1. Что такое рентгеновское излучение?
2. Как возникает рентгеновское излучение?
3. Как с помощью рентгеновских лучей формируется изображение?
4. Пять типов плотности на рентгенограмме
5. Как хранятся рентгеновские изображения (рентгенограммы)?
6. Факторы риска и предостережения
7. Список использованной литературы

а) Что такое рентгеновское излучение? Рентгеновское излучение — это одна из разновидностей ионизирующего излучения. Излучение представляет собой перемещение энергии в виде частиц или волн. Примерами излучения являются видимый свет, радиоволны и ультрафиолетовые волны, являющиеся частью электромагнитного волнового спектра.

Рентгеновское излучение обладает большей энергией по сравнению с видимым светом и ультрафиолетовыми волнами. Энергия рентгеновского излучения достаточна для того, чтобы вызвать ионизацию — процесс, при котором энергия излучения вызывает высвобождение электрона из внешней оболочки атома. Поэтому такое излучение называется ионизирующим. Исходя из этого ионизирующее излучение способно вызывать изменения на молекулярном уровне в структуре важных с биологической точки зрения молекул (например ДНК).

Ионизирующее излучение используется в таких методах исследования, как стандартная простая рентгенография (чаще всего просто называется рентгенографией), флюороскопия, компьютерная томография (КТ), радиоизотопные исследования и позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ).

б) Как возникает рентгеновское излучение? Рентгеновское излучение образуется при бомбардировке металлического объекта (например, из вольфрама) высокоэнергетическим потоком электронов (рис. 1). Энергия некоторых из этих электронов оказывается достаточной для того, чтобы выбить другой электрон с внутренней оболочки атома металла. В результате этого процесса электроны с более высоких энергетических уровней занимают освободившиеся места на нижних уровнях, испуская при этом фотоны рентгеновского излучения.

Эффективность образования рентгеновского излучения крайне невысока (около 0,1%), и значительно большая часть энергии электронов расходуется на образование тепла. По этой причине рентгеновские трубки должны иметь совершенные механизмы охлаждения. Образующиеся рентгеновские лучи проходят через тело пациента и попадают на детектор, который формирует изображение.

в) Как с помощью рентгеновских лучей формируется изображение? Рентгеновские лучи могут либо проходить тело человека насквозь, либо поглощаться тканями. Проходя через тело, рентгеновские лучи поглощаются пропорционально кубу атомного числа различных тканей, через которые проникает излучение. Проще всего запомнить следующее правило: чем плотней структура, тем больше рентгеновских лучей она поглощает.

Все рентгеновские лучи, не поглощенные тканями, улавливаются детектором. Как правило, чем больше рентгеновских лучей попадает на детектор, тем темнее будет изображение. Поэтому объекты меньшей плотности пропускают через себя больше рентгеновских лучей и выглядят на изображении темнее. И наоборот, более плотные объекты поглощают больше рентгеновских лучей и выглядят на рентгенограммах светлее. Таким образом, более плотные материалы (например кость) выглядят более белыми по сравнению с материалами низкой плотности (например воздухом).

Также важно помнить о следующих моментах:

1. Получаемое с помощью детектора изображение — двухмерное (2D) представление трехмерной (3D) структуры. Не забывайте, что на снимке вы чаще всего будете видеть не единую структуру, а наложенные друг друга изображения всех структур, через которые прошел рентгеновский луч. Например, рассматривая на рентгенограмме ребро, вы также видите расположенную над ним клетчатку, ткань легкого и мышцы грудной стенки. Важно помнить, что оттенок серого определяется не только плотностью ткани, но и ее толщиной. Более толстые ткани поглощают больше рентгеновских лучей и выглядят на рентгенограммах светлее.

2. Те или иные структуры можно увидеть только при достаточной контрастности их с окружающими тканями. Контраст — это разница в степени поглощения лучей между различными тканями.

г) Пять типов плотности на рентгенограмме. Все изображения представляют собой комбинацию наслаивающихся друг на друга структур пяти типов плотности (рис. 2).

д) Как хранятся рентгеновские изображения (рентгенограммы)? Практически в каждой больнице есть своя компьютерная система хранения цифровых рентгеновских исследований, в т.ч. рентгенограмм. Эта система называется PACS (Picture Archiving and Communication System — Система архивирования изображений и связи). С помощью этой системы врачи и другие работники больницы могут вывести изображения (рентгенограммы) на экран своего компьютера или другого компьютера в любом месте больницы и провести с ними любые необходимые манипуляции (например, изменить контрастность, увеличить/уменьшить и т.д.).

е) Факторы риска и предостережения:

1. Факторы риска, связанные с ионизирующим излучением. Как уже отмечалось, ионизирующее излучение обладает способностью повреждать клетки. Наиболее чувствительны к радиации активно делящиеся клетки (например, клетки костного мозга и половые клетки). Повреждение клеток проявляется по-разному и включает смерть клетки, подавление митотической активности и повреждение хромосом/ге-нетического материала, ведущее к мутациям.

Доза излучения, получаемая в результате одной рентгенографии органов грудной клетки, относительно невелика и эквивалентна примерно трехдневной дозе фоновой радиации (табл. 1). Однако вместе с тем нужно отметить, что пациентам в течение одного визита в больницу или госпитализации и в течение всей жизни рентгенография выполняется не раз и не два, и кумулятивная доза излучения со временем возрастает. Поэтому важным моментом становится оптимизация дозы излучения с целью ее максимально возможного снижения без ущерба для диагностического качества изображений.

Безопасность пациентов и использование ионизирующего излучения в медицинской деятельности в Великобритании является субъектом специализированного законодательства — IRMER (Ionising Radiation (Medical Exposure) Regulations — Регулирование использования ионизирующего излучения в медицинской деятельности).

2. Регулирование использования ионизирующего излучения в медицинской деятельности (IRMER). IRMER — это принятый в Великобритании законодательный акт, определяющий основные меры защиты пациентов от ионизирующего излучения. Он выделяет три основные группы специалистов, проводящих эти мероприятия по защите:

1) Направляющий специалист — квалифицированный врач или другой аккредитованный работник здравоохранения (например, медицинская сестра отделения неотложной помощи), направляющий пациента на исследование.

Этот специалист должен обеспечить специалиста, осуществляющего исследование, адекватной и актуальной клинической информацией, позволяющей ему обосновать необходимость проведения исследования.

2) Специалист, осуществляющий исследование — обычно рентгенолог, обосновывающий проведение исследования.

Решает, какое исследование требуется в конкретном случае, и обосновывает его назначение. Во всех случаях потенциальная польза исследования должна перевешивать его риски для конкретного пациента. (К примеру, КТ головы у ребенка в возрасте одного года сопряжено с дополнительным риском развития на протяжении жизни рака в 1/500 и увеличивает риск развития катаракты. Польза от такого исследования, безусловно, должна перевешивать его риски для этого ребенка.)

3) Оператор — обычно это лаборант, ответственный за практические аспекты исследования.

Оператор должен убедиться в правильности назначения исследования на предыдущих стадиях и провести исследование таким образом, чтобы полученная пациентом доза излучения была минимальной. Последнее достигается за счет выполнения следующих пунктов:

i. Минимизация числа проводимых исследований
ii. Фокусировка рентгеновского луча относительно области интереса
iii. Минимизация использования портативных рентгеновских аппаратов
iv. Проведение исследования на минимально возможных энергетических параметрах

3. Аспекты, касающиеся женщин репродуктивного возраста:

- Минимизация облучения области живота и таза.

- Всех женщин репродуктивного возраста необходимо опрашивать на предмет возможной беременности. Рентгеновских исследований у беременных по возможности следует избегать. Наиболее критическими в плане последствий облучения периодами являются первый и второй триместры беременности. С точки зрения будущего развития плод считается наиболее радиочувствительным во втором триместре беременности, во время органогенеза.

Рентгенографию органов брюшной полости и таза по возможности следует отложить до того периода, когда радиочувствительность плода станет невысокой (например, после 24 недели, а в идеале ее следует проводить уже после рождения ребенка).

- Исследование отдаленных участков тела (грудная клетка, череп и конечности) сопровождается минимальным облучением плода и может проводиться на любом сроке беременности.

- Рекомендуем ознакомиться далее "Рентгенографические проекции органов грудной клетки"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 16.4.2024