В современной медицине благодаря достижениям технологий есть большой спектр диагностической аппаратуры, которая помогает врачам в раннем выявлении заболеваний и патологических нарушений. В этой статье мы поговорим о принципах работы МРТ, УЗИ, КТ, рентгенографии и ПЭТ, а также "прольем свет" на некоторые неэффективные методы аппаратных обследований. Мы надеемся, что, прочитав эту заметку, вам станет ясно, на что есть смысл тратить свое время и деньги, а какие исследования не нужно делать даже даром.
МРТ - принцип действия
Принцип работы магнитно-резонансного томографа основан на эффекте магнитного резонанса. Если атомы водорода возбуждать электромагнитными волнами в сильном магнитном поле, они начинают поглощать волны определенной длины. Измеряя поглощение этих волн и обрабатывая полученные сигналы, компьютер МРТ-аппарата послойно строит трехмерную картину анатомии человека.
В человеческом теле атомы водорода есть везде, поскольку они входят в состав формулы воды, а человек на 80% состоит из неё. Поэтому на магнитно-резонансном томографе можно обследовать все мягкие ткани, внутренние органы и костные структуры. Особенно доскональным и точным получается МР-сканирование головного мозга, МРТ позвоночника и спинного мозга, МРТ суставов, органов малого таза и брюшной полости. Менее информативной будет диагностика костей и легких, так как в них отмечается малое содержание атомов водорода, а значит резонансный эффект будет слабым.
А если при МРТ дополнительно ввести специальное контрастное вещество, в составе которого есть редкоземельной элемент гадолиний, то сигнал будет еще сильней. По этому принципу работает процедура МРТ с контрастированием, когда перед началом томографии пациенту в вену вводят контрастный препарат, а затем начинают процедуру сканирования. Обычно МРТ с контрастом назначают, если необходимо выявить опухоль, воспалительные процессы, метастазы и исследовать гипофиз.
У МРТ есть и свои ограничения. Магнитное поле сканера очень сильное. Оно в 20 раз больше напряженности магнитного поля Земли. Людям с кардиостимуляторами даже подходить к МРТ катушке не стоит. Поле может вывести из строя работу любых электронных приборов от кардиостимулятора в вашем теле до смартфона в вашем кармане. Также по курсу физики в школе мы знаем, что магнит имеет свойство притягивать металлические предметы. Поэтому, если человек имеет металлоконструкции в теле (шунты, стенты, осколки, пластины), и они имеют свойство намагничиваться, есть угроза их сдвигания во время процедуры.
УЗИ - принцип действия
УЗИ означает ультразвуковое исследование. Этот аппарат использует ультразвуковые волны для того, чтобы проникнуть внутрь организма. Принцип работы УЗИ установки таков: генератор ультразвука, почти как динамик, испускает волны, а приемник, почти как микрофон, улавливает их отражение от границ внутренних органов. То, что врач-диагност видит на экране, это уже реконструированная компьютером картинка по данным полученных сигналов.
Лучше всего ультразвук работает в мягких тканях. С его помощью в брюшной полости хорошо заметны печень, почки, желудок, можно провести обследование молочных желез, сосудов конечностей, мочевыделительной системы. Ультразвуковая диагностика незаменима при мониторинге развития плода на различных сроках беременности. Как и МРТ, УЗИ - абсолютно безопасное и безвредное для пациента обследование. К тому же у него нет никаких противопоказаний и ограничений.
Рентген - принцип действия
В конце 19 века все газеты обошел снимок руки супруги немецкого физика Вильгельма Конрада Рентгена. На нем отчетливо были видны кости и обручальное кольцо женщины. Рентген за это изобретение получил приличные деньги и навсегда вошел в историю. Первую нобелевскую премию по физике вручили именно ему за открытие рентген-лучей (Х-излучения).
С тех пор рентгеновские аппараты конечно изменились. Но принцип их действия остался тем же самым. Рентгеновские лучи - это такие же электромагнитные волны, как свет или радиоволны, только с гораздо большей энергией. При рентгенографии исследуемую область облучают этими волнами с помощью установки. На противоположной стороне рентген-аппарата стоит приемник излучения. Раньше это была просто фотопластинка, а сейчас — это цифровая матрица. Человеческое тело отчасти прозрачно для этих лучей. Однако замечено, что кости поглощают больше излучения, чем мягкие ткани, поэтому их хорошо видно на снимке.
Как только снимок готов, врачи по его результатам могут оценить состояние костей и некоторых внутренних органов (например, легких). К сожалению, на рентгене очень плохо отображаются мягкие ткани и многие внутренние органы (головной мозг, органы малого таза и брюшной полости). Зато прекрасно видны все костные структуры, легкие и органы средостения.
Рентгеновское излучение довольно вредно для организма, поэтому во время процедуры и пациенты, и врачи-рентгенологи надевают свинцовый фартук, а делать рентгеноскопию можно не чаще 4-5 раз в год. Из-за дозы облучения (0,03-0,01 мЗв) данное обследование во всем мире запрещено применять к беременным женщинам, поскольку есть высокая угроза возникновения патологии развития плода. На этапе беременности женщина может делать только УЗИ и МРТ.
Компьютерная томография - принцип действия
Правильное название КТ - компьютерная рентгеновская томография. По сути это усовершенствованный вариант старой доброй рентгенографии. КТ работает по тому же принципу, только источник и приемник рентгеновского излучения вращается вокруг пациента, а полученные изображения собираются компьютером в одну целую трехмерную картинку. Компьютерная обработка позволяет существенно повысить чувствительность прибора. На КТ-установке видны не только кости, но и мягкие ткани. Но самое главное преимущество компьютерной томографии перед рентгеном - это то, что изображения получаются объемными.
Метод КТ очень оперативен. Буквально за 10 минут можно обследовать большие участки тела. Поэтому, если пациент попадает по скорой помощи в больницу, и состояние его оценивается как критическое, медики сразу направят его на компьютерную томографию, а не на ультразвуковое исследование или МРТ, которые требуют большего диагностического времени.
Данный вид диагностики по информативности и точности сравним с МР-исследованием, но и он не может до конца раскрыть все тайны течения болезни. КТ - не самый лучший способ обследовать головной и спинной мозг, глазные орбиты, а также суставы. Принцип работы КТ требует генерации более мощного Х-излучения, поэтому и доза облучения при данной диагностике (2-10 мЗв) в разы выше, чем при рентгеноскопии (0,03-0,01 мЗв). Из-за такой высокой лучевой нагрузки на организм доктора рекомендуют делать компьютерную томографию не чаще 1-2 раз в год.
позвоночника от
Предлагаем Вам запись на МРТ с бесплатной консультацией невролога или ортопеда
ЗаписатьсяПЭТ - принцип действия
Позитронно-эмиссионная томография (она же двухфотонная эмиссионная томография) бывает разных видов:
- совмещенная с компьютерной томографией ПЭТ КТ;
- совмещенная с магнитно-резонансной томографией — ПЭТ МРТ.
По стандартам мировой медицины, если человеку ставится диагноз "рак", то его сразу направляют на ПЭТ исследование, чтобы узнать, есть или нет метастазы в теле. ПЭТ работает на принципе изотопной реакции. При обследовании берется глюкоза в виде изотопа, то есть меченого радиоактивного вещества. Этот раствор пациенту вводится внутривенно. Радиоактивная глюкоза накапливается в клетках новообразований, подсвечивая их. Для реакции накапливания нужно подождать 40 минут, а затем больного помещают внутрь томографа, и установка начинает делать снимки.
Что же происходит тем временем в теле человека? Раковая клетка поглощает радиоизотоп глюкозы. Она в ней распадается, и в этом процессе распада происходит освобождение позитронов, которые взаимодействуют с электронами, находящимися в непосредственной близости. От этого в опухолевых клетках образуются гамма-кванты, которые разлетаются под углом 180 градусов. ПЭТ-аппарат настроен так, что он регистрирует только эти пары излучаемых гамма-квантов. Поэтому на томограммах все участки накопления изотопов будут хорошо видны, а значит наглядно проявится первичная раковая опухоль и все метастазы.
Однако у позитронно-эмиссионной томографии есть свои нюансы. Когда используется изотоп на основе глюкозы, с помощью двухфотонной эмиссионной томографии невозможно найти опухоль в головном мозге. Нормальные клетки мозга также питаются глюкозой, и таким образом их нельзя дифференцировать от онкоклеток. Также невозможно будет диагностировать рак в желчном пузыре, поскольку в здоровом теле глюкоза выводится этим органом. А это значит, что в желчном пузыре всегда есть накопленные элементы данного вещества. Для диагностики рака в головном мозге и желчном пузыре необходимо использовать либо другую группу изотопов, либо альтернативные способы диагностики, например, магнитно-резонансную томографию или ультразвуковую диагностику.
Абсолютно бесполезные диагностические методы
Кардиовизор. При этом псевдообследовании на ноги и запястья человека накладывают такие же электроды, как при ЭКГ, но не делают грудных отведений. На основании только датчиков на конечностях аппарат начинает рисовать какие-то картинки сердца. К сожалению, это обследование носит нулевую информативность. Если вы хотите диагностировать состояние своего сердца, вам следует вместо псевдодиагностики на кардиовизоре сделать обычную электрокардиограмму (ЭКГ) и эхокардиографию (УЗИ сердца). Если в ходе данных обследований будут обнаружены серьезные отклонения, врач дополнительно может назначить магнитно-резонансную томографию (МРТ сердца).
Ректороманоскопия. Это очень старая процедура обследования прямой кишки. Проблема заключается в том, что с помощью этого приспособления можно осмотреть только очень маленькую, начальную часть прямой кишки. К сожалению, этот способ диагностики не дает возможности полностью исследовать толстый кишечник. Для того, чтобы обследовать детально состояние кишечника, нужно проводить полноценную колоноскопию или делать менее безболезненные КТ или МРТ кишечника. В современной медицине колоноскопия и томография кишечника своей высокой информативностью давно уже вытеснили из практики допотопный метод ректороманоскопии.
Автор: Телегина Наталья Дмитриевна
Специализация: Терапевт
Врачебный стаж: 30 лет
Где ведет прием: МРТ центр и клиника РИОРИТ
Список источников:
- Труфанов Г.Е. Магнитно-резонансная томография: руководство для врачей / Под ред. Г.Е.Труфанова, В.А.Фокина.- СПб.: ООО «Издательство ФОЛИАНТ», 2007.
- Подопригора А.Е., Пронин И.Н., Фадеева Л.M. и др. Протонная магнитно-резонансная спектроскопия в нейрорентгенологии //Медицинская визуализация.-2000.-К 4.
- Зудин B.B. Современная компьютерная и магнитно-резонансная томография в многопрофильной клинике. М., 1997
- Коновалов А.Н., Корниенко В.Н., Пронин И.Н. Магнитно-резонансная томография в нейрохирургии.-М.: Видар, 1997.
- Roelcke U., Leenders K.L. PET in neuro-oncology. //J. Cancer. Res. Clin. Oncol.-2001.-Vol. 127.
- Strauss L.G., Conti P.S. The applications of PET in clinical oncology. //J. Nucl. Med.-1991.-Vol. 32.
- Бабичев Е.А., Бару С.Е., Поросев В.В. и др. Опыт использования в условиях поликлиники малодозовой цифровой рентгенографической установки МЦРУ "Сибирь". Вестник рентгенологии и радиологии 1998; № 4.
- Бакунина О.Ф. Современная компьютерная и магнитно-резонансная томография в многопрофильной клинике. М., 1997.
- Виноградов А.В. Дифференциальный диагноз внутренних болезней. Руководство для врачей. М., Медицина; 1988.
- Габуния Р.И., Колесникова И.К. Компьютерная томография в клинической практике. М., 1995.
Последние статьи о диагностике
Противопоказания к МРТ
Магнитно-резонансная томография - это безопасное обследование без лучевой нагрузки, но и она имеет ряд противопоказаний в зависимости от модели томографа и протокола обследования - с контрастом или без. Томография нашла широкое применение в нейрохирургической, онкологической, ортопедической и неврологической практике для исследования позвоночника, головного мозга, сосудов, суставов, внутренних органов и мягких тканей.
Где сделать МРТ в СПб?
Чтобы пройти МРТ в медицинских центрах Санкт-Петербурга, необходимо записаться на диагностику. Адреса и цены на услугу томографии в различных клиниках вам подскажут в нашем центре записи. В базе данных у нас есть информация о более 80 диагностических клиник СПб и Ленинградской области.
МРТ или КТ коленного сустава
МРТ или КТ коленного сустава - это два высокоэффективных метода диагностики организма человека, а вот какой из них и в чем лучше, давайте попробуем разобраться. В зону колена входят ткани разного характера: костные ткани - бедренная кость, малая и большая берцовая кость, хрящи суставной поверхности, мениски; мягкие ткани - связки, мышцы сухожилия, сосудисто-нервные пучки, жировое тело. Из-за физики получения изображения кость лучше всего визуализируется на
МРТ грудных имплантов
Магнитно-резонансная томография молочных желез сегодня в медицинских центрах Санкт-Петербурга применяется не только для выявления онкологических заболеваний, но и для подготовки представительниц прекрасного пола к пластической операции по коррекции груди и мониторинга постоперационной трансформации молочных желез.