Виды лучевой диагностики

Коротко

Статья разбирает виды лучевой диагностики — от рентгенографии и маммографии до компьютерной и магнитно-резонансной томографии, сцинтиграфии, ОФЭКТ и ПЭТ. Ключевое различие между методами — физическая основа: рентгенография, КТ и маммография используют ионизирующее рентгеновское излучение и дают лучевую нагрузку, МРТ построена на магнитном резонансе, а УЗИ — на ультразвуковых волнах, и ионизирующего излучения эти два метода не используют. По ходу статьи — зачем вводят контраст, что добавляют методики вроде томосинтеза и SLOT-рентгенографии и как устроены комбинированные FUSION-исследования (ПЭТ-КТ и ПЭТ-МРТ). После прочтения понятно, какой метод какую задачу решает и о чём стоит спросить врача перед исследованием.

Виды лучевой диагностики

Лучевая диагностика представляет собой часть медицины, в которой используются разнообразные диагностические методы, включающие как ионизирующее, так и неионизирующее излучение, а также методы магнитного резонанса и ядерной медицины. Эти методы направлены на выявление различных патологий, в том числе внутренних травм, опухолей, инфекционных заболеваний и других состояний. Лучевая диагностика важна не только для подтверждения диагнозов в случае подозрения на заболевание, но и для проведения профилактических обследований, таких как маммография для раннего выявления заболеваний молочных желез у женщин. Также в некоторых образовательных учреждениях требуется ежегодное прохождение флюорографии. Ознакомиться с оборудованием для лучевой диагностики можно в нашем каталоге. Вы можете оставить заявку на обратный звонок, позвонить по телефону 8 800 600 64 38 или прислать запрос на наш e-mail: sales@aviormed.ru.

Рентгенография

Рентгенография является одним из основных диагностических инструментов. На сегодняшний день в медицинской практике преимущественно используется цифровая рентгенография. Она осуществляется с использованием специализированных источников ионизирующего излучения - рентгеновских аппаратов, которые создают рентгеновские лучи, проникающие через тело пациента и регистрируемые детектором (плоскопанельные детекторы или кассеты оцифровщиков/дигитайзеров), который транслирует изображение на экран компьютера. Создаваемые таким образом теневые изображения предоставляют врачу ценные данные о состоянии внутренних органов, включая легкие, сердце, желудок, лимфатические узлы и костную систему. Рентгенография позволяет обнаружить переломы, травмы, патологические процессы: воспаления, разрушения и дистрофические изменения в тканях, опухоли и врожденные аномалии органов и др. Рентгенография (флюорография) также используется для диагностики органов загрудинной области (например, легких). Когда стандартная рентгенография не дает полной картины для диагностики, используют контрастное рентгеновское исследование. Этот метод применяется для детального изучения полых органов, включая желудок, кишечник, сосуды, мочевой пузырь и другие. Для повышения четкости изображения в организм пациента вводят контрастные средства различными способами, в том числе перорально или внутривенно. Эти средства усиливают поглощение рентгеновских лучей, обеспечивая более четкое изображение. Современные достижения, такие как томосинтез и SLOT-рентгенография, значительно расширили диагностические возможности рентгеновских исследований. Панорамная SLOT-рентгенография – метод, при котором за один проход рентгеновской трубки над телом/частью тела пациента выполняется двумерная рентгенография узким направленным пучком. Это позволяет получать точные изображения больших протяженных анатомических областей, таких как позвоночник или конечности, без искажений, в их реальных размерах. Томосинтез - это линейная томография. Результат исследования представляет собой последовательность томограмм, выполненных на заданной глубине с фиксированным расстоянием между срезами. Томосинтез улучшает выявляемость и уточняет характеристику патологических изменений органов грудной клетки, при этом обладает относительно низкой лучевой нагрузкой. Исследование методом томосинтеза создает серию томограмм, выполненных на определенной глубине с постоянным интервалом между срезами. Этот метод повышает точность обнаружения патологических процессов органов грудной клетки и помогает более детально описать их, при этом он характеризуется сравнительно низким уровнем лучевой нагрузки. Маммография также относится к рентгеновским методам диагностики.

Маммография

Маммограмма, получаемая в ходе обследования, используется для раннего обнаружения заболеваний молочных желез. Этот метод способен выявлять патологические изменения в тканях задолго до того, как они станут заметны пациентке или врачу. Применение передовых технологий маммографии, включая томосинтез и контрастное усиление, значительно повышает диагностическую ценность исследования. Маммография с томосинтезом – это метод создания серии срезовых изображений для последующей объемной (3D) реконструкции молочной железы. В ходе одного исследования одновременно проводятся классическая маммография (2D) и томосинтез (3D), причем оба типа снимков делаются в процессе одной компрессии груди. Томосинтез увеличивает шансы на раннее выявление рака молочной железы, особенно в случаях, когда стандартная маммография менее эффективна из-за высокой плотности тканей. Маммографию можно также проводить с контрастным усилением в качестве более доступной альтернативы МРТ. В процессе такой маммографии пациентке вводится контрастное вещество внутривенно, что улучшает визуализацию опухоли на фоне окружающих тканей. Этот подход объединяет традиционное маммографическое изображение с оценкой кровоснабжения опухоли, давая возможность анализировать как структурные, так и функциональные характеристики образований. После обследования часть женщин вынуждены пройти дополнительный этап обследования - биопсию. Для этого существуют роботизированные приставки к маммографам. Такая биопсия под контролем маммографа отличается точностью и безопасностью процедуры.

Ультразвуковое исследование

Ультразвуковое исследование (УЗИ) - неионизирующий метод диагностики, который использует безопасные ультразвуковые волны для получения изображений внутренних структур тела. Датчик устройства испускает ультразвуковые волны и принимает обратно эхо-сигналы, отраженные от тканей, которые затем преобразуются в визуальные изображения на экране монитора в различных оттенках серого цвета. Для визуализации подвижных элементов, например, крови, используются допплеровские методы, которые позволяют окрашивать ее в различные цвета в зависимости от характера кровотока (обычно кровоток к датчику принято картировать красным цветом, а от датчика - синим). УЗИ является доступным и информативным методом, позволяющим наблюдать за состоянием органов (щитовидной железы, молочных желез, органов брюшной полости, загрудинной области и др. органов и систем) в реальном времени. Этот метод позволяет провести как морфологическую, так и функциональную оценку органов с высокой степенью детализации и без вреда для пациента. УЗИ не имеет ограничений на количество процедур и часто используется для мониторинга лечения и оценки его эффективности. УЗИ включает в себя большой комплекс методов исследований, подробно мы рассказывали об этом в нашей статье:

Ультразвуковая диагностика: методы проведения и возможности исследования

Компьютерная томография

КТ является одним из наиболее информативных видов исследования. В основе метода лежит послойное рентгенологическое сканирование проекций/срезов органа в разных плоскостях. Изображение, получаемое при этом способе излучения, обрабатывается ПО компьютера в режиме реального времени. КТ выявляет опухоли на ранних стадиях, метастазы, воспалительные изменения, переломы и многое другое. Этот метод позволяет рентгенологу оценить размеры, характер и локализацию изменений, а также определить их связь с соседними органами и тканями. Современные компьютерные томографы позволяют минимизировать лучевую нагрузку на пациентов, сохраняя при этом высокую четкость изображений. КТ используется для диагностики заболеваний головы, шеи, органов грудной клетки и брюшной полости, малого таза, конечностей. Исследования могут проводиться с использованием контрастирующих веществ, что обеспечивает более точную диагностику, определение стадии онкологических заболеваний и планирование хирургического вмешательства при необходимости. Компьютерная томография (КТ) является не только инструментом диагностики, но и служит средством точного контроля при малоинвазивных процедурах. КТ-контроль обеспечивает точное позиционирование (иглы) и снижает риски осложнений. Например, КТ используется для лучевого контроля при биопсии новообразований костей, легких, средостения. Точная визуализация КТ позволяет извлекать биологический материал из труднодоступных областей. Биопсия на сегодняшний день даже может проводиться с помощью специальных роботизированных пункционных устройств, прилагающихся к компьютерному томографу.

Магнитно-резонансная томография

Магнитно-резонансная томография (МРТ) – это метод создания томографических медицинских изображений для диагностики внутренних органов и тканей, основанный на явлении ядерного магнитного резонанса. Процесс включает в себя возбуждение атомных ядер, преимущественно водорода, с помощью электромагнитных волн в условиях сильного магнитного поля. МРТ не несет лучевой нагрузки, в отличие от рентгеновских методов. МРТ эффективна для выявления широкого спектра заболеваний, включая новообразования, сердечно-сосудистые и неврологические патологии, а также травмы. Особенно метод ценен для исследования мягких тканей, включая головной и спинной мозг, суставы и внутренние органы. Процедура МРТ не вызывает боли и является неинвазивной, но иногда требует введения контраста (на основе гадолиния) для лучшей визуализации. Ограничениями для проведения МРТ могут быть имплантированные медицинские устройства, такие как кардиостимуляторы или инсулиновые насосы, а также наличие ферромагнитных металлических имплантатов. В таких случаях требуется консультация с врачом. МРТ может проводиться с контрастным веществом. МРТ используется также для контроля метастазов.

Сцинтиграфия, ОФЭКТ, ПЭТ

Томография не ограничивается КТ или МРТ. Например, есть методы:

• ОФЭКТ - Однофотонная эмиссионная компьютерная томография,
• ПЭТ - Позитронно-эмиссионная томография (Двухфотонная эмиссионная томография),

но прежде надо рассмотреть метод:

• Сцинтиграфия.

При сцинтиграфии пациенту вводят радиоактивные изотопы (радионуклидный фармпрепарат) и получают двумерное изображение за счет регистрации детектором испускаемого ими излучения. Детектором является специальная гамма-камера, состоящая из:

• многоканального коллиматора;
• сцинтиллятора;
• матрицы из ФЭУ (фотоэлектронного умножителя);
• электронного блока для определения координат и интенсивности сцинтилляции;
• ЭВМ: компьютер, консоль оператора.

Следующим шагом в радиоизотопной диагностике является ОФЭКТ (Однофотонная эмиссионная компьютерная томография), которая позволяет получать трехмерные изображения путем компьютерной обработки двумерных сцинтиграмм (можно сказать, что сцинтиграфия - основа ОФЭКТ). Для этого гамма-камера поворачивается вокруг пациента для фиксации проекций, после сканирования происходит восстановление трехмерного изображения. Метод называется “однофотонным”, так как в процессе используются радиоизотопы, ядра которых испускают только 1 гамма-квант при радиоактивном распаде.

Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) сегодня стоит в ряду наиболее передовых диагностических методов. В отличие от рентгеновской, ультразвуковой и магнитно-резонансной томографии, которые визуализируют структурные патологические изменения в органах, ПЭТ способен выявлять изменения в обменных процессах, предшествующие патологическим изменениям. Это позволяет обнаруживать патологии на самых ранних этапах, еще до возникновения морфологических изменений. ПЭТ широко используется в онкологии для диагностики и мониторинга опухолей, в кардиологии и неврологии для изучения метаболических процессов в сердце и мозге, а также для оценки эффективности фармакологических средств. Эффективность ПЭТ во многом зависит от наличия специализированных радиофармацевтических препаратов (РФП), меченных радиоактивными изотопами. Основа метода - детекция двух противоположно-направленных гамма-квантов, поэтому его еще называют двухфотонной эмиссионной томографией. При ПЭТ пациенту вводят радионуклидный фармпрепарат, содержащий β+-активный изотоп, который при позитронном бета-распаде испускает позитроны. Максимальный пробег позитронов в биологических тканях составляет всего несколько мм. Позитрон сталкивается с электроном близлежащего атома, и при соединении этих двух частиц образуется атом позитрония, который практически мгновенно распадается. В результате происходит аннигиляция позитрона и электрона, что создает два гамма-кванта с энергией 511 КэВ. То есть все эти процессы происходят практически в том же месте, где и находится радионуклидный фармпрепарат. При позитронно-эмиссионной томографии гамма-кванты испускаются в противоположных направлениях (на 180 градусов), их регистрация происходит с помощью метода совпадений. Два детектора размещаются по обе стороны от тела пациента так, что они находятся на одной линии с точкой испускания гамма-квантов, и соответственно с точкой концентрации радиоактивного нуклида. Детекторы, образующие несколько колец вокруг тела пациента, позволяют регистрировать множество таких событий. Пересечение траекторий гамма-квантов позволяет получить изображение распределения радиофармацевтического препарата и визуализировать изучаемый орган.

Комбинированные FUSION методы

Бывает так, что в практике применение лишь одного лучевого метода недостаточно, поэтому методы комбинируют для максимальной точности в исследовании. Например, комбинация ультразвуковых и КТ/МРТ изображений:

ПЭТ, к примеру, все чаще используется в комбинации с КТ или МРТ, что позволяет одновременно получать данные о структуре и биохимических процессах организма. Это сочетание особенно ценно, поскольку ПЭТ визуализирует метаболическую/биохимическую активность, а КТ или МРТ предоставляют анатомические детали. Современные ПЭТ-сканеры часто интегрированы с КТ-сканерами в одном устройстве (ПЭТ-КТ). Так, функциональные изображения, полученные с помощью ПЭТ, могут быть точно сопоставлены с анатомическими снимками КТ. Большинство современных ПЭТ-установок представляют собой комбинированные ПЭТ-КТ сканеры. Однако у ПЭТ-КТ есть недостатки, включая невозможность одновременного сбора данных и более высокую лучевую нагрузку из-за КТ. Перспективной является альтернативная гибридная технология ПЭТ-МРТ. МРТ обеспечивает лучший контраст мягких тканей по сравнению с КТ, и комбинация ПЭТ-МРТ предлагает преимущества, превосходящие простую комбинацию функциональной ПЭТ- и структурной МРТ-информации. ПЭТ-МРТ находит применение в онкологии, кардиологии и неврологии. Комбинация ПЭТ-МРТ:

Часто задаваемые вопросы

Что относится к лучевой диагностике?

К лучевой диагностике относят методы получения медицинских изображений с помощью ионизирующего и неионизирующего излучения, магнитного резонанса и методы ядерной медицины. На практике это рентгенография (включая флюорографию), маммография, компьютерная томография, магнитно-резонансная томография, ультразвуковая диагностика, а также радионуклидные методы — сцинтиграфия, ОФЭКТ и ПЭТ. Классифицируют их прежде всего по физической основе: рентгеновские и радионуклидные исследования связаны с ионизирующим излучением, МРТ и УЗИ — нет.

Относится ли УЗИ к лучевой диагностике?

Да, ультразвуковое исследование входит в лучевую диагностику как метод с неионизирующим излучением: изображение строится на ультразвуковых волнах, которые испускает датчик и которые отражаются от тканей. Ионизирующего излучения УЗИ не использует, поэтому лучевой нагрузки оно не даёт. УЗИ применяют для наблюдения в динамике; необходимость и частоту повторных исследований определяет врач.

Обязательна ли лучевая нагрузка при исследовании?

Нет, всё зависит от метода. Рентгенография, флюорография, маммография, компьютерная томография и радионуклидные исследования (сцинтиграфия, ОФЭКТ, ПЭТ) используют ионизирующее излучение, то есть дают лучевую нагрузку; у гибридного ПЭТ-КТ часть нагрузки приходится именно на компьютерную томографию. МРТ и УЗИ ионизирующего излучения не используют и лучевой нагрузки не создают, но у них свои ограничения: для МРТ это имплантированные устройства (например, кардиостимуляторы, инсулиновые насосы) и ферромагнитные металлические имплантаты, для УЗИ — особенности конкретного исследования. Принципы обоснования исследований и меры защиты от ионизирующего излучения описаны в материалах ВОЗ из списка источников.

Чем КТ отличается от МРТ?

Компьютерная томография построена на рентгеновском излучении: томограф выполняет послойное сканирование и даёт изображения, на которых хорошо видны кости, лёгкие, плотные структуры и контрастированные сосуды. Магнитно-резонансная томография использует магнитное поле и электромагнитные волны, ионизирующего излучения не несёт и лучше показывает мягкие ткани — головной и спинной мозг, суставы, внутренние органы. Различаются и ограничения: для КТ значима лучевая нагрузка, для МРТ — имплантированные медицинские устройства и ферромагнитные металлические имплантаты. Какой метод нужен в конкретном случае, определяет врач.

Что такое флюорография и маммография?

Оба исследования рентгенологические, то есть связаны с ионизирующим излучением, но решают разные задачи. Флюорография — исследование органов грудной клетки; в статье она упоминается как вариант рентгенографии для диагностики лёгких и как профилактическое обследование. Маммография — рентгеновское исследование молочных желёз: её применяют для раннего выявления изменений в тканях железы, в том числе с томосинтезом (3D-снимки) и с контрастным усилением. Назначает такие исследования врач по показаниям.

Какие методы используют контраст?

Контрастные препараты применяют в разных методах — они нужны, когда обычного изображения не хватает. В рентгенографии контраст вводят перорально или внутривенно для изучения полых органов: желудка, кишечника, сосудов, мочевого пузыря. В компьютерной томографии контрастирование уточняет диагностику, определение стадии онкологических заболеваний и планирование операции. В МРТ используют контраст на основе гадолиния. В маммографии возможно контрастное усиление — как более доступная альтернатива МРТ. В радионуклидных методах (сцинтиграфия, ОФЭКТ, ПЭТ) изображение формирует введённый радиофармпрепарат. Введение контраста — медицинская процедура: её назначает врач, а о переносимости препаратов нужно сообщить заранее.

Итого

• Лучевая диагностика объединяет методы с ионизирующим излучением (рентгенография, флюорография, маммография, КТ, сцинтиграфия, ОФЭКТ, ПЭТ) и методы без него (МРТ и УЗИ) — физическая основа определяет и возможности, и ограничения каждого из них.
• Рентгеновские методы остаются базовыми для костей, лёгких, зубов и молочных желёз; КТ даёт послойные изображения и служит в том числе для контроля малоинвазивных процедур, МРТ сильна на мягких тканях, УЗИ — на быстрой оценке органов в реальном времени.
• Контраст расширяет возможности рентгенографии, КТ, МРТ и маммографии, а в радионуклидной диагностике изображение формирует радиофармпрепарат.
• Комбинированные FUSION-методы (ПЭТ-КТ, ПЭТ-МРТ) совмещают функциональные и анатомические данные, но у гибридных исследований есть свои ограничения — в частности, дополнительная лучевая нагрузка от КТ.

Оборудование для кабинетов — в разделе оборудование для лучевой диагностики: например, детектор рентгеновский плоскопанельный 3543Z для цифровой рентгенографии или компьютерный томограф SinoVision InsitumCT 568. Что почитать дальше: «Что такое КТ в медицине», «Различия МРТ и КТ аппаратов», «Как работает рентгеновский аппарат» и «Подготовка к исследованиям лучевой диагностики».