Обзор
Каждому из нас хотя бы раз в жизни доводилось проходить обследование с помощью аппаратов, «просвечивающих» человеческое тело или позволяющих заглянуть внутрь него. Это могла быть обычная флюорография, рентгеновский снимок больного зуба, назначенный стоматологом, УЗИ печени или, например, МРТ коленного сустава.
Зачастую информация, которую врач получает благодаря таким снимкам и изображениям на мониторе, становится решающей в постановке диагноза и дальнейшей лечебной тактике. Но мало кто из обывателей знает, в чём принцип работы всех этих приборов — томографов, сканеров, ультразвуковых аппаратов и так далее. Попробуем разобраться без сложных терминов и погружения в законы физики!
С исторического открытия Вильгельма Конрада Рентгена прошло уже более века, и с тех пор визуализация выделилась в целый раздел медицины, которым занимаются врачи-радиологи и врачи-сонологи (специалисты по УЗИ). Все методы, которыми они пользуются, можно условно разделить на 5 больших групп:
Рентген
Самый старый из всех методов медицинской визуализации, основанный на способности рентгеновских лучей проходить через тело человека. Кости и мягкие ткани по-разному поглощают радиацию, поэтому на плёнке или цифровом детекторе, которые располагаются позади пациента, остаётся чёрно-белое изображение. Квалифицированный специалист способен увидеть на нём мельчайшие детали — например, трещины на кости или кровеносные сосуды. Несмотря на «внушительный возраст», рентгеновский метод вовсе не потерял своей актуальности, даже напротив: на принципе действия рентгеновских лучей основаны такие современные диагностические процедуры, как компьютерная томография (КТ), ангиография сосудов и многие другие.
Простая рентгенография
Этот метод широко используется в травматологии, пульмонологии, гастроэнтерологии, стоматологии и хирургии. Исследование длится несколько секунд, а результат представляет собой снимок на плёнке, которая сохраняет изображение в течение многих лет.
-
Вред для здоровья и противопоказания
Доза рентгеновского облучения, получаемого при обследовании, зависит от размеров исследуемой области (при рентгенографии грудной клетки она составляет 0,1 мЗв). Старайтесь запоминать или записывать каждый случай, когда вам делали снимки в частных медицинских учреждениях, и обязательно сообщайте эту информацию лечащему врачу, если он назначает вам рентгенографию.
Желательно делать рентгенографию не чаще раза в год, однако при некоторых заболеваниях (пневмонии, туберкулёзе, переломах костей) врач будет вынужден выписать вам направление на снимок несколько раз за время лечения.
Простую рентгенографию без крайней необходимости не назначают детям и беременным женщинам до III триместра, поскольку излучение наиболее губительно для растущих тканей. По этой же причине плановую рентгенографию женщинам лучше проходить в первые 7 дней менструального цикла, чтобы исключить наличие беременности.
Маловероятно, что даже при серьёзном заболевании, требующем частых и разнообразных процедур по рентгенодиагностике, вы превысите максимально допустимую дозу облучения (она составляет 150 мЗв в год). Лучевая болезнь развивается у людей, одномоментно получивших не менее 1 Зв (1000 мЗв).
Цифровая флюорография
Флюорография (ФЛГ) — по сути, это та же рентгенография, но полученное изображение фиксируется не на плёнке, а на специальном флуоресцентном экране. По сути, это фотография рентгенограммы. Благодаря тому, что снимок получается гораздо быстрее, чем при простой рентгенографии, такой метод получил широкое распространение в скрининговой диагностике туберкулёза лёгких: сегодня все люди старше 18 лет должны проходить флюорографию 1 раз в год. Исследование длится несколько секунд. Изображения хранятся в компьютерной базе, их можно легко пересылать между медицинскими учреждениями.
Вред для здоровья и противопоказания
Доза облучения, получаемого при флюорографии, примерно такая же (немного больше), как и при простом рентгеновском снимке грудной клетки — около 0,3 мЗв. Но, как и в случае с рентгенографией, её допустимо проводить беременным женщинам на поздних сроках: во время обследования живот закрывают специальным свинцовым фартуком. Флюорография может проводиться в период кормления грудью.
Маммография
Этот метод исследования, как правило, проводится только женщинам старше 35 лет для диагностики рака молочной железы. Во время процедуры левая и правая грудь пациентки поочерёдно сжимаются между двумя пластинами. Маммография занимает всего несколько минут, результат представляет собой рентгеновский снимок на плёнке или цифровую фотографию. Помимо обычной маммографии существуют и другие методы визуализации молочной железы — УЗИ, томосинтез, МРТ и оптическая маммография.
Вред для здоровья и противопоказания
Как и при других видах рентгенодиагностики, при маммографии пациентка получает некоторую дозу облучения (около 0,7 мЗв). Противопоказания для маммографии — беременность и кормление грудью. Как правило, проходить это исследование в возрасте до 35 лет нецелесообразно — ткань молочных жёлез у молодых женщин более плотная, поэтому при необходимости им лучше делать УЗИ.
Контрастная рентгенография
Не все органы хорошо различимы на рентгеновских снимках: например, большинство органов брюшной полости имеют сходную структуру, поэтому при исследовании накладываются друг на друга. На помощь приходят контрастные вещества, которые при введении в тело человека заполняют нужный орган и хорошо видны в ионизирующих лучах. Их вводят через естественные отверстия в теле человека или в виде инъекций. Контрастные вещества содержат барий или йод. Также в некоторых случаях проводят двойное контрастирование — например, вводят в желудок взвесь сульфата бария и воздух. Контрастное вещество распределяется по органу, а газ расправляет стенки желудка, позволяя врачу рассмотреть их рельеф.
При помощи контрастной рентгенографии исследуют органы желудочно-кишечного тракта, лёгкие, почки, маточные трубы. В стоматологии часто применяют рентгеноконтрастные пломбировочные материалы, позволяющие контролировать качество постановки пломб.
Вред для здоровья и противопоказания
Основным противопоказанием для проведения контрастной рентгенографии является аллергия на контрастное вещество. Метод также противопоказан людям с почечной недостаточностью, множественной миеломой и тяжёлыми заболеваниями сердца, такими как застойная сердечная недостаточность и стеноз устья аорты. Другие противопоказания включают тяжёлое обезвоживание, диабет и серповидноклеточную анемию. Лучевая нагрузка при рентгенографии с контрастированием выше, чем при обычной рентгенографии (в среднем — от 1 до 6 мЗв). Продолжительность исследования зависит от его вида и составляет в среднем полчаса.
Рентгеноскопия
Иногда врачу важно не просто увидеть, как расположены органы в теле пациента, но и проследить за их функционированием в режиме реального времени — к примеру, увидеть перистальтику кишечника, проконтролировать введение зонда в сосуд, посмотреть на движения диафрагмы во время вдоха или провести репозицию перелома (совмещение костей) под визуальным контролем. Получаемое в ходе процедуры изображение выводится на экран монитора и может быть записано на видео. Иногда один сеанс рентгеноскопии способен заменить несколько рентгенограмм, полученных с интервалом в несколько часов или даже дней.
Вред для здоровья и противопоказания
Лучевая нагрузка, получаемая при рентгеноскопии, в несколько раз выше, чем при рентгенографии (5–10 мЗв). Поэтому она строго противопоказана детям и беременным женщинам. Другие ограничения в проведении рентгеноскопии индивидуальны и зависят от конкретного вида исследования.
Компьютерная томография
Не всем известно, что такое современное и сложное исследование как компьютерная томография (КТ) также основано на принципе действия рентгеновских лучей. Однако это так: благодаря техническому усовершенствованию рентгеновской трубки и применению особого программного обеспечения, позволяющего поэтапно ослаблять степень излучения, современный компьютерный томограф способен делать множественные снимки тела человека «слоями». В результате врач получает способность увидеть максимально подробную картину состояния внутренних органов человека. Обычно результат КТ представляет собой снимок, состоящий из большого количества отдельных изображений срезов конкретной части тела.
Сегодня КТ широко используется в медицине для диагностики травм головы, при подозрениях на повреждение крупного сосуда или внутреннего органа, для исключения рака лёгких и подтверждения того или иного диагноза.
Как и при обычной рентгенографии, часто этот вид исследования сочетают с введением контрастного вещества. Вас могут попросить выпить препарат йода или введут его внутривенно, а потом сделают КТ. Во время процедуры обследуемый ложится на специальный движущийся стол, который плавно въезжает в кольцо томографа, где расположены датчики и рентгеновская трубка, двигающаяся по спирали вокруг. Обычно исследование длится не более 15 минут. Современные томографы способы создавать даже 3D-модели органов человека или всего тела, которые очень удобны для врача и могут пригодиться при планировании хирургического вмешательства.
Вред для здоровья и противопоказания
Поскольку при КТ производится множество снимков высокого разрешения, лучевая нагрузка при этом методе исследования примерно в 10 раз выше, чем при обычной рентгенографии. Однако с каждым годом компьютерные томографы становятся все совершеннее и безопаснее.
КТ противопоказана беременным женщинам и маленьким детям (за исключением экстренных показаний, например, после ДТП), а также людям, чья масса тела превышает допустимые для конкретного аппарата показатели (обычно, это 120–180 кг). Если КТ проводится с контрастным усилением, то противопоказанием к исследованию являются аллергия на йод, почечная недостаточность, общее тяжёлое состояние и миеломная болезнь.
Ангиография
Ангиография — это исследование кровеносных сосудов, в которые введено контрастное вещество. Она используется как в рентгенографии и рентгеноскопии, так и в компьютерной томографии. Сегодня ангиография приобрела огромное значение для кардиологии, поскольку с её помощью проводят одну из наиболее эффективных при ишемической болезни сердца операцию, стентирование коронарных сосудов. Также контрастное исследование сосудов применяют для выявления пороков развития сосудов, аневризм, опухолей и тромбов.
Во время процедуры пациента укладывают на стол для проведения ангиографии, вводят препараты против аллергии, обезболивающее и успокоительное. Затем проводят катетеризацию артерии (как правило, бедренной) — вводят в неё гибкую трубочку, через которую в сосуд поступает контрастное вещество. С током крови оно поступает к исследуемому органу. Во время процедуры больной остаётся в сознании и может выполнять команды врача — к примеру, по его просьбе сделать глубокий вдох. Ангиография длится в среднем 20–40 минут. По окончании исследования на место катетеризации накладывается давящая повязка. При некоторых видах ангиографии пациенту рекомендуется остаться в больнице на сутки и более. В этот период вам могут порекомендовать побольше пить, чтобы контрастное вещество скорее вышло из организма.
Вред для здоровья и противопоказания
Доза облучения при ангиографии выше, чем при обычной рентгенографии (а при КТ-ангиографии — выше, чем при обычной КТ). Однако это исследование назначается только в случаях, когда его целесообразность превышает потенциальный вред от радиации. Противопоказания к проведению ангиографии — такие же, как и к любой контрастной рентгенографии. Как правило, эту процедуру не назначают людям с плохой свертываемостью крови. Дополнительным противопоказанием для КТ-ангиографии являются тяжёлые нарушения сердечного ритма.
Ангиография квалифицируется как хирургическое вмешательство, поэтому перед началом исследования врач обязан получить письменное согласие пациента на проведение процедуры.
Радиоизотопная диагностика
Благодаря рентгеновским лучам, которые способны проходить сквозь тело человека, мы можем увидеть проекцию анатомических структур на плёнке или экране. А что, если заставить отдельные органы испускать излучение? Эта мысль позволила учёным создать своеобразный «рентген наоборот»: томографы, способные улавливать излучение, возникающее при распаде радиоизотопов в составе специальных препаратов, которые вводятся человеку перед исследованием. Эти препараты создаются с учётом тропности (сродства) к тому или иному органу или виду опухоли. При исследовании сканер высвечивает зону накопления радиофармпрепарата, и по этому изображению врач сможет не только оценить анатомические особенности изучаемого органа, но и узнать, с какой скоростью в нём происходят физиологические или патологические процессы.
Например, врач подозревает, что опухоль в теле пациента имеет метастазы (то есть предполагает наличие «дочерних» опухолей). Но как их обнаружить? Радиоизотопы, подходящие к конкретному виду рака, с током крови разойдутся по организму и обнаружатся во всех скоплениях злокачественных клеток.
Ядерная медицина — это не только диагностика, но и лечение многих заболеваний. Особые радиофармпрепараты, введённые в тело человека, способны уничтожать патологические клетки без вреда для здоровых тканей.
Однофотонная эмиссионная компьютерная томография и сцинтиграфия
ОЭФКТ (также используется английская аббревиатура SPECT) — один из наиболее популярных методов радиоизотопной диагностики. Для её проведения используются радиофармпрепараты, меченые изотопами, ядра которых при распаде испускают один фотон. Излучение улавливается гамма-камерами аппарата. Если такая камера неподвижна, то результатом исследования будет двухмерное изображение. Такой метод визуализации называется сцинтиграфия. Если же камера движется (или в аппарате есть несколько подвижных камер), то можно получить трёхмерное изображение.
Иногда ОЭФКТ комбинируют с компьютерной томографией (ОЭФКТ/КТ), что повышает точность обоих видов исследования: так можно одновременно точно локализовать патологическую область и получить её изображение с высокой степенью анатомической детализации.
ОЭФКТ широко применяется в диагностике ишемической болезни сердца (метод позволяет оценить кровообращение в миокарде), в онкологии и неврологии.
Динамическая сцинтиграфия — серия снимков, на основании которой врачи делают выводы о скорости физиологических процессов в почках, печени, щитовидной железе и других органах.
В начале процедуры пациенту вводят определённое количество радиофармпрепарата и выжидают до 3 часов, чтобы он равномерно распределился в организме. Исследование проводится в положении сидя или лежа, при этом нельзя двигаться и разговаривать. Продолжительность сцинтиграфии составляет от 30 минут до 2 часов.
Вред для здоровья и противопоказания
Доза облучения, получаемая при проведении ОФЭКТ и сцинтиграфии несколько больше, чем при обычной рентгенографии и составляет от 0,5 до 5 мЗв в зависимости от объёма исследования. Этот метод исследования противопоказан беременным женщинам. В случае если женщина кормит грудью, то после исследования естественное вскармливание придётся отменить на несколько суток.
Врач порекомендует вам в течение суток пить больше жидкости и чаще принимать душ для избавления от остатков радионуклида в крови.
Позитронно-эмиссионная томография
— один из самых современных методов диагностики в ядерной медицине. В отличие от ОЭФКТ, при этом исследовании применяется камера улавливает не один, а два гамма-кванта, что позволяет получать изображения более высокого разрешения, а также количественно оценивать некоторые показатели метаболизма клеток. ПЭТ на сегодняшний день называют «золотым стандартом» диагностики жизнеспособности сердечной мышцы после перенесённого инфаркта. При помощи этой методики изучают отделы головного мозга, а также ищут опухоли и их метастазы в теле человека.
Порядок проведения процедуры схож со сцинтиграфией. Продолжительность ПЭТ составляет от 2 до 4,5 часов. К сожалению, это дорогостоящее исследование — в России существуют всего несколько десятков лечебных учреждений, способных проводить ПЭТ. Как правило, это полноценные ПЭТ-центры, которые работают в тесном сотрудничестве с крупными онкологическими диспансерами.
Вред для здоровья и противопоказания
Лучевая нагрузка при ПЭТ сопоставима с той, что получает пациент при КТ. К противопоказаниям для проведения этой процедуры относят беременность, грудное вскармливание (или его нужно на время отменить), почечная недостаточность и — при использовании некоторых видов радиофармпрепаратов — сахарный диабет.
Ультразвуковая диагностика
Не все способы «просвечивания» человеческого тела сопряжены с воздействием радиации. В принципе действия одного из самых популярных видов исследований — ультразвуковой диагностики — заложены свойства механических волн. Любая среда, в том числе и человеческое тело, обладает акустическим сопротивлением. Ультразвук с разной скоростью преодолевает препятствия — наши внутренние органы — благодаря чему на мониторе прибора врач-сонолог способен увидеть анатомическую картину. Важно учитывать, что УЗИ информативно для органов, имеющих плотную структуру, таких, как печень, почки, щитовидная железа. Для исследования желудка и кишечника применяют другие метода диагностики.
Замечательной особенностью УЗИ является полное отсутствие противопоказаний к этому методу исследования. Оно совершенно безвредное — в любом возрасте и при любом сопутствующем заболевании.
УЗИ внутренних органов
Во время одного сеанса УЗИ врач способен провести диагностику одного или нескольких органов. На нужный участок тела человека наносится специальный гель, обеспечивающий контакт датчиков с кожей. При некоторых УЗИ вас могут попросить заранее провести небольшую подготовку к процедуре: например, есть только лёгкую пищу в течение суток или не мочиться (или голодать) несколько часов перед исследованием. Обязательно уточните эту информацию, если по своей инициативе решили записаться на УЗИ в частную клинику!
Эхокардиография
Несмотря на то, что сердце — полый орган, во время исследования ультразвук отражается от его стенок и клапанов, что позволяет не только увидеть анатомическое строение «пламенного мотора», но и понаблюдать за его сокращениями в режиме реального времени. ЭхоКГ применяется в диагностике широкого спектра кардиологических заболеваний — от ревматического поражения клапанного аппарата и врождённых пороков до сердечной недостаточности, инфекционных заболеваний сердца и инфаркта миокарда. Продолжительность исследования составляет около 30 минут.
Доплерография
Каждый сталкивался с эффектом Доплера, услышав изменяющуюся высоту звукового сигнала, проезжающего по дороге на большой скорости автомобиля. Учёные сумели найти применение в медицине и этому физическому свойству: с его помощью можно оценить кровоток в крупных сосудах человеческого тела. Допплерография назначается для диагностики различных поражений артерий и вен, расслоения стенок аорты, нарушений кровоснабжения внутренних органов или даже плода в утробе беременной женщины. Процедура длится 20–60 минут. Существует ряд ограничений, например, рекомендуется отказаться от курения за 2 часа до исследования, поскольку никотин может вызвать спазм сосудов, что в значительной степени повлияет на результаты обследования. Обязательно поинтересуйтесь у врача, можно ли вам принимать те или иные лекарственные средства перед процедурой.
Результатом доплерографии является картинка на экране монитора, на которой врач может измерить основные индексы, характерные для нормы или патологии сосудов. Специальная функция, называемая цветовым картированием, позволяет увидеть артериальный и венозный кровоток в виде красных и синих участков соответственно.
УЗИ при беременности
Плановое ультразвуковое исследование плода трижды назначают всем женщинам во время беременности. В первый раз — на сроке 10–14 недель. УЗИ позволяет уточнить локализацию и срок беременности, положение плода в матке и состояние плаценты. Во время процедуры врач должен исключить грубые пороки развития плода, в том числе — синдром Дауна (для этого измеряются такие показатели, как толщина воротникового пространства и нормальные размеры носовых костей).
Второе скрининговое УЗИ проводится беременным на 20–24 неделе беременности. Оно необходимо для оценки состояния плаценты, количества околоплодных вод и измерения плода. Во время исследования также есть шанс узнать пол ребёнка.
Третье УЗИ назначают на 32–34 неделю беременности. В ходе процедуры врач уточняет положение плода перед родами, убеждается в отсутствии пуповинного обвития. В этот период могут быть диагностированы пороки сердца. Как правило, исследование проводится совместно с доплерографией маточных сосудов.
При необходимости врач может направить пациентку на дополнительные УЗИ на любом сроке беременности. Бояться этого не стоит, поскольку исследование абсолютно безопасно для здоровья как матери, так и ребёнка.
УЗИ суставов
Этот вид исследования позволяет увидеть мягкие ткани вокруг сустава, оценить состояние хрящей, сухожилий и мышц. Как правило, во время этой процедуры проводят диагностику заболеваний крупных парных суставов — тазобедренных, коленных, плечевых, нижнечелюстных и т. д. Это позволяет обнаружить спортивные травмы или наличие воспалительного или дегенеративного процесса. Это полезно при наличии таких симптомов, как острая или хроническая боль, нарушение развития сустава (у младенцев), скованность или, наоборот, избыточная подвижность в суставе. Этот вид диагностики обладает своей спецификой, поэтому очень важно найти врача, специализирующегося именно на УЗИ суставов.
Магнитно-резонансная томография
Магнитно-резонансную томографию (МРТ) можно считать одним из самых современных неинвазивных (то есть — без разрезов или уколов) методов исследования человеческого тела.
Он основан на способности атомов водорода, из которых состоит организм человека, возбуждаться в постоянном магнитном поле высокой напряжённости.
Как и при КТ, во время МРТ создаётся серия снимков тканей и органов пациента в разных проекциях. Для этого он ложится на специальный подвижный стол, который перемещает тело внутрь узкого тоннеля томографа (этот аппарат называется «МРТ закрытого типа»). В этот момент врач находится в соседнем помещении (поскольку его компьютер не будет работать в магнитном поле), но может общаться с вами посредством микрофона и динамиков. МР-томограф издаёт достаточно громкий шум, поэтому во время обследования вы можете использовать наушники или беруши.
Процедура занимает от 20 минут до часа, и некоторые пациенты испытывают дискомфорт от долгого неподвижного лежания в узком пространстве. Кроме того, МРТ закрытого типа невозможно проводить людям, которые вследствие крупного телосложения или избыточного веса, сопровождающегося большой окружностью талии, не помещаются в аппарат. В целях решения этих проблем сравнительно недавно в эксплуатацию ввели МР-томографы открытого типа, магнит которых имеет С-образную форму. Такие аппараты имеют меньшую мощность, чем МРТ закрытого типа, поэтому их используют в основном в качестве дополнительного исследования или для подтверждения уже установленного диагноза.
МРТ применяют для исследования головного мозга и позвоночника, оценки состояния внутренних органов и сосудов, а также для проведения хирургических вмешательств под визуальным контролем.
Для улучшения качества изображений часто проводят МРТ с контрастированием. Вещество, применяемое при этой процедуре, называется гадолиний — в отличие от йодсодержащих контрастов, применяемых в рентгенографии, КТ и ПЭТ, оно редко вызывает аллергические реакции. Гадолиний вводят внутривенно, после получения неконтрастных снимков, после чего процедуру повторяют. МРТ с контрастированием назначают для диагностики новообразований, инфекционных заболеваний или патологии кровеносных сосудов.
Вред для здоровья и противопоказания
Некоторое время назад этот метод называли ядерно-магнитной резонансной томографией (ЯМР-томографией), однако, чтобы подчеркнуть полную безопасность исследования с точки зрения радиации, его сменили на МРТ. И действительно, принцип МРТ не имеет никакого отношения к рентгеновскому излучению. Даже при неоднократном прохождении этого исследования у больных не наблюдалось никаких последствий для здоровья.
Однако поскольку для проведения процедуры пациент помещается в сильное магнитное поле, у метода есть одно существенное ограничение: в момент обследования в теле человека не должно присутствовать никаких металлических имплантатов. К ним относятся кардиостимуляторы, хирургические скобы, ферромагнитные осколки и т. д. При этом наличие современных металлокерамических зубных коронок не является противопоказанием к проведению МРТ. Исследование с контрастированием нельзя проводить людям, страдающим некоторыми видами анемии, тяжёлой патологией почек, а также тем, кто применяет бета-блокаторы и Интерлейкин 2.
К относительным противопоказаниям к МРТ относят первый триместр беременности (влияние сильного магнитного поля на развивающийся эмбрион изучено недостаточно), клаустрофобия, психические расстройства, наличие татуировок с содержанием металлических соединений, необходимость в постоянном контроле жизненных показателей пациента.
МРТ можно проводить даже маленьким детям, но обычно его делают под общей анестезией, поскольку ребёнка трудно уговорить провести 20 минут без движения. Однако, в последнее время получают распространение учебные фильмы и комиксы, благодаря которым многие малыши соглашаются лежать неподвижно во время исследования.
