosti se dávka záření sníží 4násobně, při zvětšení ohniskové vzdálenosti 3násobku dávka záření klesá 9násobně.
Pro skiaskopii není povolena ohnisková vzdálenost menší než 35 cm Vzdálenost od stěn k RTG přístroji musí být minimálně 2 m, jinak se tvoří sekundární paprsky, které vznikají při dopadu primárního svazku paprsků na okolní předměty ( stěny atd.). Ze stejného důvodu není v rentgenových místnostech povolen další nábytek. Někdy při vyšetření těžce nemocných pacientů pomáhá personál chirurgického a terapeutického oddělení pacientovi stát za zástěnou pro prosvícení a stát při vyšetření vedle pacienta a podpírat ho. Výjimečně je to povoleno. Radiolog ale musí dbát na to, aby si sestry a sestry pomáhající nemocným oblékli ochrannou zástěru a rukavice a pokud možno nestáli blízko pacienta (ochrana na dálku). Pokud se na RTG sál dostavilo více pacientů, na sál je volá 1 osoba, tzn. Ve studii by měla být vždy pouze 1 osoba.
Fyzikální základy radiografie a fluorografie. Jejich nedostatky a přednosti. Výhody digitálu oproti filmu.
Principy radiografie
Pro diagnostickou rentgenografii je vhodné pořizovat snímky alespoň ve dvou projekcích. To je způsobeno skutečností, že rentgenový snímek je plochý obraz trojrozměrného objektu. A v důsledku toho lze lokalizaci zjištěného patologického ložiska stanovit pouze pomocí 2 projekcí.
Zobrazovací technika
Kvalitu výsledného rentgenového snímku určují 3 hlavní parametry. Napětí aplikované na rentgenku, síla proudu a provozní doba trubice. V závislosti na studovaných anatomických formacích a údajích o hmotnosti a velikosti pacienta se tyto parametry mohou výrazně lišit. Existují průměrné hodnoty pro různé orgány a tkáně, ale je třeba mít na paměti, že skutečné hodnoty se budou lišit v závislosti na zařízení, kde se vyšetření provádí, a na pacientovi, který je rentgenován. Pro každé zařízení je sestavena samostatná tabulka hodnot. Tyto hodnoty nejsou absolutní a upravují se v průběhu studie. Kvalita provedených snímků do značné míry závisí na schopnosti rentgenografa adekvátně přizpůsobit tabulku průměrných hodnot konkrétnímu pacientovi.
Záznam obrazu
Nejběžnějším způsobem záznamu rentgenového snímku je fixace na film citlivý na rentgenové záření a následné vyvolání. V současné době existují i systémy, které poskytují digitální záznam dat. Vzhledem k vysokým nákladům a složitosti výroby je tento typ zařízení z hlediska rozšířenosti poněkud horší než analogová zařízení.
Rentgenový film je umístěn ve speciálních zařízeních - kazetách (říkají - kazeta je vložena). Kazeta chrání film před viditelným světlem; ten druhý, stejně jako rentgenové záření, má schopnost redukovat kovové stříbro z AgBr. Kazety jsou vyrobeny z materiálu, který nepropouští světlo, ale propouští rentgenové záření. Uvnitř jsou kazety zesilující obrazovky, film je položen mezi ně; při pořizování snímku na film dopadají nejen samotné rentgenové paprsky, ale také světlo z obrazovek (obrazovky jsou pokryty fluorescenční solí, takže září a zesilují působení rentgenových paprsků). To umožňuje snížit radiační zátěž pacienta 10krát.
Při pořizování snímku je rentgenové záření směrováno do středu fotografovaného objektu (centrace). Po nafocení ve fotolabu je film vyvolán ve speciálních chemikáliích a zafixován (zafixován). Faktem je, že na těch částech filmu, které nebyly při natáčení zasaženy rentgenovými paprsky nebo jich bylo málo, se stříbro neobnovilo a pokud film není umístěn v roztoku ustalovače (ustalovače), pak při zkoumání film, stříbro je obnoveno pod vlivem viditelného světla.Sveta. Celý film zčerná a nebude vidět žádný obraz. Při fixaci (fixaci) jde neredukovaný AgBr z filmu do roztoku ustalovače, takže v ustalovači je hodně stříbra a tyto roztoky se nevylévají, ale odevzdávají se do rentgenových center.
Moderní metodou zpracování fotografií lékařských rentgenových filmů je použití válečkových procesorů. Kromě nepochybného pohodlí při práci poskytují procesory vysokou stabilitu procesu zpracování fotografií. Doba úplného cyklu od okamžiku, kdy film vstoupí do zpracovatelského stroje, do přijetí suchého rentgenového vzoru ("od suchého k suchému") nepřesáhne několik minut.
Rentgenový snímek je černobílý snímek – negativ. Černá - oblasti s nízkou hustotou (plíce, plynová bublina žaludku. Bílá - s vysokou hustotou (kosti).
Fluorografie- Podstatou FOG je to, že se s ní nejprve získá snímek hrudníku na fluorescenční obrazovce a poté se vyfotí nikoli samotný pacient, ale jeho obraz na obrazovce.
Fluorografie poskytuje zmenšený obraz předmětu. Existují techniky malých rámů (např. 24×24 mm nebo 35×35 mm) a velkých rámů (např. 70×70 mm nebo 100×100 mm). Ten se z hlediska diagnostických schopností blíží radiografii. FOG se používá pro preventivní vyšetření obyvatelstva(jsou detekovány skryté nemoci jako rakovina a tuberkulóza).
Byly vyvinuty jak stacionární, tak mobilní fluorografické přístroje.
V současné době je filmová fluorografie postupně nahrazována digitální. Digitální metody umožňují zjednodušit práci s obrazem (snímek lze zobrazit na obrazovce monitoru, vytisknout, přenést po síti, uložit do lékařské databáze apod.), snížit radiační zátěž pacienta a snížit náklady na doplňkové materiály (film, vývojka pro filmy).
Existují dvě běžné metody digitální fluorografie. První technika, stejně jako konvenční fluorografie, využívá fotografování obrazu na fluorescenční obrazovce, místo rentgenového filmu se používá pouze CCD matrice. Druhá technika využívá vrstvené příčné skenování hrudníku vějířovitým rentgenovým paprskem s detekcí procházejícího záření lineárním detektorem (obdoba běžného skeneru papírových dokumentů, kde se lineární detektor pohybuje po listu papíru). Druhý způsob umožňuje použití mnohem nižších dávek záření. Určitou nevýhodou druhého způsobu je delší doba pro získání obrázku.
Srovnávací charakteristiky dávkového zatížení v různých studiích.
Konvenční filmový fluorogram hrudníku poskytuje pacientovi průměrnou individuální radiační dávku 0,5 milisievertu (mSv) na výkon (digitální fluorogram - 0,05 mSv), zatímco filmový rentgenogram - 0,3 mSv na výkon (digitální rentgenový snímek - 0,03 mSv) a počítačová tomografie hrudníku - 11 mSv na výkon. Zobrazování magnetickou rezonancí není vystaveno záření
Výhody radiografie
Široká dostupnost metody a snadnost výzkumu.
Většina studií nevyžaduje speciální přípravu pacienta.
Relativně nízké náklady na výzkum.
Snímky lze použít pro konzultaci s jiným specialistou nebo v jiné instituci (na rozdíl od ultrazvukových snímků, kde je nutné druhé vyšetření, protože získané snímky jsou závislé na operátorovi).
Statický obraz - složitost posuzování funkce těla.
Přítomnost ionizujícího záření, které může mít škodlivý účinek na pacienta.
Informační obsah klasické radiografie je mnohem nižší než u takových moderních metod lékařského zobrazování jako CT, MRI atd. Běžné rentgenové snímky odrážejí projekční vrstvení složitých anatomických struktur, tedy jejich sumační rentgenový stín, na rozdíl od vrstvené série snímků získaných moderními tomografickými metodami.
Bez použití kontrastních látek není radiografie dostatečně informativní, aby analyzovala změny v měkkých tkáních, které se jen málo liší v hustotě (například při studiu břišních orgánů).
Fyzikální základy rentgenoskopie. Nevýhody a výhody metody
V moderních podmínkách není použití fluorescenční clony opodstatněné pro její nízkou svítivost, kvůli které je nutné provádět výzkum v dobře zatemněné místnosti a po dlouhé adaptaci výzkumníka na tmu (10-15 minut) rozlišit obraz s nízkou intenzitou.
Nyní se v konstrukci zesilovače rentgenového obrazu používají fluorescenční stínítka, které zvyšují jas (záři) primárního obrazu asi 5000krát. Pomocí elektronově optického převodníku se obraz objeví na obrazovce monitoru, což výrazně zkvalitní diagnostiku, nevyžaduje zatemnění RTG místnosti.
Výhody fluoroskopie
Hlavní výhodou oproti radiografii je skutečnost, že studie probíhá v reálném čase. To umožňuje hodnotit nejen strukturu orgánu, ale také jeho posunutí, kontraktilitu či roztažnost, průchod kontrastní látky a plnost. Metoda také umožňuje rychle posoudit lokalizaci některých změn, v důsledku rotace studovaného objektu při transiluminaci (multiprojekční studie).
Fluoroskopie umožňuje kontrolovat provádění některých instrumentálních výkonů – zavedení katétru, angioplastika (viz angiografie), fistulografie.
Výsledné obrázky lze umístit na běžné CD nebo síťové úložiště.
S příchodem digitálních technologií zmizely 3 hlavní nevýhody tradiční fluoroskopie:
Poměrně vysoká dávka záření ve srovnání s rentgenografií – moderní nízkodávkované přístroje tuto nevýhodu v minulosti opustily. Použití pulzních skenovacích režimů dále snižuje dávkovou zátěž až o 90 %.
Nízké prostorové rozlišení - na moderních digitálních zařízeních je rozlišení v režimu skopie jen nepatrně nižší než rozlišení v radiografickém režimu. V tomto případě má rozhodující význam schopnost sledovat funkční stav jednotlivých orgánů (srdce, plíce, žaludek, střeva) „v dynamice“.
Nemožnost dokumentovat výzkum - digitální zobrazovací technologie umožňují ukládat výzkumné materiály, a to jak snímek po snímku, tak i jako videosekvenci.
Fluoroskopie se provádí především při rentgenové diagnostice onemocnění vnitřních orgánů lokalizovaných v dutině břišní a hrudní, podle plánu, který radiolog sestaví před zahájením studie. Někdy se k rozpoznání traumatických poranění kostí, k objasnění oblasti, která má být rentgenována, používá takzvaná orientační skiaskopie.
Kontrastní fluoroskopické vyšetření
Umělý kontrast velmi rozšiřuje možnosti rentgenového vyšetření orgánů a systémů, kde jsou hustoty tkání přibližně stejné (například dutina břišní, jejíž orgány propouštějí rentgenové záření přibližně ve stejné míře a mají tedy nízký kontrast). Toho je dosaženo zavedením vodné suspenze síranu barnatého do lumen žaludku nebo střev, který se nerozpouští v trávicích šťávách, není absorbován žaludkem nebo střevem a je přirozeně vylučován ve zcela nezměněné formě. Hlavní výhodou suspenze barya je, že při průchodu jícnem, žaludkem a střevy pokrývá jejich vnitřní stěny a na obrazovce nebo filmu poskytuje úplný obraz o povaze vyvýšenin, prohlubní a dalších rysů jejich sliznice. Studium vnitřního reliéfu jícnu, žaludku a střev přispívá k rozpoznání řady onemocnění těchto orgánů. Při těsnější výplni je možné určit tvar, velikost, polohu a funkci zkoumaného orgánu.
Mamografie - základy metody, indikace. Výhody digitální mamografie oproti filmu.
Mamografie- kapitola lékařská diagnostika, zabývající se neinvazivním výzkumemmléčné žlázy, převážně ženské, která se provádí s cílem:
1. profylaktické vyšetření (screening) zdravých žen k odhalení časných, nehmatných forem rakoviny prsu;
2. diferenciální diagnostika mezi rakovinou a benigní dyshormonální hyperplazií (FAM) prsu;
3. posouzení růstu primárního nádoru (jednouzlová nebo multicentrická rakovinná ložiska);
4.Dynamické dispenzární sledování stavu mléčných žláz po operaci.
Do lékařské praxe byly zavedeny tyto metody radiační diagnostiky karcinomu prsu: mamografie, ultrazvuk, počítačová tomografie, magnetická rezonance, barevný a silový doppler, mamograficky řízená stereotaxická biopsie a termografie.
Rentgenová mamografie
V současné době se ve světě v naprosté většině případů používá k diagnostice rakoviny prsu u žen (BC) rentgenová projekční mamografie, filmová (analogová) nebo digitální.
Procedura netrvá déle než 10 minut. Pro výstřel by měl být hrudník upevněn mezi dvěma prkny a mírně stlačen. Snímek je pořízen ve dvou projekcích, abyste mohli přesně určit polohu novotvaru, pokud je nalezen. Protože symetrie je jedním z diagnostických faktorů, měly by být vždy vyšetřeny oba prsy.
MRI mamografie
Stížnosti na stažení nebo vyboulení jakékoli části žlázy
Výtok z bradavky, změna jejího tvaru
Bolestivost mléčné žlázy, její otok, změna velikosti
Mamografie se jako preventivní vyšetřovací metoda předepisuje všem ženám ve věku 40 let a starším, případně ženám, které jsou ohroženy.
Benigní nádory prsu (zejména fibroadenom)
Zánětlivé procesy (mastitida)
Mastopatie
Nádory pohlavních orgánů
Onemocnění žláz s vnitřní sekrecí (štítná žláza, slinivka břišní)
Neplodnost
Obezita
Historie operace prsu
Výhody digitální mamografie oproti filmu:
Snížení dávkového zatížení během rentgenových studií;
Zlepšení efektivity výzkumu, umožňující identifikovat dříve nepřístupné patologické procesy (možnost digitálního počítačového zpracování obrazu);
Možnosti využití telekomunikačních sítí pro přenos obrazu za účelem vzdálené konzultace;
Dosažení ekonomického efektu při hromadném výzkumu.
