Рентгенологические методы исследования
Виды рентгенографии
Различают
− рентгенографию безэкранную (нет усиливающих экранов) — главным образом для изучения тонкой структуры мелких костей;
− телерентгенографию (при удлинённом фокусном расстоянии) — для получения изображения с минимальным проекционным увеличением; контактную(при приближении исследуемого объекта к кассете и рентгеновской трубки к объекту) - для повышения отчётливости изображения;
с прямым увеличением изображения (путём увеличения расстояния между фотоплёнкой и объектом);
с параллактическим смещением (смещение тени на снимке при перемещении рентгеновской трубки) — для обследования тяжело-больных, у которых трудно получить вторую проекцию;
− контрастную — рентгенографию, при которой используют рентгеноконтрастные вещества, и др.
Особыми видами рентгенографии являются флюорография и электрорентгенография.
• Оперативно-хирургические методы позволяют получать материал для последующих лабораторных и других исследований. Среди них наиболее часто используют биопсию и пункцию.
Биопсия - прижизненное иссечение кусочка ткани органа. Пункция - прокол полости тела или сосуда с целью получения биологической жидкости или клеток ткани. Проводят оперативно-хирургические манипуляции специальными иглами с мандренами или троакарами определенной конструкции при строгом соблюдении правил оперативного вмешательства.
Следует иметь ввиду, что перечень специальных методов исследования животных с развитием науки и техники постоянно расширяется. Ветеринарными специалистами с успехом используются в клинической практике эхография(получение изображения органов и тканей посредством ультразвуковых волн), биотелеметрия(регистрация информации на расстоянии от объекта исследования) измерение на расстоянии показателей, характеризующих состояние биологических объектов (напр., пульса, температуры, кровяного давления у космонавтов, спортсменов); осуществляется средствами телемеханики., радиоизотопные исследования (изучение функции и структуры органов с помощью введенных в организм радиоактивных веществ) и многие другие методы.
Рентгенологические методы исследования
Рентгенологическое исследование животного производится специалистами, получившими соответствующую подготовку - врачами-рентгенологами и рентгенотехниками. Однако решение о необходимости проведения такого исследования принимает практикующий ветеринарный врач. Следовательно, он должен понимать сущность исследования и знать разрешающие возможности рентгенологических методов, применяемых с целью диагностики болезней.
При исследовании через тело животного пропускают пучок рентгеновых лучей. Этот пучок ослабляется в связи с поглощением и рассеиванием части квантов.
Степень поглощения зависит от энергии квантов, атомной массы вещества, плотности вещества и толщины исследуемого участка тела. Наибольшую поглотительную способность имеет костная ткань, поскольку у нее наиболее высокая относительная плотность. Степень поглощения ионизирующего излучения различными тканями животного приведена в таблице в порядке убывания.
Следовательно, на выходе из тела животного пучок излучения будет неоднородным. Это выявляют посредством флюороскопического экрана или рентгеновской пленки, располагаемых за объектом исследования. На экране или пленке (после ее фотообработки) возникает рентгеновское изображение, интенсивность которого зависит, в первую очередь, от плотности тканей.
Способность органов и тканей организма животного неодинаково поглощать рентгеновы лучи называется естественной контрастностью органов по отношению друг к другу. Рентгенологическое исследование костно-суставного аппарата, органов области головы, шеи, грудной полости возможно благодаря именно этому свойству.
В клинической ветеринарной медицине наиболее часто используют основные или общие рентгенологические методы: рентгеноскопию (просвечивание) и рентгенографию (получение рентгеновского изображения на пленке). Реже используют другие методы рентгенологического исследования: флюорографию, рентгенофотооссеометрию, томографию, стереорентгенографию, рентгенокимографию, электрорентгенографию и др. Рентгеноскопию и рентгенографию относят к общим методам, т.к. они позволяют получить изображение любой части тела, любого органа животного и являются основой других специальных рентгенологических методов.
Рентгеноскопия
Это получение теневого рентгеновского изображения на флюороскопическом экране. При этом используются такие свойства рентгеновых лучей, как способность распространяться прямолинейно, проникать через непрозрачные предметы, вызывать свечение некоторых химических веществ, свойство тканей поглощать лучи в зависимости от собственной плотности.
Чтобы рентгеновы лучи, прошедшие через исследуемый участок тела, стали видимыми, используют флюороскопические экраны. Экран состоит из белого картона размером до 30x40 см, который с одной стороны покрыт веществом, способным светиться желто-зеленым светом под действием рентгеновых лучей - цинк-кадмий сульфатом. Яркость свечения экрана зависит от жесткости и интенсивности излучения. Экран под действием лучей видимого света со временем теряет способность к свечению, поэтому его необходимо хранить в затемненном положении.
Собственно экран помещается в кассету, одна стенка которой состоит из тонкого листа пластмассы, а другая - из просвинцованного стекла со свинцовым эквивалентом 1,0-1,5 мм. Стекло предохраняет от повреждений рабочую поверхность экрана и защищает рентгенолога от прошедшего через исследуемый участок и экран излучения. Поскольку яркость свечения экрана невысокая, то исследование проводят в темном помещении или используют криптоскоп, врачу-рентгенологу при этом необходимо пройти теневую адаптацию в течение 1015 минут.
При просвечивании на экране получают плоскостное, позитивное, теневое изображение исследуемого объекта в увеличенном размере. Экран светится тем ярче, чем больше попадает на него лучей и чем они жестче. Это свечение происходит согласно закону Стокса: длина волны света возбужденного больше длины волны света возбудителя.
Расстояние от объекта исследования до рентгеновской трубки не должно превышать 60-65 см, а экран располагается с противоположной стороны исследуемого участка тела вплотную к нему, перпендикулярно направлению центрального пучка лучей (ЦПЛ). Связано это с тем, что при увеличении расстояния между экраном и трубкой в 2 раза, освещаемая площадь возрастает в 4 раза и во столько же раз уменьшается интенсивность свечения экрана. Кроме того, чем ближе объект к экрану, тем большее соответствие его истинных размеров величине изображения. При расположении экрана не перпендикулярно направлению ЦПЛ искажается форма исследуемого органа.
У крупных животных для рентгеноскопии доступны голова, шея, грудная клетка, конечности (режимы рентгенологического исследования: 60-75 кВ, 5-7 мА). У мелких животных просвечиванию доступен практически любой участок тела (режимы: 40-50 кВ, 4-5 мА). При просвечивании плотных тканей экран будет светиться слабо, поскольку лучи этими тканями поглощаются практически полностью. Мягкие ткани задерживают меньше лучей и на экране дают полутень. Легкие и трахея, содержащие воздух, на экране светятся ярко, они как бы «прозрачны» для рентгеновского излучения, поскольку поглощают мало лучей.
Рентгеноскопия обладает рядом положительных моментов:
метод прост и экономичен, т.к. не требует затрат на пленку и реактивы;
позволяет проследить работу органов в динамике;
результат исследования виден сразу;
можно исследовать пациента в любых положениях.
Вместе с тем рентгеноскопия. имеет и ряд существенных недостатков, основные из которых следующие: не остается объективного документа результатов исследования, требуются затемненное помещение или криптоскоп, на светящемся экране плохо различимы мелкие детали изображения, значительная лучевая нагрузка на рентгенолога и пациента.
Для устранения этих недостатков сконструированы электронно-оптические преобразователи (усилители) рентгеновского изображения - ЭОП или ЭОУ. Принцип их работы заключается в том, что они посредством оптической системы фокусируют с экрана изображение на фотокатоде электронно-усилительной трубки. Эта трубка за счет ускорения электронного потока и повышения его плотности обеспечивает усиление яркости изображения в несколько тысяч раз (3000 и более). Это позволяет лучше различать мелкие детали и проводить рентгеноскопию в незатемненном помещении. Кроме этого, изображение можно увеличивать и передавать на экран монитора или телевизора. Рентгеноскопия с применением ЭОП называется рентгенотелевизионным просвечиванием.
Рентгенография
Это получение изображения объекта исследования на рентгеновской пленке. Метод основан на способности рентгеновых лучей, как и лучей видимого света, разлагать соли серебра. В результате этого выделяется металлическое серебро. Однако оно выделяется в малом количестве, и полученное изображение видеть не удается, поэтому его называют скрытым. Для получения видимого изображения облученную рентгеновыми лучами пленку помещают в раствор проявителя, который усиливает разложение серебра бромида. Разложение солей серебра происходит наиболее интенсивно в тех местах, на которые попало много лучей.
В результате эти участки иа пленке проявляются как черный фон. Та часть пленки, на которую попало меньшее количество лучей в результате их поглощения более плотными тканями, будет проявляться светлыми участками. В итоге скрытое изображение становится отчетливо видимым.
Принцип рентгенографии состоит в том, что пучок рентгеновых лучей направляют на исследуемую часть тела. Излучение, прошедшее через объект, попадает на пленку. Поскольку рентгеновская пленка обладает высокой чувствительностью и к лучам видимого света, то ее помещают в кассету, которая задерживает свет, но пропускает рентгеновы лучи. Изображение на пленке становится видимым после ее фотообработки (проявление, фиксирование). На рентгенограмме изображение получается негативным, т.е. плотные ткани (кости) получаются светлыми, а мягкие (мышцы, органы брюшной полости) - более темными.
Рентгеновская пленка состоит из основы, это нитрат или ацетат целлюлоза, покрытой светочувствительной эмульсией. Светочувствительный слой состоит из серебра бромида, фотографической желатины и красителей, при этом эмульсия нанесена с двух сторон пленки.
Кассета предохраняет пленку от видимого света. Передняя стенка кассеты, обращенная во время съемки к исследуемому объекту, выполняется из материала, свободно пропускающего рентгеновы лучи. Задняя стенка сделана из толстой железной пластины. При снимках с неровной поверхности пользуются мягкими кассетами, которые изготавливают из черной бумаги в виде пакета. Выпускаются кассеты обычно с усиливающими экранами, которые предназначены для уменьшения выдержки и соответственно времени облучения пациента.
Усиливающие экраны представляют собой лист картона, с одной стороны которого нанесен слой эмульсии, способной фосфоресцировать под действием рентгеновых лучей. Состоит эмульсия чаще всего из соли кальция вольфрамата. Усиливающими экраны называют потому, что их видимое свечение в 20-40 раз усиливает световое воздействие рентгеновых лучей на пленку и позволяет сократить время экспонирования и лучевую нагрузку. Так, при снимке скакательного сустава коровы без экрана требуется 10-15 сек., а с экраном -1-1,5 сек.
Показания к рентгенографии весьма широки, и этот метод используют при диагностике заболеваний костно-суставного аппарата, органов дыхательной системы, нарушений минерального обмена, с целью обнаружения инородных тел, контроля эффективности лечебных мероприятий при хирургической патологии и др. К рентгенографии не следует прибегать при угрожающем состоянии больного животного, когда необходимо срочное оперативное вмешательство (например, при открытом пневмотораксе), а также при наличии безнадежных прогностических симптомов.
При проведении рентгенографии следует соблюдать определенные правила:
необходимо максимально приблизить исследуемую часть тела к кассете с пленкой, тогда изображение будет наиболее резким и мало отличаться по размерам от истинной величины органа;
снимки каждого органа должны был. произведены в двух взаимноперпендикулярных проекциях - обычно используют прямую и боковую;
ввиду вредного биологического действия рентгеновых лучей следует закрывать части тела пациента защитными приспособлениями, оставляя открытым только исследуемый участок;
лица, фиксирующие животное, должны иметь защитные приспособления.
Различают обзорныеи прицельные рентгенограммы.
На обзорной получают изображение всего органа или части тела, а на прицельной отображают только участок, интересующий врача. Рентгенограмма хорошего качества должна быть достаточно прозрачной для видимого света, контрастной как в общем плане, так и в деталях.
Метод рентгенографии имеет следующие преимущества:
он прост и не обременителен для пациента;
снимки можно проводить как в кабинете, так и в других условиях (в операционной, в станке, на ферме, на улице) с помощью передвижных рентгеновских установок;
снимок является документом, который можно хранить продолжительное время;
рентгенограмму могут изучать многие специалисты, при этом можно проводить сопоставление снимков, сделанных в различные периоды наблюдения, т.е. изучать динамику болезни, а также контролировать эффективность лечебных мероприятий;
время облучения пациента, лучевая нагрузка на рентгенолога и обслуживающий персонал гораздо меньше, чем при рентгеноскопии;
на снимках получается четкое и ясное изображение большинства органов и тканей, выявляются даже мелкие детали.
Некоторые из тканей и органов, как,, например, кости, трахея, легкие, хорошо различимы благодаря условиям естественной контрастности. Другие органы (желудок, печень, почки) рельефно отображаются на снимках только после их искусственного контрастирования.
Для этого используют контрастные вещества с малым и большим атомным весом. Цель их применения - создать значительную разницу в плотности между исследуемым объектом и окружающими его тканями, что позволяет различать его на рентгенограмме. В качестве рентгеноконтрастных веществ с малым атомным весом используют чаще всего воздух (в ряде случаев стерильный). Его вводят в полости суставов, сухожильных влагалищ, брюшную полость, околопочечную клетчатку, мочевой пузырь, желудок. Контрастные вещества с большим атомным весом значительно поглощают рентгеновы лучи. Среди них наиболее широко используют бария сульфат, калия бромид, сергозин, кардиотраст, урграфин и др.
Специальные методы
1) Флюорография - метод рентгенологического исследования, заключающийся в фотографировании теневого изображения с экрана на фотопленку с помощью специального аппарата - флюорографа. В нем рентгеновский аппарат, оптика и фотокамера объединены в светонепроницаемую систему, что позволяет производить съемку в светлом помещении. Снимки делают на рулонную фотопленку, которая отличается особой чувствительностью и форматом.
Для ветеринарной медицины предложен рентгенофлюорографический аппарат "Флюветар- 1" (12Ф6), позволяющий проводить массовые исследования органов дыхания у овец коз, поросят, пушных зверей и телят.
Метод флюорографии весьма экономичен, требует минимальных затрат времени, имеет большую пропускную способность, что позволяет применять его при массовых исследование животных.
В зависимости от используемого аппарата можно проводить крупно- и мелкокадровую флюорографию.
Крупнокадровая в ряде случаев может заменить рентгенографию, а мелкокадровая может служить для отбора животных с целью последующего рентгенологического исследования общими и другими специальными методами.
2) Рентгенофотооссеометрия - метод количественного определения минеральных веществ в костной ткани животного по рентгенограмме путем сравнения плотности тени кости с соответствующим участком тени костного клина (эталона). Метод основан на свойствах поглощения рентгеновых лучей тканями в зависимости от собственной плотности. Эталон представляет собой клин длиной 100 и шириной 12 мм, разделенный по длине на 10 секторов (рис. 9). В каждом из секторов известно содержание минеральных веществ.
Рентгенофотооссеометрия применяется для диагностики нарушений минерально-витаминного обмена у животных. С этой целью производят снимок определенного участка кости вместе с эталоном. При этом не используют усиливающие экраны. Сравнение рентгеновского изображения исследуемой кости и эталона проводят визуально или при помощи фотооссеометрии посредством высокочувствительного фотоэлемента. Установленная таким образом плотность костной ткани указывает на содержание минеральных веществ в данном участке.
Для количественного определения минеральных веществ в костях крупного рогатого скота предложено три точки:
1) в костной основе рога, отступив на 1 см от верхушки;
2) в теле пятого хвостового позвонка;
3) в верхней трети пястной кости, на расстоянии 4-5 см от суставной поверхности.
При этом у здоровых животных в 1-й и 2-й точках должно содержаться от 15 до 24 мг/мм , а в верхней трети пястной кости от 29 до 32 мг/мм минеральных веществ.
Методом рентгенофотооссеометрии можно определить деминерализацию скелета в тот период, когда клинические симптомы остеодистрофии еще отсутствуют, т.е. на ранней стадии болезни.
3) Рентгенотомография - метод, заключающийся в получении теневого изображения отдельных слоев исследуемого объекта. Позволяет определять глубину нахождения патологического очага. При производстве снимка рентгеновская трубка и кассета с пленкой перемещаются в противоположных направлениях относительно неподвижного объекта исследования. При этом на рентгенограмме четко различим только тот слой, который совпадает с плоскостью качания. Томография позволяет выявлять патологические процессы, не определяемые общими рентгенологическими методами.
4) Стереорентгенография - метод получения объемного рентгеновского изображения исследуемого органа. Для этого проводят два снимка одного и того же участка с двух точек, смещая рентгеновскую трубку на 6,5 см, т.е. на расстояние, равное таковому между зрачками человека. Две рентгенограммы монтируют и рассматривают через стереоскоп, где получается объемное изображение.
5) Рентгенокимография - метод исследования, позволяющий определить величину амплитуды перемещения контуров тени подвижных органов. Для этого используют многощелевой кимограф, который имеет свинцовую решетку с шириной щелей в 1 мм. При снимке перемещается или решетка, или кассета. На рентгенокимограмме получают амплитуду колебаний тени работающего органа, что позволяет оценивать сократительную способность миокарда, пульсацию аорты и легочной артерии, двигательную функцию других органов.
6) Электрорентгенография (ксерорадиография) - метод получения рентгеновского изображения с помощью электрофотографии. Сущность метода в том, что приемником рентгеновского излучения служит не пленка или экран, а электрически зараженная селеновая пластина. Под влиянием лучей меняется электрический потенциал пластины в зависимости от интенсивности потока рентгеновских квантов. На пластине возникает скрытое изображение из электростатических зарядов. Далее пластину опыляют черным порошком (графитом), отрицательные частицы которого притягиваются к тем участкам селенового слоя, в которых сохранились положительные заряды, и не удерживаются в тех местах, которые потеряли свой заряд под действием рентгеновых лучей. Такое изображение переносится на бумагу.
Для зарядки и очистки пластин, нанесения порошка и изготовления электрорентгенограмм используют прибор электрорентгенограф , который предназначен для работы в комплексе с рентгеновскими аппаратами различных типов и может быть использован в качестве производственно-технологического оборудования рентгенкабинета.(на одной пластине можно произвести до 1000 снимков, 1 м2 этой пластины заменяет 3000 м пленки, а это 50 кг серебра и около 100 кг фотографической желатины), на элекгроренггенограмме особенно четко вырисовывается изображение мягких тканей и контуров костей.
Из других специальных перспективных для ветеринарной медицины методов рентгенологического исследования выделяются ангиография, коронография, бронхография, холецистография, урография, пиелография и фистулография.