Көрініске келтірудің ультрадыбыстық әдістері

http:kk.convdocs.orgdocsindex-35821.html
http:kk.convdocs.orgdocsindex-35821.html
https:preziuumg03tetjtspresentation

Медициналық интроскопия (медициналық көрініске келтіру) — медициналық диагностиканың бір тарауы.Адам ағзасын инвазивті емес зерттеумен айналысады.Физикалық әдістердің көмегімен ішкі құрылымдардың бейнесін алу.. Атап айтқанда,мыналар пайдаланылады: дыбыс толқындары (ең маңыздысы ,ультрадыбыс), әр түрлі толқын ұзындығындағы электромагниттік сәуле шығарулар, тұрақты және айнымалы электромагниттік өріс, радиобелсендіизотоптар шығаратын (радиофармпрепараттар шығаратын).элементар бөлшектер.

Медициналық интроскопияның барлық әдістерін мыадай негізгі топтарға бөлуге болады::

Рентгенологиялық;

Магнитно-резонанстық;

Оптикалық;

Радионуклидтік;

Ультрдыбыстық.

Көрініске келтірудің рентгенологиялық әдістері.

Рентгендік сәуле шығару — электромагниттік толқындар шкаласында ультракүлгін сәуле шығарумен гамма сәуле шығырулардың арасында орналасқан, толқын ұзындығы 10−14 , 10−8 м. сәйкес келетін электромагниттік толқын. Рентгендік сәулелер мен гамма-сәулелер энергетикалық үлкен аймақпен бірін бірі жауып отырады. Рентген сәулесі мен гамма сәулелері де электромагниттік сәуле шығаруға жатады.Фотон энергиялары өзара эквивалентті.Терминологиялық атауының айырмашылығы:сәулелердің пайда болуының физикалық негізінде жатыр рентгендік сәулелер шығарылады, (атомдардағы немесе еркін электрондардың, ) гамма-сәуле шығару атом ядроларының қозу процестерінің нәтижесі девозбуждения атомных ядер.

Рентгендік сәулелер қатты үдетілген зарядталған бөлшектердің тежелуінен (тежелген сәуле шығару) пайда болады.Сонымен бірге молекулалар мен атомдардағы электрондық қабаттар арасында жоғары энергетикалық өтулер нәтижесінде пайда болуы мүмкін.Екі эффект те рентген түтікшелерінде пайдаланылады: Рентгендік түтікшедегі катодтан шығарылған электрондар анод пен катод арасындағы жоғары кернеулі потенциалдар айырмасы әсерінен үлкен жылдамдыққа дейін үдетіледі де анодпен соқтығысып, тежеледі.Нәтижесінде анодта рентген сәулелері шығарылады.Бір мезгілде атомның ішкі электрондық қабаттарынан эпектрондар жұлып шығарылады.Электрондық қабаттардағы бос орындарға атомның басқа электрондары орналасады.. Бұл кезде сипаттамалық рентгендік сәулелер шығарылады.Бұл сәулелердің ерекшелігі, анод жасалған материалға және спектрдің энергиясына байланысты.Үдеу ,тежелу нәтижесінде электронның кинетикалық энергиясының бір пайызы ғана рентгендік сәуле шығаруға кетеді.қалған, 99 % энергия жылуға түрленеді..

Рентген cәулелері оптикалық мөлдір емес заттардан өте алады,әр түрлі заттарда жұтылуы бірдей емес.Рентген сәулесінің жұтылуы рентгендік суреттер алуда басты қасиет деп саналады. съёмке. Рентген сәулелерінің интенсивтілігі жұтылу қабатының қалыңдығына байланысты экспоненциальды кемиді: I=I0e-kd,мұнда d — қабат қалыңдығы, коэффициент k , Z³λ³ шамасына тура пропорционал Z — элементтің реттік номері, λ — толқын ұзындығы.Осыған қарап,реттік номері жоғары . что в слоях, состоящих из химиялық элементтер қабатында, рентген сәулесінің көп жұтылатынын аңғаруға болады.Мысалы, сүйек рентгенограммасында вское излучение будет поглощаться больше. Так, к примеру, при рентгенограмме костей, содержащих очень много соединений кальций қоспалары көп (Z=20) бөлігі басқа ұлпаларға қарағанда анықболып көрінеді.Себебі басқа ұлплардың элементтерінің кальциймен салыстырғанда төмен.Нәтижесінде рентгендік суреттерде сүйектің бейнесі ерекшеленіп көрінеді. (рентген сәулесінің жұтылу эффектісі).
Ангиография. Қан тамырларын контрастылық рентгенологиялық зерттеу әдісі.. Ангиография қан тамырларының функциональдық күйін, , окольдық қан ағысын және патологиялық процестің ұзақтығын қарастырады. Зерттеу тамыр пункциясы (тесу)жолымен және одан әрі қарай катетеризациямен жүргізіледі.(тамырға арнайы катетер енгізу, ол арқылы контрастық зат жіберу, иод препараты,[Z=53]). Қара сан артериясының катетеризацисы көп жүргізіледі.тамырдың барлық әрекеті рентгенотелевиденияның бақылауымен жүзеге асады. (Экранда рентгенконтрастық заттың тамырлардағы циркуляциясы байқалады.). Зерттеу аяқталған соң пункция аймағына бір тәулікке таңғыш қояды.

Ангиография алдында мынадай қарсы көрсеткіштерді болдырмау керек:Йод пен анестезияға аллергияcы ,бүйрек жетіспеушілігін,Гемостаз жүйесінің бұзылуы ,қалқанша без дисфункциясы , венеролгиялық аурулар.

Зерттеу жүргізуден екі апта бұрын спирттік ішімдіктерден бас тарту керек. Бүйректі йодтың көп мөлшерінен қорғау үшін кей кезде зерттеу алдында гидратация (ағзаның сұйықпен қанығуы) жүргізеді.оның ағзадан шығып кетуін жеңілдетеді.Ангиография процедурасы алдында аллергияға қарсы препараттар тағайындалады. Тамақ және су ішуге болмайды.Зерттеуден 30 минут бұрын премедикация жүргізіледі: антигистаминдік препараттарды енгізу аллергиялық реакция диагностикасыторов, анальгетиков. Түйрелген жер маңайында ғы түктерді қырғызып ,алып тастайды.Зерттеу алдында металл заттар мен әшекейлерді алып қою керек ,себебі олар рентген сәулесінің өтуіне бөгет жасауы мүмкін.,Ангиография процедурасы жүргізілгеннен соң иодтың ағзадан тез шығып кетуін жылдамдату үшін сұйықты көп ішу керек.

1 сурет. Ми тамырларының ангиограммасы
Компьютерная томография (КТ). Биологиялық нысанның ішкі құрылысын бүлдірмей қабат бойынша зерттеу әдісі. Биологиялық нысынның ішкі құрылысын бүлдірмей қабат бойынша зерттеу әдісін 1972 жылы Годфри Хаунсфилд пен Аллан Кормак ұсынған, осы еңбектері үшін олар 1979 жылы Нобель силығын алды.Әдіс рентгендік сәуле шығыарудың тығыздықтары әр түрлі ұлпалардағы әлсіреуін есептеу мен күрделі коьпьютерлік өңдеуге негізделген.

Кез келген рентгендік бейне алу рентген сәулесі өтетін ұлпалар мен мүшелердің тығыздығының әр түрлі болуына негізделген.Қарапайым рентгенографияда рентгендік сурет зерттелетін мүше немесе оның бөлігінің көрінісі болып табылады.Мұнда ұсақ патологиялық құралымдар нашар көрінуі немесе ұлпалардың суперпозициясы (бір қабаттың екіншісіне беттесуінен) салдарынан мүлде көрініс бермеуі мүмкін.. Мұндай бөгеттерді алып тастау үшін медициналық практикаға компьютерлік томография әдістемесі енгізілген.Әдіс ұлпалардың көлденең қабатының оңашаланған бейнесін алуға мүмкіндік береді. Бұл нәтижеге рентгендік сәулелердің жіңішке ағыны бар. рентгендік түтікшені пациент арқылы айналдыру жолымен жетуге болады. Одан кейін арнаулы компьютерлік программаның көмегімен бейнені реконструксациялайды.Диагностика үшін оптимальды,қарапайым рентгенодиагностика мүмкін болмайтын бейне алу ,мүшелерге қатысты анық мағұлымат береді. Күнделікті рентгенографиядан өзгеше түрде қарапайым рентгендік суретті коьпьютерде өңдеуге болады деген пікір қалыптасуы мүмкін. .Шын мәнінде бұлай болмайды. Рентгендік суретте рентген сәулесі өткен, бір біріне беттесіп қалған мүшелердің "көлеңкесі" ғана көрінеді. рентгеновский луч. Ал компьютерлік томограф дененің белгілі бір тілімінің нақты бейнесін алуға мүмкіндік береді.Бірнеше осындай тілімдердің 1 миллиметр қадаммен "фотографиясын " жасап ,өте сапалы үш өлшемді, көлемдік бейне алады.Ол пациенттің мүшелерінің топографиясының ұсақ түйектерін білу, және аурудың ошақтарының сипатын, локализациясын ,ұзақтығын ,оларды қоршаған ұлпалармен өзара байланысын көруге мүмкіндік береді. Компьютерлік томографтардың сезімталдығы қарапайым рентгендік аппараттардан бір саты жоғары.Рентгендік суретте рентгендік сәулелердің жұтылу дәрежесі бойынша 10-20%, өзгешелігі болатын ұлпаларды анықтау жеткілікті болса, қазіргі замандық компьютерлік томографтарда бұл көрсеткіш 1-2% құрайды.

Компьютерной томограмманы бірнеше этаппен алуға болады:
1.
Сканирлеу.Сәуленің жіңішке шоғыры денені шеңбер бойымен айнала қозғала отырып оны сканирлейді .Қарама қарсы жақта сәулелерді қабылдайтын датчиктер жүйесі бекітілген.Олар сәулені электр сигналдарына түрлендіреді.
2.
Сигнал жазылуын күшейту. Датчиктерден шыққан сигнал күшейіп, компьютер жадысына түсетін цифрлық кодқа түрленеді.Бұл процесс этот дискретті, яғни бір элементар томограмма алғаннан кейін компьютер сканирлеуші құрылымға берілген бұрышқа бұрылып және келесі томограмманы түсіру үшін сигнал береді.Сәуле шығаушының айналымының соңында компьютер жадысында барлық датчиктерден кеген сигнал тіркелген болып шығады.Барлық қабатты сканирлеу уақыты бас аяғы 3 секундтан артық емес..
3.
Бейненің синтезі мен талдануы. Компьютер нысанның ішкі құрылысын қайтадан көрсетеді.Цифрлық компьютерлік технологияны пайдалану арқылы алынған картинаны оңай масштабқа келтіруге болады, және қабаттың қажет деген бөліктерін тиянақты түрде қарап шығуға , мүшелердің өлшемдерін анықтауға, олардың патологиялық құралулардың санын,өлшемін, сипатын анықтауға көмектеседі.

Компьютерлік томографтар дамуының прогресі детекторлардың санының көбеюімен, яғни бір мезгілде жиналатын проекциялар санының көбеюімен тікелей байланысты. Компьютерлік томографтардың алғашқы буынында детекторлар саны 2, екінші буында — 30-50, үшіншісінде — 300-500, төртіншісінде — 1000—5000 ға тең болды. Екінші буында алғаш рет рентгендік сәуле шоғырының сенімді формасы қолданылды.Компьютерлік томографтардың келесі әрбір буыны бейнені реконструкциялауға уақытты аз жұмсады, рентген түтігінің айналу жылдамдығын ұлғайтты.Бұл жаңалықтар компьютерлік томография зерттеулерін тездетіп, оның диагностикалық қолданылу аймағын кеңейтуге мүмкіндік берді.
КӨРІНІСКЕ КЕЛТІРУДІҢ МАГНИТТІК –РЕЗОНАНСТЫҚ ӘДІСТЕРІ.

Магниттік-резонанстық томография (МРТ).Ішкі мүшелер мен ұлпаларды ядролық магниттік резонанс деп аталынатын физикалық құбылысты пайдаланып зерттеудің томографиялық әдісі.Әдіс жоғары кернеулктегі тұрақты магнит өрісінде тұрған сутегі атомдары ядроларын белгілі электромагниттік толқындарының комбинациясымен қоздыруына жауабын өлшеуге негізделген.

Ядролық магниттік резонанс әдісі адам ағзасын ағза ұлпаларының сутегімен қанығуы негізінде және олардың әр түрлі атомдар мен молекулалардың қоршауында тұруына байланысты магниттік қасиеттерінің ерекшеліктерін өлшеуге негізделген. Сутегі ядросының магниттік моменті(спині) бар және өзінің кеңістіктегі бағдарын күшті магнит өрісінде.сонымен бірге протон үшін арнайы берілген градиенттік,және сыртқы радиожиіліктік импульстер деп аталынатын, протон үшін арнайы болып табылатын қосымша өрістер берілген резонанстық жиілікте әсер еткендеінде өзінің кеңістіктегі бағдарын өзгерте алатын бір протоны бар.
Көрініске келтірудің оптикалық әдістері.

Флюорография. Рентгенологиялық зерттеу рентгенологиялық бейне проекцияланған, флуоресценттік экранда фотоға түсіруден тұрады.. Флюорография сәулеленудің аз дозасында нысанның кішірейтілген бейнесін береді.Өз кезегінде сәулеленудің жоғары дозасында время как рентгенография шын кескін береді. Флюорографиянынегізінен кеуде жасушаларының мүшелерін, сүт бездерін, сүйек жүйелерін зерттеуде қолданады. Наиболее распространённым диагностическим методом, использующим принцип Флюорография принципін пайдаланатын ең көп тараған диагностикалық әдіс кеде жасушасы мүшелерінің флюорографиясы болып табылады.Ең алдымен органов грудной клетки, которая применяется, прежде всего, для скрининга туберкулезскрингасы үшін және өкпенің қатерлі құрылуларының скрингасы үшін пайдаланады. Бұлар кішірейтілген масштабта да оңай ажыратылады.
Көрініске келтірудің радионуклидтік әдістері .

Позитрондық-эмиссиялық томография –адамның немесе жануардың ішкі мүшелерін радионуклидтік томографиялық әдісі.Әдіс позитрондардың ангиляцияясы кезінде пайда болатын гамма кванттар жұбын тіркеуге негізделген.. Позитрондар организмді зерттеуден бұрын енгізілген радиопрепараттың құрамына кіретін радионуклидтің (изотоптың), бета ыдырауынан пайда болады.Ең көп тараған. изотоп 2-дезокси-2-[фтор-18]-фторо-D-глюкоза (18-ФДГ), глюкоза аналогы болып табылады.,Гидроксиль тобы фтор-18 алмастырылған. ПЭТні пайдаланатын изотоптарға қарағанда үлкен. фтор-18 дің жартылай ыдырау периоды 110 минутқа тең.

2 сурет. ПЭТ сурет.
Көрініске келтірудің ультрадыбыстық әдістері.

УДЗ ның физикалық негізі — пьезоэлектрлік эффект. Кристалдар деформациясы кезінде кейбір химиялық қосылыстардың монокристаллдарында (кварц, барий титанаты) ультрадыбыстық толқындар әсерінен электрлік зарядының таңбалары қарама қарсы құбылыс пайда болады. — бұл тура пьезоэлектрлік эффект. Оларға айнымалы электр зарядын түсіргенде заряда, кристалдарда ультрадыбыстық толқын болып шығарылатын механикалық тербелістер пайда болады. Осылайша бір пьезоэлемент алма, кезек қабылдағыш пен ультрадыбыс шығаратын көз бола алады.Ультдыбыстық аппараттардың бұл бөлігі акустикалық түрлендіргіштер, трансдюсер немесе датчик деп аталады..

Ультразвук белгілі ортада заттардың кезектесіп келетін - сығылу және сиректелу аймағы түрінде тарайды..Дыбыс толқындары оның ішінде ультрадыбыстық толқындар тербеліс периодымен — молекула (бөлшек) толық бір тербеліс жасайтын уақытпен, жиілік уақыт бірлігіндегі тербеліс санымен, толқын ұзындығы бір фаза уақыт ішіндегі қашықтықпен және таралу жылдамдығымен сипатталады.Таралу жылдамдығы толқын тарайтын ортаның серпімділігімен тығыздығына көп тәуелді болады.Толқын ұзындығы жиілікке кері прпорционал. е. Толқын ұзындығы қысқа болған сайын ультрдыбыс аппаратының ажырату қабылеті жоғары болады. Медициналық ультрадыбыстық диагностика жүйелерінде көбінесе 2 МГц тен 10 МГц – ке дейінгі жиілік пайдаланылады.Қазіргі замандық ультрадыбыстық аппаратардың ажырату қабылеті 1-3 мм - ге жетеді..

Кез келген орта ,оның ішінде ағза ұлпасы ультрадыбыстың таралуына бөгет жасайды. Яғни, әр түрлі акустикалық кедергілері бар деген сөз.Олардың шамасы орта тығыздығына, ультрадыбыстың жылдамдығына тәуелді болады.Айтылған параметрлер жоғары болса, акустикалық кедергі де үлкен болады. Кез келген осындай эластикалық ортаның жалпы сипаттамасы импеданс терминімен белгіленеді.

Акустикалық кедергісі әр түрлі екі ортаның шекарасына жеткен ультрадыбыс толқындарының шоғыры көп өзгеріске ұшырайды: оның бір бөлігі жаңа ортада белгілі бір дәрежеде жұтылып, әрі қарай таралуын жалғастырады,екіншісі —шағылады. Шағылу коэффициенті бір - бірімен шекараласатын ұлпалардың акустикалық кедергілерінің айырмасына тәуелді. Айырма үлкен болса шағылу күшті,яғни,тіркелетін сигналдың амплитудасы үлкен: амплитудасы үлкен, сондықтан аппарат экранында жарық, анық болып көрініс береді. Ұлпалар мен ауа арасындағы шекара толық шағылдырғыш бола алады.

Әдістің таралуының қарапайым нұсқасында әдіс екі дененің тығыздықтарының бөліну шекарасына дейінгі қашықтықты бағалауға мүмкіндік береді. Бағалау ортаның бөліну шекарасынан шағылған толқынның өту уақытына негізделеді. Зерттеудің күрделі әдістері(мысалы,Доплер эффектісіне негізделген) тығыздықтардың бөліну шекараларының қозғалыс жылдамдығын , сонымен бірге шекара құрайтын тығыздықтардың айырмасын анықтауға мүмкіндік береді.

Ультрадыбыстық тербелістер таралу кезінде геометриялық оптика заңдарына бағынады..Бір текті ортада тұрақты жылдамдықпен түзу сызықты тарайды.Акустикалық кедергілері әр орталардың шекарасында сәуленің бір бөлігі шағылады,тағы бір бөлігі түзу сызық бойымен таралуды жалғастыра отырып, сынады.Шекараласатын ортаның акустикалық тығыздықтарының өзгеру градиенті жоғары болса ультрадыбыс тербелістерінің көп бөлігі шағылады. Ультрдыбыстың ауадан теріге өту шекарасында тербелістердің 99,99 % шағылуға ұшырайды. Пациентті ультрадыбыстық сканирлеу кезінде тері бетін су желесімен майлау керек,ол өтпелі орта атқарады. Шағылу сәуленің түсу бұрышына (ең көп шағылытыны перпендикуляр бағытта и) және ультрдыбыс жиілігіне тәуелді.(жоғары жиілікте көп бөлігі шашырайды).

Диагностикада Доплер эффектісін пайдалану үлкен қызығушылық туғызады.Доплер эффектісінің мәні дыбыс шығаратын көзбен дыбысты қабылдайтын құралдың бір бірімен салыстырмалы қозғалысының салдарынан дыбыс жиілігінің өзгеруінде жатыр.Дыбыс қозғалған нысыаннан шағылғанда ,шағылған сигналдың жиілігі өзгереді. (жиілік ығысуы жүреді)