Ce este radiația cu raze X, proprietățile și aplicarea acesteia. Ce sunt razele X și cum se utilizează în medicină Cum se formează razele X?
Razele X sunt un tip de radiație electromagnetică de înaltă energie. Este utilizat în mod activ în diferite ramuri ale medicinei.
Razele X sunt unde electromagnetice a căror energie fotonică la scara undelor electromagnetice se află între radiația ultravioletă și radiația gamma (de la ~10 eV la ~1 MeV), care corespunde lungimii de undă de la ~10^3 la ~10^-2 angstromi ( de la ~10^−7 la ~10^−12 m). Adică, este o radiație incomparabil mai dură decât lumina vizibilă, care se află la această scară între razele ultraviolete și infraroșii („termice”).
Limita dintre razele X și radiația gamma se distinge condiționat: intervalele lor se intersectează, razele gamma pot avea o energie de 1 keV. Ele diferă ca origine: razele gamma sunt emise în timpul proceselor care au loc în nucleele atomice, în timp ce razele X sunt emise în timpul proceselor care implică electroni (atât cei liberi, cât și cei din învelișurile de electroni ale atomilor). În același timp, este imposibil să se determine din fotonul însuși în timpul cărui proces a apărut, adică împărțirea în intervalele de raze X și gama este în mare măsură arbitrară.
Gama de raze X este împărțită în „raze X moi” și „dure”. Granița dintre ele se află la nivelul lungimii de undă de 2 angstromi și 6 keV de energie.
Generatorul de raze X este un tub în care se creează un vid. Există electrozi - un catod, căruia i se aplică o sarcină negativă și un anod încărcat pozitiv. Tensiunea dintre ele este de la zeci până la sute de kilovolți. Generarea de fotoni cu raze X are loc atunci când electronii „se desprind” din catod și se lovesc de suprafața anodului cu viteză mare. Radiația de raze X rezultată se numește „bremsstrahlung”, fotonii săi au lungimi de undă diferite.
În același timp, sunt generați fotoni din spectrul caracteristic. O parte din electronii din atomii substanței anodice este excitată, adică merge pe orbite superioare și apoi revine la starea sa normală, emițând fotoni de o anumită lungime de undă. Ambele tipuri de raze X sunt produse într-un generator standard.
Istoria descoperirilor
La 8 noiembrie 1895, omul de știință german Wilhelm Conrad Roentgen a descoperit că unele substanțe aflate sub influența „razelor catodice”, adică fluxul de electroni generat de un tub catodic, încep să strălucească. El a explicat acest fenomen prin influența anumitor raze X - așa că ("razele X") această radiație este acum numită în multe limbi. Mai târziu, V.K. Roentgen a studiat fenomenul pe care îl descoperise. La 22 decembrie 1895, a ținut o prelegere pe această temă la Universitatea din Würzburg.
Mai târziu s-a dovedit că radiațiile cu raze X au mai fost observate, dar apoi fenomenelor asociate cu aceasta nu li s-a acordat prea multă importanță. Tubul catodic a fost inventat cu mult timp în urmă, dar înainte de V.K. Raze X, nimeni nu a acordat prea multă atenție înnegririi plăcilor fotografice din apropierea ei etc. fenomene. De asemenea, nu se cunoștea pericolul reprezentat de radiațiile penetrante.
Tipuri și efectul lor asupra organismului
„Raze X” este cel mai blând tip de radiație penetrantă. Supraexpunerea la raze X moi este similară cu expunerea la ultraviolete, dar într-o formă mai severă. Pe piele se formează o arsură, dar leziunea este mai profundă și se vindecă mult mai lent.
Raze X dure sunt o radiație ionizantă cu drepturi depline care poate duce la boala radiațiilor. Quantele de raze X pot sparge moleculele de proteine care alcătuiesc țesuturile corpului uman, precum și moleculele de ADN ale genomului. Dar chiar dacă un cuantum de raze X sparge o moleculă de apă, nu contează: se formează radicali liberi activi chimic H și OH, care ei înșiși sunt capabili să acționeze asupra proteinelor și ADN-ului. Boala de radiații evoluează într-o formă mai severă, cu atât mai mult sunt afectate organele hematopoietice.
Razele X au activitate mutagenă și carcinogenă. Aceasta înseamnă că probabilitatea mutațiilor spontane în celule în timpul iradierii crește, iar uneori celulele sănătoase pot degenera în celule canceroase. Creșterea probabilității de apariție a tumorilor maligne este o consecință standard a oricărei expuneri, inclusiv la raze X. Razele X sunt cel mai puțin periculos tip de radiație penetrantă, dar pot fi totuși periculoase.
Radiația cu raze X: aplicație și cum funcționează
Radiațiile cu raze X sunt utilizate în medicină, precum și în alte domenii ale activității umane.
Fluoroscopie și tomografie computerizată
Cea mai frecventă aplicație a razelor X este fluoroscopia. „Transiluminarea” corpului uman vă permite să obțineți o imagine detaliată atât a oaselor (sunt vizibile cel mai clar), cât și a imaginilor organelor interne.
Transparența diferită a țesuturilor corpului în raze X este asociată cu compoziția lor chimică. Caracteristicile structurii oaselor sunt că acestea conțin mult calciu și fosfor. Alte țesuturi sunt compuse în principal din carbon, hidrogen, oxigen și azot. Atomul de fosfor depășește greutatea atomului de oxigen de aproape două ori, iar atomul de calciu - de 2,5 ori (carbonul, azotul și hidrogenul sunt chiar mai ușoare decât oxigenul). În acest sens, absorbția fotonilor de raze X în oase este mult mai mare.
Pe lângă „imaginile” bidimensionale, radiografia face posibilă crearea unei imagini tridimensionale a unui organ: acest tip de radiografie se numește tomografie computerizată. În aceste scopuri, se folosesc raze X moi. Cantitatea de expunere primită într-o singură imagine este mică: este aproximativ egală cu expunerea primită în timpul unui zbor de 2 ore într-un avion la o altitudine de 10 km.
Detectarea defectelor cu raze X vă permite să detectați mici defecte interne ale produselor. Pentru aceasta sunt folosite raze X dure, deoarece multe materiale (metal, de exemplu) sunt slab „translucide” din cauza masei atomice mari a substanței lor constitutive.
Analiza difracției cu raze X și fluorescenței cu raze X
Razele X au proprietăți care le permit să examineze atomi individuali în detaliu. Analiza de difracție cu raze X este utilizată în mod activ în chimie (inclusiv biochimie) și cristalografie. Principiul funcționării sale este împrăștierea prin difracție a razelor X de către atomi de cristale sau molecule complexe. Folosind analiza de difracție cu raze X, a fost determinată structura moleculei de ADN.
Analiza fluorescenței cu raze X vă permite să determinați rapid compoziția chimică a unei substanțe.
Există multe forme de radioterapie, dar toate implică utilizarea radiațiilor ionizante. Radioterapia este împărțită în 2 tipuri: corpusculară și ondulatorie. Corpuscular folosește fluxuri de particule alfa (nuclee de atomi de heliu), particule beta (electroni), neutroni, protoni, ioni grei. Unda folosește raze din spectrul electromagnetic - raze X și gamma.
Metodele de radioterapie sunt utilizate în primul rând pentru tratamentul bolilor oncologice. Cert este că radiațiile afectează în primul rând celulele care se divid activ, motiv pentru care organele hematopoietice suferă astfel (celulele lor se divid în mod constant, producând tot mai multe globule roșii noi). De asemenea, celulele canceroase se divid în mod constant și sunt mai vulnerabile la radiații decât țesutul sănătos.
Se folosește un nivel de radiații care suprimă activitatea celulelor canceroase, afectând în același timp moderat pe cele sănătoase. Sub influența radiațiilor, nu este vorba de distrugerea celulelor ca atare, ci de deteriorarea genomului lor - moleculele de ADN. O celulă cu un genom distrus poate exista de ceva timp, dar nu se mai poate diviza, adică creșterea tumorii se oprește.
Radioterapia este cea mai ușoară formă de radioterapie. Radiația ondulatorie este mai blândă decât radiația corpusculară, iar razele X sunt mai blânde decât radiațiile gamma.
În timpul sarcinii
Este periculos să folosiți radiații ionizante în timpul sarcinii. Razele X sunt mutagene și pot provoca anomalii la făt. Terapia cu raze X este incompatibilă cu sarcina: poate fi folosită doar dacă s-a decis deja avortul. Restricțiile la fluoroscopie sunt mai blânde, dar în primele luni este și strict interzisă.
În caz de urgență, examinarea cu raze X este înlocuită cu imagistica prin rezonanță magnetică. Dar și în primul trimestru încearcă să o evite (această metodă a apărut recent și cu certitudine absolută să vorbesc despre absența consecințelor dăunătoare).
Un pericol neechivoc apare atunci când este expus la o doză totală de cel puțin 1 mSv (în unități vechi - 100 mR). Cu o radiografie simplă (de exemplu, atunci când este supus fluorografiei), pacientul primește de aproximativ 50 de ori mai puțin. Pentru a primi o astfel de doză la un moment dat, trebuie să faceți o tomografie computerizată detaliată.
Adică, simplul fapt al unei „raze X” de 1-2 ori într-un stadiu incipient al sarcinii nu amenință cu consecințe grave (dar este mai bine să nu riști).
Tratament cu el
Razele X sunt folosite în primul rând în lupta împotriva tumorilor maligne. Această metodă este bună pentru că este foarte eficientă: ucide tumora. Este rău pentru că țesuturile sănătoase nu sunt cu mult mai bune, există numeroase efecte secundare. Organele hematopoiezei sunt expuse unui risc deosebit.
În practică, se folosesc diverse metode pentru a reduce efectul razelor X asupra țesuturilor sănătoase. Fasciculele sunt îndreptate într-un unghi în așa fel încât o tumoare să se afle în zona de intersecție (din acest motiv, absorbția principală a energiei are loc chiar acolo). Uneori procedura se efectuează în mișcare: corpul pacientului se rotește față de sursa de radiații în jurul unei axe care trece prin tumoră. În același timp, țesuturile sănătoase sunt în zona de iradiere doar uneori, iar bolnavii - tot timpul.
Razele X sunt utilizate în tratamentul anumitor artroze și boli similare, precum și a bolilor de piele. În acest caz, sindromul durerii este redus cu 50-90%. Deoarece radiația este utilizată în acest caz este mai blândă, nu se observă efecte secundare similare cu cele care apar în tratamentul tumorilor.
Medicina modernă folosește mulți medici pentru diagnostic și terapie. Unele dintre ele au fost folosite relativ recent, în timp ce altele au fost practicate de mai bine de o duzină sau chiar sute de ani. De asemenea, în urmă cu o sută zece ani, William Conrad Roentgen a descoperit uimitoarea raze X, care au provocat o rezonanță semnificativă în lumea științifică și medicală. Și acum medicii de pe toată planeta le folosesc în practica lor. Subiectul conversației noastre de astăzi va fi razele X în medicină, vom discuta despre aplicarea lor puțin mai detaliat.
Razele X sunt una dintre varietățile de radiații electromagnetice. Ele se caracterizează prin calități de penetrare semnificative, care depind de lungimea de undă a radiației, precum și de densitatea și grosimea materialelor iradiate. În plus, razele X pot provoca strălucirea unui număr de substanțe, pot afecta organismele vii, ionizează atomii și, de asemenea, catalizează unele reacții fotochimice.
Utilizarea razelor X în medicină
Până în prezent, proprietățile razelor X le permit să fie utilizate pe scară largă în diagnosticarea cu raze X și terapia cu raze X.
Diagnosticare cu raze X
Diagnosticarea cu raze X este utilizată atunci când se efectuează:
radiografie (transmisie);
- radiografie (poza);
- fluorografie;
-Raze X și tomografie computerizată.
Fluoroscopie
Pentru a efectua un astfel de studiu, pacientul trebuie să se poziționeze între tubul cu raze X și un ecran fluorescent special. Un radiolog specialist selectează duritatea necesară a razelor X, primind pe ecran o imagine a organelor interne, precum și a coastelor.
Radiografie
Pentru acest studiu, pacientul este plasat pe o casetă care conține un film special. Aparatul cu raze X este plasat direct deasupra obiectului. Ca urmare, pe film apare o imagine negativă a organelor interne, care conține o serie de detalii fine, mai detaliate decât în timpul unei examinări fluoroscopice.
Fluorografie
Acest studiu este efectuat în timpul examinărilor medicale în masă ale populației, inclusiv pentru depistarea tuberculozei. În același timp, o imagine de pe un ecran mare este proiectată pe un film special.
Tomografie
Când se efectuează tomografie, razele computerizate ajută la obținerea de imagini ale organelor în mai multe locuri simultan: în secțiuni transversale de țesut special selectate. Această serie de raze X se numește tomogramă.
Tomografia computerizată
Un astfel de studiu vă permite să înregistrați secțiuni ale corpului uman folosind un scaner cu raze X. După ce datele sunt introduse în computer, obțineți o imagine în secțiune transversală.
Fiecare dintre metodele de diagnosticare enumerate se bazează pe proprietățile fasciculului de raze X pentru a ilumina filmul, precum și pe faptul că țesuturile umane și scheletul osos diferă în permeabilitate diferită la efectele lor.
Terapia cu raze X
Capacitatea razelor X de a influența țesuturile într-un mod special este folosită pentru a trata formațiunile tumorale. În același timp, calitățile ionizante ale acestei radiații sunt deosebit de vizibile atunci când sunt expuse la celule care sunt capabile de diviziune rapidă. Aceste calități sunt cele care disting celulele formațiunilor oncologice maligne.
Cu toate acestea, merită remarcat faptul că terapia cu raze X poate provoca o mulțime de reacții adverse grave. Un astfel de impact afectează în mod agresiv starea sistemului hematopoietic, endocrin și imunitar, ale cărui celule se divid foarte repede. Influența agresivă asupra acestora poate provoca semne de boală de radiații.
Efectul radiațiilor X asupra oamenilor
În timpul studiului cu raze X, medicii au descoperit că acestea pot duce la modificări ale pielii care seamănă cu o arsură solară, dar sunt însoțite de leziuni mai profunde ale pielii. Astfel de ulcere se vindecă foarte mult timp. Oamenii de știință au descoperit că astfel de leziuni pot fi evitate prin reducerea timpului și a dozei de radiații, precum și prin utilizarea unor metode speciale de ecranare și control de la distanță.
Influența agresivă a razelor X se poate manifesta și pe termen lung: modificări temporare sau permanente ale compoziției sângelui, susceptibilitate la leucemie și îmbătrânire timpurie.
Efectul razelor X asupra unei persoane depinde de mulți factori: de ce organ este iradiat și pentru cât timp. Iradierea organelor hematopoietice poate duce la afecțiuni ale sângelui, iar expunerea la organele genitale poate duce la infertilitate.
Efectuarea iradierii sistematice este plină de dezvoltarea modificărilor genetice în organism.
Prejudiciul real al razelor X în diagnosticarea cu raze X
În timpul examinării, medicii folosesc cantitatea minimă posibilă de raze X. Toate dozele de radiații îndeplinesc anumite standarde acceptabile și nu pot dăuna unei persoane. Diagnosticul cu raze X prezintă un pericol semnificativ doar pentru medicii care o efectuează. Și apoi metodele moderne de protecție ajută la reducerea la minimum a agresiunii razelor.
Cele mai sigure metode de radiodiagnostic includ radiografia extremităților, precum și radiografiile dentare. Pe următorul loc al acestui rating este mamografia, urmată de tomografia computerizată, iar după aceasta este radiografia.
Pentru ca utilizarea razelor X în medicină să aducă numai beneficii unei persoane, este necesar să se efectueze cercetări cu ajutorul lor numai conform indicațiilor.
În 1895, fizicianul german W. Roentgen a descoperit un nou tip de radiație electromagnetică, necunoscută anterior, care a fost numită cu raze X în onoarea descoperitorului său. W. Roentgen a devenit autorul descoperirii sale la vârsta de 50 de ani, deținând postul de rector al Universității din Würzburg și având o reputație de unul dintre cei mai buni experimentatori ai timpului său. Unul dintre primii care a găsit o aplicație tehnică pentru descoperirea lui Roentgen a fost americanul Edison. A creat un aparat demonstrativ la îndemână și deja în mai 1896 a organizat o expoziție de raze X la New York, unde vizitatorii își puteau privi propria mână pe un ecran luminos. După ce asistentul lui Edison a murit din cauza arsurilor grave pe care le-a primit în urma demonstrațiilor constante, inventatorul a oprit experimentele ulterioare cu raze X.
Radiațiile cu raze X au început să fie folosite în medicină datorită puterii sale mari de penetrare. Inițial, razele X au fost folosite pentru a examina fracturile osoase și pentru a localiza corpuri străine în corpul uman. În prezent, există mai multe metode bazate pe raze X. Dar aceste metode au dezavantajele lor: radiațiile pot provoca leziuni profunde ale pielii. Ulcerele care apar adesea s-au transformat în cancer. În multe cazuri, degetele sau mâinile au trebuit amputate. Fluoroscopie(sinonim cu translucidența) este una dintre principalele metode de examinare cu raze X, care constă în obținerea unei imagini pozitive plane a obiectului studiat pe un ecran translucid (fluorescent). În timpul fluoroscopiei, subiectul se află între un ecran translucid și un tub cu raze X. Pe ecranele moderne translucide cu raze X, imaginea apare în momentul în care tubul cu raze X este pornit și dispare imediat după ce este oprit. Fluoroscopia face posibilă studierea funcției organului - pulsația inimii, mișcările respiratorii ale coastelor, plămânilor, diafragmei, peristaltismul tractului digestiv etc. Fluoroscopia este utilizată în tratamentul bolilor stomacului, tractului gastrointestinal, duodenului, afecțiunilor ficatului, vezicii biliare și ale tractului biliar. În același timp, sonda medicală și manipulatoarele sunt introduse fără deteriorarea țesuturilor, iar acțiunile din timpul operației sunt controlate prin fluoroscopie și sunt vizibile pe monitor.
radiografie - metodă de diagnosticare cu raze X cu înregistrarea unei imagini fixe pe un material fotosensibil - specială. folie fotografică (film cu raze X) sau hârtie fotografică cu prelucrare ulterioară a fotografiilor; Cu radiografia digitală, imaginea este fixată în memoria computerului. Se efectuează pe aparate de diagnostic cu raze X - staționare, instalate în săli de radiografie special echipate, sau mobile și portabile - la patul pacientului sau în sala de operație. Pe radiografii, elementele structurilor diferitelor organe sunt afișate mult mai clar decât pe un ecran fluorescent. Radiografia este efectuată în scopul depistarii și prevenirii diferitelor boli, scopul său principal este de a ajuta medicii de diferite specialități în mod corect și rapid să pună un diagnostic. O imagine cu raze X surprinde starea unui organ sau a unui țesut numai în momentul expunerii. Totuși, o singură radiografie surprinde doar modificări anatomice la un moment dat, dă statica procesului; printr-o serie de radiografii efectuate la anumite intervale se poate studia dinamica procesului, adica modificari functionale. Tomografie. Cuvântul tomografie poate fi tradus din greacă ca felie imagine. Aceasta înseamnă că scopul tomografiei este de a obține o imagine stratificată a structurii interne a obiectului de studiu. Tomografia computerizată se caracterizează prin rezoluție înaltă, ceea ce face posibilă distingerea modificărilor subtile ale țesuturilor moi. CT permite detectarea unor astfel de procese patologice care nu pot fi detectate prin alte metode. În plus, utilizarea CT face posibilă reducerea dozei de radiații cu raze X primite de pacienți în timpul procesului de diagnosticare.
Fluorografie- o metodă de diagnosticare care vă permite să obțineți o imagine a organelor și țesuturilor, a fost dezvoltată la sfârșitul secolului al XX-lea, la un an după ce au fost descoperite razele X. În imagini se pot observa scleroză, fibroză, obiecte străine, neoplasme, inflamații care au un grad dezvoltat, prezența gazelor și infiltrate în cavități, abcese, chisturi etc. Cel mai adesea, se efectuează o radiografie toracică, care permite detectarea tuberculozei, a unei tumori maligne la plămâni sau a toracelui și a altor patologii.
Terapia cu raze X- Aceasta este o metodă modernă prin care se efectuează tratamentul anumitor patologii ale articulațiilor. Principalele direcții de tratare a bolilor ortopedice prin această metodă sunt: cronice. Procese inflamatorii ale articulațiilor (artrita, poliartrita); Degenerative (osteoartrita, osteocondroza, spondiloza deformanta). Scopul radioterapiei este inhibarea activității vitale a celulelor țesuturilor alterate patologic sau distrugerea completă a acestora. În bolile non-tumorale, terapia cu raze X are ca scop suprimarea reacției inflamatorii, inhibarea proceselor proliferative, reducerea sensibilității la durere și a activității secretoare a glandelor. Trebuie avut în vedere faptul că glandele sexuale, organele hematopoietice, leucocitele și celulele tumorale maligne sunt cele mai sensibile la razele X. Doza de radiații în fiecare caz este determinată individual.
Pentru descoperirea razelor X, Roentgen a primit primul premiu Nobel pentru fizică în 1901, iar Comitetul Nobel a subliniat importanța practică a descoperirii sale.
Astfel, razele X sunt radiații electromagnetice invizibile cu o lungime de undă de 105 - 102 nm. Razele X pot pătrunde în unele materiale care sunt opace la lumina vizibilă. Ele sunt emise în timpul decelerației electronilor rapizi în materie (spectru continuu) și în timpul tranzițiilor electronilor de la învelișurile de electroni exterioare ale atomului la cele interioare (spectru liniar). Sursele de radiație de raze X sunt: tubul de raze X, unii izotopi radioactivi, acceleratorii și acumulatorii de electroni (radiația sincrotron). Receptoare - peliculă, ecrane luminiscente, detectoare de radiații nucleare. Razele X sunt utilizate în analiza de difracție a razelor X, medicină, detectarea defectelor, analiza spectrală cu raze X etc.
Radiația cu raze X (sinonim cu raze X) are o gamă largă de lungimi de undă (de la 8·10 -6 la 10 -12 cm). Radiația cu raze X apare atunci când particulele încărcate, cel mai adesea electroni, decelerează în câmpul electric al atomilor unei substanțe. Quantele rezultate au energii diferite și formează un spectru continuu. Energia maximă a fotonului într-un astfel de spectru este egală cu energia electronilor incidenti. În (vezi) energia maximă a cuantelor de raze X, exprimată în kiloelectron-volți, este numeric egală cu mărimea tensiunii aplicate tubului, exprimată în kilovolți. Când trec printr-o substanță, razele X interacționează cu electronii atomilor acesteia. Pentru cuante de raze X cu energii de până la 100 keV, cel mai caracteristic tip de interacțiune este efectul fotoelectric. Ca rezultat al unei astfel de interacțiuni, energia cuantică este cheltuită complet pentru a scoate un electron din învelișul atomic și pentru a-i conferi energie cinetică. Odată cu creșterea energiei unui cuantum de raze X, probabilitatea efectului fotoelectric scade și procesul de împrăștiere a cuantelor pe electroni liberi, așa-numitul efect Compton, devine predominant. Ca urmare a unei astfel de interacțiuni, se formează și un electron secundar și, în plus, o cuantică zboară cu o energie mai mică decât energia cuantei primare. Dacă energia unui cuantum de raze X depășește un megaelectron-volt, poate apărea un așa-numit efect de împerechere, în care se formează un electron și un pozitron (vezi). În consecință, la trecerea printr-o substanță, energia radiației cu raze X scade, adică intensitatea acesteia scade. Deoarece cuantele cu energie scăzută sunt mai susceptibile de a fi absorbite în acest caz, radiația de raze X este îmbogățită cu cuante de energie mai mare. Această proprietate a radiației cu raze X este folosită pentru a crește energia medie a cuantelor, adică pentru a crește rigiditatea acesteia. O creștere a durității radiațiilor X se realizează cu ajutorul filtrelor speciale (vezi). Radiația cu raze X este utilizată pentru diagnosticarea cu raze X (vezi) și (vezi). Vezi și radiații ionizante.
Radiație cu raze X (sinonim: raze X, raze X) - radiație electromagnetică cuantică cu o lungime de undă de la 250 la 0,025 A (sau cuante de energie de la 5 10 -2 la 5 10 2 keV). În 1895, a fost descoperit de V.K. Roentgen. Regiunea spectrală a radiațiilor electromagnetice adiacentă razelor X, ale căror cuante de energie depășesc 500 keV, se numește radiație gamma (vezi); radiația, ale cărei cuante de energie sunt sub 0,05 keV, este radiație ultravioletă (vezi).
Astfel, reprezentând o parte relativ mică din spectrul vast de radiații electromagnetice, care include atât unde radio, cât și lumina vizibilă, radiația de raze X, ca orice radiație electromagnetică, se propagă cu viteza luminii (aproximativ 300 mii km/s în vid). ) și se caracterizează printr-o lungime de undă λ (distanța pe care se propagă radiația într-o perioadă de oscilație). Radiația de raze X are și o serie de alte proprietăți de undă (refracție, interferență, difracție), dar este mult mai dificil de observat decât pentru radiația cu lungime de undă mai mare: lumină vizibilă, unde radio.
Spectre de raze X: a1 - spectru bremsstrahlung continuu la 310 kV; a - spectru bremsstrahlung continuu la 250 kV, a1 - spectru filtrat cu 1 mm Cu, a2 - spectru filtrat cu 2 mm Cu, b - seria K a liniei de wolfram.
Pentru a genera raze X, se folosesc tuburi cu raze X (vezi), în care radiația apare atunci când electronii rapizi interacționează cu atomii substanței anodice. Există două tipuri de raze X: bremsstrahlung și caracteristice. Radiația de raze X Bremsstrahlung, care are un spectru continuu, este similară cu lumina albă obișnuită. Distribuția intensității în funcție de lungimea de undă (Fig.) este reprezentată de o curbă cu un maxim; în direcția undelor lungi, curba cade ușor, iar în direcția undelor scurte, se rupe abrupt și se rupe la o anumită lungime de undă (λ0), numită limita de lungime de undă scurtă a spectrului continuu. Valoarea lui λ0 este invers proporțională cu tensiunea de pe tub. Bremsstrahlungul apare din interacțiunea electronilor rapizi cu nucleele atomice. Intensitatea bremsstrahlung este direct proporțională cu puterea curentului anodului, pătratul tensiunii tubului și numărul atomic (Z) al materialului anodului.
Dacă energia electronilor accelerați în tubul cu raze X depășește valoarea critică pentru substanța anodică (această energie este determinată de tensiunea tubului Vcr, care este critică pentru această substanță), atunci apare radiația caracteristică. Spectrul caracteristic este linia, liniile sale spectrale formează o serie, notate cu literele K, L, M, N.
Seria K este cea mai scurtă lungime de undă, seria L are lungimea de undă mai mare, seria M și N se observă numai în elemente grele (Vcr de wolfram pentru seria K este de 69,3 kv, pentru seria L - 12,1 kv). Radiația caracteristică apare după cum urmează. Electronii rapizi scot electronii atomici din învelișurile interioare. Atomul este excitat și apoi revine la starea fundamentală. În acest caz, electronii din învelișurile exterioare, mai puțin legate umple spațiile libere în învelișurile interioare, și sunt emiși fotoni de radiație caracteristică cu o energie egală cu diferența dintre energiile atomului în stările excitate și fundamentale. Această diferență (și deci energia fotonului) are o anumită valoare, caracteristică fiecărui element. Acest fenomen stă la baza analizei spectrale cu raze X a elementelor. Figura arată spectrul de linii de wolfram pe fundalul unui spectru continuu de bremsstrahlung.
Energia electronilor accelerați în tubul de raze X este convertită aproape în întregime în energie termică (anodul este puternic încălzit în acest caz), doar o parte nesemnificativă (aproximativ 1% la o tensiune apropiată de 100 kV) este convertită în energie bremsstrahlung. .
Utilizarea razelor X în medicină se bazează pe legile absorbției razelor X de către materie. Absorbția razelor X este complet independentă de proprietățile optice ale materialului absorbant. Sticla de plumb incoloră și transparentă folosită pentru a proteja personalul din camerele cu raze X absoarbe razele X aproape complet. În schimb, o foaie de hârtie care nu este transparentă la lumină nu atenuează razele X.
Intensitatea unui fascicul de raze X omogen (adică o anumită lungime de undă), când trece printr-un strat absorbant, scade conform unei legi exponențiale (ex), unde e este baza logaritmilor naturali (2.718), iar exponentul x este egal cu produsul coeficientului de atenuare a masei (μ / p) cm 2 /g per grosimea absorbantului în g / cm 2 (aici p este densitatea substanței în g / cm 3). Razele X sunt atenuate atât prin împrăștiere, cât și prin absorbție. În consecință, coeficientul de atenuare a masei este suma coeficienților de absorbție a masei și de împrăștiere. Coeficientul de absorbție în masă crește brusc odată cu creșterea numărului atomic (Z) al absorbantului (proporțional cu Z3 sau Z5) și cu creșterea lungimii de undă (proporțional cu λ3). Această dependență de lungimea de undă se observă în cadrul benzilor de absorbție, la limitele cărora coeficientul prezintă salturi.
Coeficientul de împrăștiere a masei crește odată cu creșterea numărului atomic al substanței. Pentru λ≥0,3Å coeficientul de împrăștiere nu depinde de lungimea de undă, pentru λ<0,ЗÅ он уменьшается с уменьшением λ.
Scăderea coeficienților de absorbție și împrăștiere cu scăderea lungimii de undă determină o creștere a puterii de penetrare a razelor X. Coeficientul de absorbție în masă pentru oase [absorbția se datorează în principal Ca 3 (PO 4) 2 ] este de aproape 70 de ori mai mare decât pentru țesuturile moi, unde absorbția se datorează în principal apei. Așa se explică de ce umbra oaselor iese atât de clar pe radiografii pe fundalul țesuturilor moi.
Propagarea unui fascicul neomogen de raze X prin orice mediu, împreună cu o scădere a intensității, este însoțită de o modificare a compoziției spectrale, o modificare a calității radiației: partea de undă lungă a spectrului este absorbită la într-o măsură mai mare decât partea cu undă scurtă, radiația devine mai uniformă. Filtrarea părții cu lungime de undă lungă a spectrului face posibilă îmbunătățirea raportului dintre dozele profunde și cele de suprafață în timpul terapiei cu raze X a focarelor situate adânc în corpul uman (vezi filtrele cu raze X). Pentru a caracteriza calitatea unui fascicul de raze X neomogen, se folosește conceptul de „strat de atenuare jumătate (L)” - un strat al unei substanțe care atenuează radiația la jumătate. Grosimea acestui strat depinde de tensiunea de pe tub, de grosimea și materialul filtrului. Celofanul (până la o energie de 12 keV), aluminiul (20–100 keV), cuprul (60–300 keV), plumbul și cuprul (>300 keV) sunt utilizate pentru măsurarea straturilor de jumătate de atenuare. Pentru razele X generate la tensiuni de 80-120 kV, 1 mm de cupru este echivalent ca capacitate de filtrare cu 26 mm de aluminiu, 1 mm de plumb este echivalent cu 50,9 mm de aluminiu.
Absorbția și împrăștierea razelor X se datorează proprietăților sale corpusculare; Razele X interacționează cu atomii ca un flux de corpusculi (particule) - fotoni, fiecare dintre care are o anumită energie (invers proporțională cu lungimea de undă a razelor X). Intervalul de energie al fotonilor cu raze X este de 0,05-500 keV.
Absorbția radiațiilor X se datorează efectului fotoelectric: absorbția unui foton de către învelișul electronului este însoțită de ejecția unui electron. Atomul este excitat și, revenind la starea fundamentală, emite radiații caracteristice. Fotoelectronul emis duce toată energia fotonului (minus energia de legare a electronului din atom).
Difuzarea radiațiilor X se datorează electronilor mediului de împrăștiere. Există împrăștiere clasică (lungimea de undă a radiației nu se schimbă, dar direcția de propagare se schimbă) și împrăștiere cu modificarea lungimii de undă - efectul Compton (lungimea de undă a radiației împrăștiate este mai mare decât cea incidentă). În acest din urmă caz, fotonul se comportă ca o minge în mișcare, iar împrăștierea fotonilor are loc, conform expresiei figurative a lui Comnton, ca un joc de biliard cu fotoni și electroni: ciocnind cu un electron, fotonul transferă o parte din energia sa. la el și se împrăștie, având deja mai puțină energie (respectiv, lungimea de undă a radiației împrăștiate crește), electronul zboară din atom cu o energie de recul (acești electroni se numesc electroni Compton sau electroni de recul). Absorbția energiei cu raze X are loc în timpul formării electronilor secundari (Compton și fotoelectroni) și transferului de energie către aceștia. Energia razelor X transferată la o unitate de masă a unei substanțe determină doza absorbită de raze X. Unitatea acestei doze 1 rad corespunde la 100 erg/g. Datorită energiei absorbite în substanța absorbantului, au loc o serie de procese secundare care sunt importante pentru dozimetria cu raze X, deoarece pe acestea se bazează metodele de măsurare cu raze X. (vezi Dozimetrie).
Toate gazele și multe lichide, semiconductori și dielectrici, sub acțiunea razelor X, cresc conductivitatea electrică. Conductibilitatea o gasesc cele mai bune materiale izolante: parafina, mica, cauciuc, chihlimbar. Modificarea conductibilității se datorează ionizării mediului, adică separării moleculelor neutre în ioni pozitivi și negativi (ionizarea este produsă de electroni secundari). Ionizarea în aer este utilizată pentru a determina doza de expunere la radiații X (doza în aer), care este măsurată în roentgens (vezi Doze de radiații ionizante). La o doză de 1 r, doza absorbită în aer este de 0,88 rad.
Sub acțiunea razelor X, ca urmare a excitării moleculelor unei substanțe (și în timpul recombinării ionilor), în multe cazuri este excitată o strălucire vizibilă a substanței. La intensități mari de radiații cu raze X se observă o strălucire vizibilă a aerului, hârtiei, parafinei etc. (metalele sunt o excepție). Cel mai mare randament de lumină vizibilă este dat de fosfori cristalini precum Zn·CdS·Ag-fosfor și alții utilizați pentru ecrane în fluoroscopie.
Sub acțiunea razelor X, într-o substanță pot avea loc și diferite procese chimice: descompunerea halogenurilor de argint (un efect fotografic folosit în razele X), descompunerea apei și a soluțiilor apoase de peroxid de hidrogen, o modificare a proprietățile celuloidului (încețoșare și eliberare de camfor), parafinei (încețoșare și albire).
Ca rezultat al conversiei complete, toată energia de raze X absorbită de substanța inertă din punct de vedere chimic este transformată în căldură. Măsurarea cantităților foarte mici de căldură necesită metode extrem de sensibile, dar este metoda principală pentru măsurători absolute ale razelor X.
Efectele biologice secundare de la expunerea la raze X stau la baza radioterapiei medicale (vezi). Razele X, ale căror cuante sunt de 6-16 keV (lungimi de undă efective de la 2 la 5 Å), sunt aproape complet absorbite de tegumentul cutanat al țesutului corpului uman; se numesc raze de frontieră sau, uneori, raze Bucca (vezi raze Bucca). Pentru terapia cu raze X profunde, se utilizează radiații filtrate dur cu cuante de energie efectivă de la 100 la 300 keV.
Efectul biologic al radiațiilor cu raze X ar trebui luat în considerare nu numai în terapia cu raze X, ci și în diagnosticarea cu raze X, precum și în toate celelalte cazuri de contact cu raze X care necesită utilizarea protecției împotriva radiațiilor ( vedea).
Capacitate mare de penetrare - capabil să pătrundă în anumite medii. Razele X pătrund cel mai bine prin medii gazoase (țesut pulmonar), pătrund slab prin substanțe cu densitate mare de electroni și masă atomică mare (la om - oase).
Fluorescență - strălucire. În acest caz, energia razelor X este transformată în energia luminii vizibile. În prezent, principiul fluorescenței stă la baza dispozitivului de ecrane de intensificare concepute pentru iluminarea suplimentară a filmului cu raze X. Acest lucru vă permite să reduceți sarcina de radiații pe corpul pacientului studiat.
Fotochimic - capacitatea de a induce diferite reacții chimice.
Capacitate de ionizare - sub influența razelor X, are loc ionizarea atomilor (descompunerea moleculelor neutre în ioni pozitivi și negativi care formează o pereche de ioni.
Biologic - deteriorarea celulelor. În cea mai mare parte, se datorează ionizării structurilor semnificative biologic (ADN, ARN, molecule de proteine, aminoacizi, apă). Efecte biologice pozitive - antitumorale, antiinflamatorii.
Dispozitiv cu tub fascicul
Razele X sunt produse într-un tub cu raze X. Un tub cu raze X este un recipient de sticlă cu un vid în interior. Există 2 electrozi - catod și anod. Catodul este o spirală subțire de wolfram. Anodul din tuburile vechi era o tijă grea de cupru, cu o suprafață teșită îndreptată spre catod. Pe suprafața teșită a anodului a fost lipită o placă de metal refractar - oglinda anodului (anodul este foarte fierbinte în timpul funcționării). În centrul oglinzii se află focalizarea tubului cu raze X Aici sunt produse razele X. Cu cât valoarea focalizării este mai mică, cu atât contururile subiectului fotografiat sunt mai clare. Focalizarea mică este considerată 1x1 mm și chiar mai puțin.
În aparatele moderne cu raze X, electrozii sunt fabricați din metale refractare. De obicei, se folosesc tuburi cu un anod rotativ. În timpul funcționării, anodul este rotit de un dispozitiv special, iar electronii care zboară din catod cad în focarul optic. Datorită rotației anodului, poziția focarului optic se schimbă tot timpul, astfel încât astfel de tuburi sunt mai durabile și nu se uzează mult timp.
Cum se obțin razele X? În primul rând, filamentul catodic este încălzit. Pentru a face acest lucru, folosind un transformator descendente, tensiunea de pe tub este redusă de la 220 la 12-15V. Filamentul catodic se încălzește, electronii din el încep să se miște mai repede, unii dintre electroni trec dincolo de filament și în jurul lui se formează un nor de electroni liberi. După aceea, se pornește un curent de înaltă tensiune, care se obține folosind un transformator step-up. În aparatele de diagnosticare cu raze X, curentul de înaltă tensiune este utilizat de la 40 la 125 KV (1KV=1000V). Cu cât tensiunea pe tub este mai mare, cu atât lungimea de undă este mai mică. Când se pornește o tensiune înaltă, se obține o diferență mare de potențial la polii tubului, electronii „se desprind” din catod și se îndreaptă spre anod cu viteză mare (tubul este cel mai simplu accelerator de particule încărcate). Datorită dispozitivelor speciale, electronii nu se împrăștie în lateral, ci cad în aproape un punct al anodului - focarul (punctul focal) și sunt decelerati în câmpul electric al atomilor anodului. Când electronii decelerează, apar unde electromagnetice, adică. raze X. Datorită unui dispozitiv special (în tuburile vechi - teșirea anodului), razele X sunt direcționate către pacient sub forma unui fascicul divergent de raze, un „con”.
Imagistica cu raze X
Filmul cu raze X este o structură stratificată, stratul principal este o compoziție de poliester cu o grosime de până la 175 microni, acoperită cu o emulsie fotografică (iodură și bromură de argint, gelatină).
Dezvoltarea filmului - argintul este restaurat (unde au trecut razele - înnegrirea zonei filmului, unde au zăbovit - zone mai deschise)
Fixer - spălarea bromurului de argint din zonele prin care razele au trecut și nu au zăbovit.
Aparatul unei camere radiologice moderne
1. Sala de radiografie propriu-zisă, unde se află aparatul și sunt examinați pacienții. Suprafața camerei cu raze X trebuie să fie de cel puțin 50 m2
2. Sala de control, unde se afla panoul de comanda, cu ajutorul careia asistentul de laborator de raze X controleaza intreaga functionare a aparatului.
3. Un laborator fotografic în care casetele sunt încărcate cu peliculă, se dezvoltă și se fixează imaginile, se spală și se usucă. O metodă modernă de prelucrare foto a filmelor cu raze X medicale este utilizarea procesoarelor tip role. Pe lângă confortul neîndoielnic în muncă, procesoarele oferă o stabilitate ridicată a procesului de procesare a fotografiilor. Timpul unui ciclu complet din momentul în care filmul intră în mașina de procesare până la primirea unui model de raze X uscate („de la uscat la uscat”) nu depășește câteva minute.
4. Cabinet medic, unde medicul radiolog analizeaza si descrie radiografiile facute.
Metode de protecție a personalului medical și a pacienților împotriva radiațiilor cu raze X
3 metode principale de protecție: protecție prin ecranare, distanță și timp.
1 .Protecție scut:
Razele X sunt plasate pe calea unor dispozitive speciale din materiale care absorb bine razele X. Poate fi plumb, beton, beton barit etc. Peretii, podeaua, tavanul in camerele de radiografie sunt protejati, realizati din materiale care nu transmit razele in incaperile invecinate. Ușile sunt protejate cu material plumb. Ferestrele de observare dintre camera de radiografie și camera de control sunt realizate din sticlă cu plumb. Tubul cu raze X este plasat într-o carcasă de protecție specială care nu lasă razele X să treacă, iar razele sunt îndreptate către pacient printr-o „fereastră” specială. La fereastră este atașat un tub, ceea ce limitează dimensiunea fasciculului de raze X. În plus, diafragma mașinii cu raze X este instalată la ieșirea razelor din tub. Este format din 2 perechi de plăci perpendiculare între ele. Aceste plăci pot fi mutate și îndepărtate ca draperiile. În acest fel, câmpul de iradiere poate fi mărit sau micșorat. Prin urmare, cu cât câmpul de iradiere este mai mare, cu atât prejudiciul este mai mare deschidere este o parte importantă a protecției, în special la copii. În plus, medicul însuși este iradiat mai puțin. Iar calitatea imaginilor va fi mai bună. Un alt exemplu de ecranare este cusut - acele părți ale corpului subiectului care nu sunt în prezent supuse împușcării ar trebui acoperite cu foi de cauciuc cu plumb. Există și șorțuri, fuste, mănuși din material special de protecție.
2 .Protecție în timp:
Pacientul trebuie iradiat în timpul examinării cu raze X pentru cât mai puțin timp posibil (grabă, dar nu în detrimentul diagnosticului). În acest sens, imaginile dau o sarcină de radiație mai mică decât transiluminarea, deoarece. În imagini sunt folosite viteze foarte mici de expunere (timp). Protecția timpului este principala modalitate de a proteja atât pacientul, cât și radiologul însuși. La examinarea pacienților, medicul, ceteris paribus, încearcă să aleagă o metodă de cercetare care durează mai puțin, dar nu în detrimentul diagnosticului. În acest sens, fluoroscopia este mai dăunătoare, dar, din păcate, este adesea imposibil să faci fără fluoroscopia. Deci, în studiul esofagului, stomacului, intestinelor, sunt utilizate ambele metode. Atunci când alegem o metodă de cercetare, ne ghidăm după regula conform căreia beneficiile cercetării ar trebui să fie mai mari decât răul. Uneori, din cauza fricii de a face o poză în plus, apar erori de diagnostic, tratamentul este prescris incorect, ceea ce costă uneori viața pacientului. Este necesar să vă amintiți despre pericolele radiațiilor, dar nu vă fie frică de ea, este mai rău pentru pacient.
3 .Distanța de protecție:
Conform legii pătratice a luminii, iluminarea unei suprafețe date este invers proporțională cu pătratul distanței de la sursa de lumină la suprafața iluminată. În ceea ce privește examinarea cu raze X, aceasta înseamnă că doza de radiații este invers proporțională cu pătratul distanței de la focarul tubului cu raze X la pacient (distanța focală). Cu o creștere a distanței focale de 2 ori, doza de radiații scade de 4 ori, cu o creștere a distanței focale de 3 ori, doza de radiații scade de 9 ori.
Pentru fluoroscopie nu este permisă o distanță focală mai mică de 35 cm. Distanța de la pereți la aparatul cu raze X trebuie să fie de cel puțin 2 m, altfel se formează raze secundare care apar atunci când fasciculul primar de raze lovește obiectele din jur ( pereți etc.). Din același motiv, mobilierul suplimentar nu este permis în camerele cu raze X. Uneori, la examinarea pacienților grav bolnavi, personalul secțiilor chirurgicale și terapeutice îl ajută pe pacient să stea în spatele ecranului pentru transiluminare și să stea lângă pacient în timpul examinării, sprijinindu-l. Ca excepție, acest lucru este acceptabil. Însă radiologul trebuie să se asigure că asistentele și asistentele care ajută bolnavii își îmbracă șorțul de protecție și mănuși și, dacă este posibil, să nu stea aproape de pacient (protecție la distanță). Dacă în camera de radiografie au venit mai mulți pacienți, aceștia sunt chemați în camera de procedură de către o persoană, adică. În studiu ar trebui să existe o singură persoană odată.
Bazele fizice ale radiografiei și fluorografiei. Deficiențele și avantajele lor. Avantajele digitale față de film.
Principiile radiografiei
Pentru radiografia de diagnostic, este indicat să se facă poze în cel puțin două proiecții. Acest lucru se datorează faptului că radiografia este o imagine plată a unui obiect tridimensional. Și ca urmare, localizarea focarului patologic detectat poate fi stabilită numai cu ajutorul a 2 proiecții.
Tehnica imagistică
Calitatea imaginii cu raze X rezultată este determinată de 3 parametri principali. Tensiunea aplicată tubului cu raze X, puterea curentului și timpul de funcționare al tubului. În funcție de formațiunile anatomice studiate și de datele de greutate și mărime ale pacientului, acești parametri pot varia semnificativ. Există valori medii pentru diferite organe și țesuturi, dar trebuie avut în vedere că valorile reale vor diferi în funcție de dispozitivul în care se efectuează examinarea și de pacientul care este radiografiat. Un tabel individual de valori este compilat pentru fiecare dispozitiv. Aceste valori nu sunt absolute și sunt ajustate pe măsură ce studiul progresează. Calitatea imaginilor efectuate depinde în mare măsură de capacitatea radiografului de a adapta în mod adecvat tabelul de valori medii la un anumit pacient.
Înregistrare imagini
Cel mai obișnuit mod de a înregistra o imagine cu raze X este să o fixați pe o peliculă sensibilă la raze X și apoi să o dezvoltați. În prezent, există și sisteme care asigură înregistrarea digitală a datelor. Datorită costului ridicat și complexității producției, acest tip de echipament este oarecum inferior echipamentelor analogice în ceea ce privește prevalența.
Filmul cu raze X este plasat în dispozitive speciale - casete (se spune - caseta este încărcată). Caseta protejează filmul de lumina vizibilă; acesta din urmă, ca și razele X, are capacitatea de a reduce argintul metalic din AgBr. Casetele sunt realizate dintr-un material care nu transmite lumină, ci transmite raze X. În interiorul casetelor sunt ecrane de intensificare, filmul este așezat între ei; atunci când faceți o fotografie, nu doar razele X cad pe film, ci și lumina de pe ecrane (ecranele sunt acoperite cu sare fluorescentă, astfel încât strălucesc și sporesc acțiunea razelor X). Acest lucru vă permite să reduceți de 10 ori sarcina de radiații asupra pacientului.
Când se face o fotografie, razele X sunt direcționate către centrul obiectului fotografiat (centrare). După filmarea într-un laborator foto, filmul este dezvoltat în substanțe chimice speciale și fix (fix). Cert este că pe acele părți ale filmului care nu au fost lovite de raze X în timpul filmării sau au fost puține dintre ele, argintul nu a fost restaurat, iar dacă filmul nu este plasat într-o soluție de fixare (fixator), atunci când examinând filmul, argintul este restaurat sub influența luminii vizibile.Sveta. Întregul film va deveni negru și nicio imagine nu va fi vizibilă. La fixare (fixare), AgBr neredus din peliculă intră în soluția de fixare, deci există mult argint în fixator, iar aceste soluții nu sunt turnate, ci predate centrelor de raze X.
O metodă modernă de prelucrare foto a filmelor cu raze X medicale este utilizarea procesoarelor tip role. Pe lângă confortul neîndoielnic în muncă, procesoarele oferă o stabilitate ridicată a procesului de procesare a fotografiilor. Timpul unui ciclu complet din momentul în care filmul intră în mașina de procesare până la primirea unui model de raze X uscate („de la uscat la uscat”) nu depășește câteva minute.
Razele X sunt o imagine realizată în alb-negru - un negativ. Negru - zone cu densitate scăzută (plămâni, bule de gaz din stomac. Alb - cu densitate mare (oase).
Fluorografie- Esența FOG este că, odată cu el, se obține mai întâi o imagine a pieptului pe un ecran fluorescent, apoi se face o fotografie nu a pacientului însuși, ci a imaginii acestuia pe ecran.
Fluorografia oferă o imagine redusă a obiectului. Există tehnici de cadru mic (ex. 24×24 mm sau 35×35 mm) și cadru mare (ex. 70×70 mm sau 100×100 mm). Acesta din urmă, din punct de vedere al capacităților de diagnosticare, abordează radiografia. FOG este folosit pentru examinarea preventivă a populaţiei(sunt depistate boli ascunse precum cancerul și tuberculoza).
Au fost dezvoltate atât dispozitive fluorografice staționare, cât și mobile.
În prezent, fluorografia pe film este înlocuită treptat de digitală. Metodele digitale fac posibilă simplificarea lucrului cu o imagine (o imagine poate fi afișată pe un ecran de monitor, imprimată, transmisă în rețea, stocată într-o bază de date medicală etc.), reduce expunerea la radiații a pacientului și reduce costul materiale suplimentare (film, dezvoltator pentru filme).
Există două metode comune de fluorografie digitală. Prima tehnică, la fel ca fluorografia convențională, folosește fotografiarea unei imagini pe un ecran fluorescent, doar o matrice CCD este folosită în locul unui film cu raze X. A doua tehnică folosește scanarea transversală stratificată a pieptului cu un fascicul de raze X în formă de evantai cu detectarea radiației transmise de către un detector liniar (similar cu un scaner convențional de documente pe hârtie, unde detectorul liniar se mișcă de-a lungul unei foi de hârtie). A doua metodă permite utilizarea unor doze mult mai mici de radiații. Unul dintre dezavantajele celei de-a doua metode este timpul mai lung pentru obținerea imaginii.
Caracteristici comparative ale încărcăturii de doză în diferite studii.
O fluorogramă toracică cu film convențională oferă pacientului o doză individuală medie de radiații de 0,5 milisievert (mSv) per procedură (fluorograma digitală - 0,05 mSv), în timp ce o radiografie pe film - 0,3 mSv per procedură (radiografie digitală - 0,03 mSv) și tomografia computerizată a toracelui - 11 mSv per procedură. Imagistica prin rezonanță magnetică nu implică expunerea la radiații
Beneficiile radiografiei
Disponibilitate largă a metodei și ușurință în cercetare.
Majoritatea studiilor nu necesită pregătirea specială a pacientului.
Costul relativ scăzut al cercetării.
Imaginile pot fi folosite pentru consultarea cu alt specialist sau in alta institutie (spre deosebire de imaginile cu ultrasunete, unde este necesara o a doua examinare, deoarece imaginile obtinute sunt dependente de operator).
Imagine statică - complexitatea evaluării funcției corpului.
Prezența radiațiilor ionizante care pot avea un efect nociv asupra pacientului.
Conținutul informațional al radiografiei clasice este mult mai scăzut decât metodele moderne de imagistică medicală precum CT, RMN etc. Imaginile cu raze X obișnuite reflectă stratificarea de proiecție a structurilor anatomice complexe, adică umbra lor de raze X însumată, în contrast cu seria stratificată de imagini obținute prin metode tomografice moderne.
Fără utilizarea agenților de contrast, radiografia nu este suficient de informativă pentru a analiza modificările țesuturilor moi care diferă puțin ca densitate (de exemplu, atunci când se studiază organele abdominale).
Bazele fizice ale radioscopiei. Dezavantajele și avantajele metodei
În condiții moderne, utilizarea unui ecran fluorescent nu este justificată din cauza luminozității sale scăzute, ceea ce face necesară efectuarea cercetărilor într-o cameră bine întunecată și după o lungă adaptare a cercetătorului la întuneric (10-15 minute) la distinge o imagine de intensitate redusă.
Acum sunt folosite ecrane fluorescente la proiectarea intensificatorului de imagine cu raze X, care mărește luminozitatea (strălucirea) imaginii primare de aproximativ 5.000 de ori. Cu ajutorul unui convertor electron-optic, imaginea apare pe ecranul monitorului, ceea ce îmbunătățește semnificativ calitatea diagnosticului, nu necesită întunecarea camerei cu raze X.
Avantajele fluoroscopiei
Principalul avantaj față de radiografie este faptul că studiul este în timp real. Acest lucru vă permite să evaluați nu numai structura organului, ci și deplasarea acestuia, contractilitatea sau extensibilitatea, trecerea unui agent de contrast și plenitudinea acestuia. Metoda vă permite, de asemenea, să evaluați rapid localizarea unor modificări, datorită rotației obiectului de studiu în timpul transiluminării (studiu multiproiecție).
Fluoroscopia vă permite să controlați implementarea unor proceduri instrumentale - plasarea cateterului, angioplastie (vezi angiografie), fistulografie.
Imaginile rezultate pot fi plasate pe un CD obișnuit sau pe un stoc de rețea.
Odată cu apariția tehnologiilor digitale, 3 dezavantaje principale inerente fluoroscopia tradițională au dispărut:
Doza de radiație relativ mare în comparație cu radiografia - dispozitivele moderne cu doze mici au lăsat acest dezavantaj în trecut. Utilizarea modurilor de scanare în impulsuri reduce și mai mult încărcarea dozei cu până la 90%.
Rezoluție spațială scăzută - pe dispozitivele digitale moderne, rezoluția în modul scopy este doar puțin inferioară rezoluției în modul radiografic. În acest caz, capacitatea de a observa starea funcțională a organelor individuale (inima, plămânii, stomacul, intestinele) „în dinamică” este de o importanță decisivă.
Imposibilitatea documentării cercetării - tehnologiile de imagistică digitală fac posibilă salvarea materialelor de cercetare, atât cadru cu cadru, cât și ca secvență video.
Fluoroscopia se efectuează în principal în diagnosticul cu raze X al afecțiunilor organelor interne localizate în cavitățile abdominale și toracice, conform planului pe care medicul radiolog îl întocmește înainte de începerea studiului. Uneori, așa-numita fluoroscopia de sondaj este folosită pentru a recunoaște leziunile traumatice osoase, pentru a clarifica zona de radiografiat.
Examen fluoroscopic de contrast
Contrastul artificial extinde foarte mult posibilitățile de examinare cu raze X a organelor și sistemelor în care densitățile țesuturilor sunt aproximativ aceleași (de exemplu, cavitatea abdominală, ale cărei organe transmit razele X aproximativ în aceeași măsură și, prin urmare, au un contrast scăzut). Acest lucru se realizează prin introducerea în lumenul stomacului sau intestinelor a unei suspensii apoase de sulfat de bariu, care nu se dizolvă în sucurile digestive, nu este absorbită de stomac sau intestine și este excretată în mod natural într-o formă complet nemodificată. Principalul avantaj al suspensiei de bariu este că, trecând prin esofag, stomac și intestine, le acoperă pereții interiori și oferă o imagine completă a naturii cotelor, depresiilor și a altor caracteristici ale membranei mucoase pe ecran sau film. Studiul reliefului intern al esofagului, stomacului și intestinelor contribuie la recunoașterea unui număr de boli ale acestor organe. Cu o umplere mai strânsă, este posibil să se determine forma, dimensiunea, poziția și funcția organului studiat.
Mamografia - bazele metodei, indicații. Avantajele mamografiei digitale față de film.
Mamografie- capitolul diagnostice medicale, angajate în cercetare non-invazivăglanda mamară, în principal feminină, care se efectuează cu scopul de a:
1. examen profilactic (screening) a femeilor sănătoase pentru a depista forme precoce, nepalpabile, de cancer de sân;
2. diagnostic diferențial între cancer și hiperplazia dishormonală benignă (FAM) a sânului;
3. evaluarea creșterii tumorii primare (focare canceroase cu un singur ganglion sau multicentrice);
4.Monitorizarea dinamică în dispensar a stării glandelor mamare după intervenție chirurgicală.
Următoarele metode de radiodiagnostic al cancerului de sân au fost introduse în practica medicală: mamografia, ultrasunetele, tomografia computerizată, imagistica prin rezonanță magnetică, Doppler color și putere, biopsia stereotaxică ghidată de mamografie și termografia.
mamografie cu raze X
În prezent, în lume, în marea majoritate a cazurilor, mamografia cu proiecție cu raze X, film (analogic) sau digitală, este folosită pentru a diagnostica cancerul de sân (BC) feminin.
Procedura nu durează mai mult de 10 minute. Pentru lovitură, pieptul trebuie fixat între două scânduri și ușor comprimat. Poza este realizată în două proiecții, astfel încât să puteți determina cu exactitate locația neoplasmului, dacă acesta este găsit. Deoarece simetria este unul dintre factorii de diagnostic, ambii sâni trebuie întotdeauna examinați.
mamografie RMN
Plângeri cu privire la retragerea sau bombarea oricărei părți a glandei
Evacuarea din mamelon, schimbându-i forma
Durerea glandei mamare, umflarea acesteia, redimensionarea
Ca metodă de screening preventiv, mamografia este prescrisă tuturor femeilor cu vârsta de 40 de ani și mai mult sau femeilor care prezintă risc.
Tumori benigne ale sânului (în special fibroadenom)
Procese inflamatorii (mastita)
Mastopatie
Tumori ale organelor genitale
Boli ale glandelor endocrine (tiroidă, pancreas)
Infertilitate
Obezitatea
Istoricul intervenției chirurgicale la sân
Avantajele mamografiei digitale față de film:
Reducerea sarcinilor de doză în timpul studiilor cu raze X;
Îmbunătățirea eficienței cercetării, permițând identificarea proceselor patologice inaccesibile anterior (posibilitatea procesării imaginilor pe computer digital);
Posibilitati de utilizare a retelelor de telecomunicatii pentru transmiterea imaginilor in scopul consultarii la distanta;
Realizarea efectului economic în timpul cercetării în masă.
