Diagnostyka obrazowa
Nowoczesne technologie diagnostyczne umożliwiają nie tylko wczesne rozpoznanie choroby, ale dają także możliwość prowadzenia bardziej skutecznej terapii. 8 listopada 1895 roku Wilhelm Konrad Röntgen dokonał odkrycia, które zapoczątkowało rozwój diagnostyki obrazowej. Odkrył bowiem nowy typ promieniowania, które nazwał promieniowaniem X, dziś na jego cześć często nazywane tzw. promieniowaniem rentgenowskim.
Stanowi ono podstawę takich badań radiologicznych, jak tomografia komputerowa czy rtg. Innymi metodami diagnostycznymi zaliczanymi do grupy badań radiologicznych są na przykład ultrasonografia, rezonans magnetyczny czy pozytronowa tomografia emisyjna.
Rentgenodiagnostyka opiera się na wspomnianym promieniowaniu elektromagnetycznym X. Część emitowanego przez lampę rentgenowską promieniowania, po przeniknięciu przez ciało pacjenta, ulega osłabieniu. Jest to skutek wzajemnego oddziaływania fotonów z materią (rozproszenia spójnego, rozproszenia Comptona oraz zjawiska fotoelektrycznego).
Zjawisko to jest wykorzystywane do uzyskania obrazu radiologicznego nie tylko w formie konwencjonalnych zdjęć rentgenowskich, ale także do wykonywania prześwietleń, rejestracji czynności narządu oraz w tomografii komputerowej.
Zdjęcia rentgenowskie uzyskiwane są w wyniku padania promieniowania X (po uprzednim przejściu przez ciało pacjenta) na powierzchnię błony polietylenowej, pokrytej emulsją fotograficzną. Po poddaniu błony rentgenowskiej obróbce fotochemicznej otrzymuje się obraz badanego fragmentu ciała, jako efekt różnic zaczernień światłoczułej błony.
W radiografii cyfrowej błona fotograficzna zastąpiona jest folią pamięciową. Po jej naświetleniu, obraz odczytywany jest przy pomocy czytnika laserowego i zapisywany w formie cyfrowej. Rejestracja tą metodą pozwala nie tylko na łatwiejszą archiwację i przetwarzanie, ale także zmniejsza dawkę promieniowania.
Radiologiczne badanie czynnościowe wykorzystuje takie urządzenia jak zmieniacz błon rentgenowskich, kamera filmowa, magnetowid oraz systemy cyfrowe. Zapis zjawisk dynamicznych pozwala na ocenę narządów będących w ciągłym ruchu, takich jak serce, naczynia czy przewód pokarmowy.
Tomografia komputerowa (TK) jest najbardziej zaawansowaną metodą wykorzystującą promieniowanie X. Lampa rentgenowska porusza się w tym wypadku ruchem okrężnym wokół pacjenta. Natomiast umieszczone na obwodzie detektory rejestrują zmiany natężenia promieniowania po przejściu przez ciało. Pozwala uzyskać obraz zarówno dwu- jak i trójwymiarowy. Tomografia komputerowa wykorzystywana jest przede wszystkim do badania układu naczyniowego, w tym serca, i mózgu.
Badania wykorzystujące promieniowanie rentgenowskie nie są wbrew powszechnej opinii bardzo szkodliwe, jeśli stosowanie są sporadycznie. Nie zmienia to jednak faktu, iż należy ograniczać stosowanie tej metody (szczególnie u małych dzieci) oraz nie poddawać ekspozycji narządów rodnych.
Ultrasonografia (USG) to badanie wykorzystujące właściwości ultradźwięków, na przykład niewielką długość fali. Ultradźwięki należą do fal dźwiękowych, niesłyszalnych dla człowieka. Pozwalają one na uzyskanie obrazu powierzchni granicznych tkanek miękkich i narządów, i to bez użycia środków cieniujących. Badanie umożliwia określenie nie tylko wymiarów narządów, ale także głębokości ich położenia oraz odzwierciedlenia powierzchni ich przekrojów. Na obrazie uzyskanym podczas badania ultrasonograficznego widoczne są również ruch badanych narządów oraz przepływająca krew.
Zobacz również:
- Pierwsza wizyta u ginekologa, czyli jak przygotować do tego nastolatkę
- Jeżeli Twój lekarz jest zdrowy – Ty pewnie też jesteś!
- Jakość posiłków serwowanych w restauracjach wciąż kuleje
- Samobójstwa wśród nastolatków
- Pierwotne stwardniające zapalenie dróg żółciowych
- Pułapki diagnostyczne – choroby ukryte za maską
- Nowoczesne metody badania płodu
- Czy lekarstwa staną się bezużyteczne?
Metoda ta opiera się na technice impulsowo-echowej. Fale ultradźwiękowe wytwarzane są przez przetwornik piezoelektryczny (potencjał elektryczny powstaje na skutek ściskania kryształu, np. tytanianu baru, cyrkonianu ołowiu) i przekazywane w głąb ciała badanej osoby. Fale rozchodzą się w tkankach i ulegają odbiciu, rozproszeniu i absorpcji. Przetwornik, który najpierw emitował ultradźwięki, teraz w odpowiedzi na drgania mechaniczne odbitych fal wytwarza impulsy elektryczne. Wygenerowany sygnał elektryczny, po przekształceniu w sygnał luminacji, odzwierciedla na ekranie kineskopu obraz organizacji warstw tkanek, przez które przepływała wiązka ultradźwiękowa.
Badanie USG jest przede wszystkim nieinwazyjne i bezpieczne - wykorzystywane fale ultradźwiękowe mają częstotliwość nieszkodliwą dla pacjenta. Jednak jak każdy zabieg niesie ze sobą pewne ryzyko. Dotyczy ono przede wszystkim dopplerowskiej metody kodowania kolorem wykorzystywanej u kobiet we wczesnym okresie ciąży, ze względu na największe w tym czasie ryzyko uszkodzenia płodu.
Badanie ultrasonograficzne pozwala przede wszystkim na ocenę stanu narządów jamy brzusznej i serca (tzw. echo serca). Może być także wykonywane per rectum (doodbytniczo), co umożliwia diagnozowanie obrazu jelita i gruczołu krokowego. Ocena stanu jajników i macicy jest natomiast możliwa dzięki USG endowaginalnemu. Z kolei tzw. USG dopplerowskie służy do oceny przepływu krwi w naczyniach krwionośnych i sercu. Dzięki temu, że uzyskany tą metodą obraz jest obrazem teraźniejszym, metoda jest często wykorzystywana w trakcie innych zabiegów, np. w czasie biopsji.
Rezonans magnetyczny (MR) wykorzystuje właściwości magnetyczne jąder atomu wodoru. Opiera się na zjawisku rezonansowego pochłaniania impulsów fal elektromagnetycznych przez jądra atomów znajdujące się w stałym polu magnetycznym. Emitowane impulsy pobudzające pochłania tylko warstwa ciała spełniająca warunek rezonansu, czego skutkiem jest powstanie wewnątrz tej warstwy pól magnetycznych. Są one następnie odbierane przez specjalne cewki, które przetwarzają odebrany sygnał w impulsy prądu zmiennego.
Komputer po przeliczeniu rozkładu amplitudy sygnału w płaszczyźnie warstwy, tworzy mapę składową poprzecznej wektora magnetyzacji jąder wodoru. Uzyskane zdjęcia przekroju ciała pacjenta składane są następnie w trójwymiarowy obraz.
Podobnie jak USG, MR jest badaniem nieinwazyjnym i bezpiecznym. Potencjalne zagrożenie, które może być związane z działaniem pola magnetycznego, dotyczy nie samego ciała, a ewentualnie znajdujących się w nim przedmiotów. Dlatego też przeciwwskazaniem do badania tą metodą jest posiadanie np. rozrusznika serca czy implantu usznego.
Obrazowanie rezonansu magnetycznego jest przede wszystkim wykorzystywane do diagnozowania obszaru mózgowia. Rezonans magnetyczny umożliwia także obrazowanie tkanek miękkich, kości i innych struktur wewnętrznych ciała. Angiografia rezonansu magnetycznego (ARM) pozwala na uwidocznienie morfologii układu naczyniowego oraz umożliwia określenie prędkości przepływu krwi w wybranych naczyniach. Natomiast przemiany biochemiczne zachodzące w organizmie mogą być śledzone dzięki spektroskopii rezonansu magnetycznego.
Diagnostyka radioizotopowa wykorzystuje właściwości promieniotwórcze niektórych pierwiastków. Polega na wprowadzeniu promieniotwórczych substancji do organizmu (narządów i tkanek) i rejestracji promieniowania za pomocą zewnętrznych detektorów. Wykorzystywane izotopy promieniotwórcze muszą nie tylko emitować promieniowanie gamma, ale także mieć odpowiedni czas połowicznego rozpadu, który będzie wystarczająco długi by móc przeprowadzić badanie i na tyle krótki by nie powodować nadmiernego napromieniowania pacjenta. Najczęściej używanym radioizotopem jest technet (99mTc).
Badania z wykorzystaniem radioizotopów opierają się na zjawisku scyntylacyjnym, polegającym na powstawaniu błysku światła widzialnego w wyniku przechodzenia promieniowania jonizującego (w tym wypadku gamma) przez niektóre substancje. Wytworzone błyski są przekształcane w impulsy elektryczne, które po odpowiednim przetworzeniu dają barwny obraz.
W diagnostyce radioizotopowej w zależności od energii promieniowania wykorzystuje się kamerę scyntygraficzną lub pozytonową. Kamera scyntygraficzna (gammakamera) pozwala na odzwierciedlenie przestrzennego rozkładu radioizotopu w badanych strukturach, zarówno statycznych jak i dynamicznych. Używana jest m. in. w tomografii radioizotopowej, w której obracająca się wokół pacjenta głowica kamery pozwala na uzyskanie przestrzennych obrazów, np. serca lub mózgu. Kamera pozytonowa wykorzystywana jest z kolei w metodzie pozytonowej tomografii emisyjnej (PET), czyli scyntygrafii emisyjnej pozytonowej. Badanie to umożliwia ocenę procesów metabolicznych zachodzących w organizmie.
Badania z wykorzystaniem izotopów promieniotwórczych są nieinwazyjne, łatwe, powtarzalne i stosunkowo nieszkodliwe. Nie mogą być jednak stosowane u kobiet karmiących lub będących w ciąży. Wykorzystywane są głównie w diagnostyce chorób serca, mózgu, gruczołów wydzielania wewnętrznego, nerek oraz układu pokarmowego.
Źródło:
Pruszyński B. (red.): Radiologia. Diagnostyka obrazowa Rtg, TK, USG, MR i medycyna nuklearna. PZWL, Warszawa 2008
Autor: Marta Grochowska
Komentarze do: Diagnostyka obrazowa (2)
Medycyna estetyczna - analiza i przetwarzanie obrazów
1Polecam artykuł dotyczący analizy i przetwarzania obrazów uzyskanych z małoinwazyjnych zabiegów z zakresu medycyny estetyczne: http://www.biomedical-engineering-online.com/content/12/1/51... pokaż całość
Angiografia od kuchni
1Dla zainteresowanych przebiegiem analizy wyników badań angiograficznego - polecam artykuł http://www.biomedical-engineering-online.com/content/11/1/35... pokaż całość