Магнитно-резонансные методы визуализации

Магнитно-резонансная томография (МРТ).Томографический метод исследования внутренних органов и тканей с использованием физического явления ядерного магнитного резонанса. Метод основан на измерении электромагнитного отклика ядер атомов водорода на возбуждение их определённой комбинацией электромагнитных волн в постоянном магнитном поле высокой напряжённости.

Метод магнитно-ядерного резонанса позволяет изучать организм человека на основе насыщенности тканей организма водородом и особенностей их магнитных свойств, связанных с нахождением в окружении разных атомов и молекул. Ядро водорода состоит из одного протона, который имеет магнитный момент (спин) и меняет свою пространственную ориентацию в мощном магнитном поле, а также при воздействии дополнительных полей, называемых градиентными, и внешних радиочастотных импульсов, подаваемых на специфической для протона при данном магнитном поле резонансной частоте.

МРТ строится по переизлучению радиоволн ядрами водорода (протонами), содержащимися в тканях тела, сразу же после получения ими энергии от радиоволнового сигнала, которым облучают пациента. Таким образом, контрастность тканей отражает особенности «внутренних», ядерных структур вещества, и она зависит от ряда таких факторов, как строение вещества, взаимодействие между молекулами, молекулярное движение (диффузия, кровоток), что позволяет не только дифференцировать на изображении патологические и здоровые ткани, но и дает возможность наблюдать отражение функциональной деятельности отдельных структур.

Прежде всего, пациента помещают внутрь большого магнита, где имеется довольно сильное постоянное (статическое) магнитное поле, ориентированное в большинстве аппаратов вдоль тела пациента. Под воздействием этого поля ядра атомов водорода в теле пациента, которые представляют собой маленькие магнитики, каждый со своим слабым магнитным полем, ориентируются определенным образом относительно сильного поля магнита. Добавляя слабое переменное магнитное поле к статическому магнитному полю, выбирают область, изображение которое надо получить. Затем пациента облучают радиоволнами, причем частоту радиоволн подстраивают таким образом, чтобы протоны в теле пациента могли поглотить часть энергии радиоволн и изменить ориентацию своих магнитных полей относительно направления статического магнитного поля. Сразу же после прекращения облучения пациента радиоволнами протоны станут возвращаться в свои первоначальные состояния, излучая полученную энергию, и это переизлучение будет вызывать появление электрического тока в приемных катушках томографа.

Зарегистрированные токи являются МР сигналами, которые преобразуются компьютером и используются для построения (реконструкции) МРТ.

!Соответственно этапам исследования основными компонентами любого МР томографа являются: магнит, создающий постоянное (статическое), так называемое внешнее, магнитное поле, в которое помещают пациента; градиентные катушки, создающие слабое переменное магнитное поле в центральной части основного магнита, называемое градиентным, которое позволяет выбрать область исследования тела пациента; радиочастотные катушки - передающие, используемые для создания возбуждения в теле пациента, и приемные - для регистрации ответа возбужденных участков; компьютер, который управляет работой градиентной и радиочастотной катушек, регистрирующий измеренные сигналы, обрабатывающий их, записывающий в свою память и использующийся для реконструкции МРТ.

3.Позитронно-эмиссионная томография - радионуклидный томографический метод исследования внутренних органов. Основан на регистрации пары гамма-квантов, возникающих при аннигиляции позитронов. Позитроны возникают при позитронном бета-распаде радионуклида (изотопа, который вводится в организм перед исследованием. Наиболее часто используемым изотопом является 2-дезокси-2-[фтор-18]-фторо-D-глюкоза (18-ФДГ. Период полураспада фтора-18 равен 110 минутам, что значительно больше, нежели у других изотопов, использующихся при ПЭТ. Так же могут использоваться изотопы: кислород-15 (период полураспада 2 минуты), азот-13 (период полураспада 10 минут) и углерод-11 (период полураспада 20 минут).

Из-за избытка протонов в ядре, во время радиоактивного распада эти изотопы излучают позитроны (положительно заряженные электроны), являющиеся формой антиматерии. Позитроны быстро соединяются с электронами, и их масса переходит в энергию. При каждом таком событии (соединение позитрона и электрона) масса переходит в энергию в виде 2 мощных гамма-лучей или фотонов аннигиляции с энергией 511 кэВ, которые распространяются на 180° друг от друга. Современные ПЭТ-системы способны мгновенно распознавать и фиксировать такие пары фотонов аннигиляции, что и легло в основу концепции так называемого «электрического фазирования».

Вопрос № 53

«Ультразвуковые методы исследования. Доплерография.»

1.Физическая основа УЗИ - пьезоэлектрический эффект. При деформации монокристаллов некоторых химических соединений (кварц, титанат бария) под воздействием ультразвуковых волн, на поверхности этих кристаллов возникают противоположные по знаку электрические заряды - прямой пьезоэлектрический эффект. При подаче на них переменного электрического заряда, в кристаллах возникают механические колебания с излучением ультразвуковых волн. Таким образом, один и тот же пьезоэлемент может быть попеременно то приёмником, то источником ультразвуковых волн. Эта часть в ультразвуковых аппаратах называется акустическим преобразователем или датчиком.

Чем меньше длина волн, тем выше разрешающая способность ультразвукового аппарата. В системах медицинской ультразвуковой диагностики обычно используют частоты от 2 до 10 МГц. Разрешающая способность современных ультразвуковых аппаратов достигает 1-3 мм.

Любая среда, в том числе и ткани организма, препятствует распространению ультразвука, то есть обладает различным акустическим сопротивлением, величина которого зависит от их плотности и скорости ультразвука. Чем выше эти параметры, тем больше акустическое сопротивление. Такая общая характеристика любой эластической среды обозначается термином «импеданс».

Достигнув границы двух сред с различным акустическим сопротивлением, пучок ультразвуковых волн претерпевает существенные изменения: одна его часть продолжает распространяться в новой среде, в той или иной степени поглощаясь ею, другая - отражается. Коэффициент отражения зависит от разности величин акустического сопротивления граничащих друг с другом тканей: чем это различие больше, тем больше отражение и, естественно, больше амплитуда зарегистрированного сигнала, а значит, тем светлее и ярче он будет выглядеть на экране аппарата. Полным отражателем является граница между тканями и воздухом.

В простейшем варианте реализации метод позволяет оценить расстояние до границы разделения плотностей двух тел, основываясь на времени прохождения волны, отраженной от границы раздела. Более сложные методы исследования (например, основанные на эффекте Доплера) позволяют определить скорость движения границы раздела плотностей, а также разницу в плотностях, образующих границу.

Особый интерес в диагностике вызывает использование эффекта Доплера. Суть эффекта заключается в изменении частоты звука вследствие относительного движения источника и приемника звука. Когда звук отражается от движущегося объекта, частота отраженного сигнала изменяется (происходит сдвиг частоты).

2.Допплерография – это ультразвуковое исследование, позволяющее оценить кровоток в различных органах вашего малыша, например, в мозге, печени, сердце и пуповине, и определить общее состояние плода. Доплерография необходима для того, чтобы оценить работу плаценты и кровоток в маточных артериях. Это обследование проводится одновременно с обычным плановым УЗИ на том же оборудовании. Большинство современных УЗИ-аппаратов имеют также функцию допплерографа.
В начале обследования специалист по ультразвуковой диагностике определяет местоположение сосуда, который он хочет проверить. Например, врач может исследовать кровоток в сосудах пуповины. Затем включает функцию допплерографии. На экране появляется изображение, которое показывает состояние кровотока, потом аппарат анализирует эти данные. Вся процедура занимает несколько минут.

Вопрос № 54

«Виды физиотерапии- ультравысокочастотная, сверхвысокочастотная, сантиметровая, дециметровая.»

Физиотерапия

Физиотерапия - область медицины, изучающая физиологическое и лечебное действие природных и искусственно создаваемых физических факторов и разрабатывающая методы использования их с профилактическими и лечебными целями.

В физиотерапии выделяют электролечение, светолечение, водолечение (бальнеотерапия, водолечение), тепловое лечение, лечение с применением механических воздействий. Самостоятельным разделом физиотерапии является курортология. Каждый из них включает ряд лечебных методов, основанных на использовании того или иного физического фактора.

1.Ультравысокочастотная терапия - метод лечения посредством дистанционного воздействия непрерывным, прерывистым или импульсным электромагнитным полем ультравысокой частоты