stringtranslate.com

Проекционная рентгенография

Проекционная радиография , также известная как традиционная радиография , [1] является формой радиографии и медицинской визуализации , которая создает двумерные изображения с помощью рентгеновского излучения . Получение изображений обычно выполняется рентгенологами , а изображения часто изучаются рентгенологами . И процедура, и любые полученные изображения часто просто называются «рентген». Простая радиография или рентгенография обычно относится к проекционной радиографии (без использования более продвинутых методов, таких как компьютерная томография, которая может генерировать 3D-изображения). Простая радиография может также относиться к радиографии без рентгеноконтрастного вещества или радиографии, которая генерирует отдельные статические изображения, в отличие от флюороскопии , которые технически также являются проекционными.

Оборудование

Получение проекционной радиографии с помощью рентгеновского генератора и детектора

Генератор рентгеновских лучей

Проекционные рентгенограммы обычно используют рентгеновские лучи, создаваемые рентгеновскими генераторами , которые генерируют рентгеновские лучи с помощью рентгеновских трубок .

Сетка

Между пациентом и детектором может быть размещена антирассеивающая сетка , чтобы уменьшить количество рассеянных рентгеновских лучей, которые достигают детектора. Это улучшает контрастное разрешение изображения, но также увеличивает воздействие радиации на пациента.

Детектор

Детекторы можно разделить на две основные категории: детекторы изображений (например, фотопластинки и рентгеновская пленка ( фотопленка ), которые в настоящее время в основном заменены различными оцифровывающими устройствами, такими как пластины изображений или плоскопанельные детекторы ) и устройства для измерения дозы (например, ионизационные камеры , счетчики Гейгера и дозиметры, используемые для измерения локального воздействия радиации , дозы и/или мощности дозы, например, для проверки того, что оборудование и процедуры радиационной защиты эффективны на постоянной основе).

Экранирование

Свинец является основным материалом, используемым рентгенологами для защиты от рассеянного рентгеновского излучения.

Свойства изображения

Пациент проходит рентгенологическое исследование в рентгенологическом кабинете больницы.

Проекционная радиография опирается на характеристики рентгеновского излучения ( количество и качество пучка) и знание того, как оно взаимодействует с тканями человека для создания диагностических изображений. Рентгеновские лучи являются формой ионизирующего излучения , то есть они обладают достаточной энергией, чтобы потенциально удалить электроны из атома, тем самым придавая ему заряд и превращая его в ион.

Ослабление рентгеновского излучения

При экспозиции рентгеновское излучение выходит из трубки в виде так называемого первичного пучка . Когда первичный пучок проходит через тело, часть излучения поглощается в процессе, известном как затухание. Более плотная анатомия имеет более высокую скорость затухания, чем менее плотная анатомия, поэтому кость будет поглощать больше рентгеновских лучей, чем мягкие ткани. То, что остается от первичного пучка после затухания, называется остаточным пучком . Остаточный пучок отвечает за экспонирование приемника изображения. Области на приемнике изображения, которые получают наибольшее количество излучения (части остаточного пучка, испытывающие наименьшее затухание), будут сильнее экспонированы и, следовательно, будут обработаны как более темные. И наоборот, области на приемнике изображения, которые получают наименьшее количество излучения (части остаточного пучка, испытывающие наибольшее затухание), будут менее экспонированы и будут обработаны как более светлые. Вот почему кость, которая имеет очень большую плотность, на рентгенограммах выглядит «белой», а легкие, которые содержат в основном воздух и являются наименее плотными, отображаются как «черные».

Плотность

Радиографическая плотность — это мера общего затемнения изображения. Плотность — это логарифмическая единица, которая описывает соотношение между светом, падающим на пленку, и светом, прошедшим через пленку. Более высокая радиографическая плотность представляет более непрозрачные области пленки, а более низкая плотность — более прозрачные области пленки.

Однако в цифровой визуализации плотность может называться яркостью. Яркость рентгенограммы в цифровой визуализации определяется программным обеспечением компьютера и монитором, на котором просматривается изображение.

Контраст

Контрастность определяется как разница в рентгенографической плотности между соседними частями изображения. Диапазон между черным и белым на окончательной рентгенограмме. Высокий контраст или контраст с короткой шкалой означает, что на рентгенограмме мало серого цвета, и между черным и белым меньше серых оттенков. Низкий контраст или контраст с длинной шкалой означает, что на рентгенограмме много серого цвета, и между черным и белым много серых оттенков.

Тесно связана с рентгенографическим контрастом концепция широты экспозиции. Широта экспозиции — это диапазон экспозиций, в котором регистрирующий носитель (приемник изображения) будет реагировать с диагностически полезной плотностью; другими словами, это «гибкость» или «свобода действий», которые есть у рентгенолога при установке его/ее факторов экспозиции. Изображения, имеющие короткую шкалу контраста, будут иметь узкую широту экспозиции. Изображения, имеющие длинную шкалу контраста, будут иметь широкую широту экспозиции; то есть рентгенолог сможет использовать более широкий диапазон технических факторов для получения изображения диагностического качества.

Контрастность определяется киловольтажом (кВ; энергия/качество/проницаемость) рентгеновского луча и составом ткани рентгенографируемой части тела. Выбор таблиц поиска (LUT) в цифровой визуализации также влияет на контрастность.

В целом, высокая контрастность необходима для частей тела, в которых костная анатомия представляет клинический интерес (конечности, костная грудная клетка и т. д.). Когда интерес представляют мягкие ткани (например, живот или грудь), предпочтительнее низкая контрастность, чтобы точно продемонстрировать все оттенки мягких тканей в этих областях.

Геометрическое увеличение

Изображение, связывающее размер фокусного пятна с геометрической нерезкостью в проекционной радиографии. [2]

Геометрическое увеличение возникает из-за того, что детектор находится дальше от источника рентгеновского излучения, чем объект. В этом отношении расстояние источник-детектор или SDD [3] является измерением расстояния между генератором и детектором . Альтернативные названия — расстояние от источника [4] / фокуса до детектора / рецептора изображения [4] / пленки (последнее используется при использовании рентгеновской пленки ) (SID, [4] FID или FRD).

Расчетный коэффициент рентгенографического увеличения ( ERMF ) представляет собой отношение расстояния источник-детектор (SDD) к расстоянию источник-объект (SOD). [5] Размер объекта определяется как: , где Размер проекции представляет собой размер проекции, которую объект образует на детекторе. На рентгенограммах поясничного отдела и грудной клетки ожидается, что ERMF составляет от 1,05 до 1,40. [6] Из-за неопределенности истинного размера объектов, видимых на проекционной рентгенографии, их размеры часто сравнивают с другими структурами внутри тела, такими как размеры позвонков , или эмпирически по клиническому опыту. [7]

Расстояние источник-детектор (SDD) примерно связано с расстоянием источник-объект (SOD) [8] и расстоянием объект-детектор (ODD) уравнением SOD + ODD = SDD.

Геометрическая нерезкость

Геометрическая нерезкость вызвана тем, что рентгеновский генератор не создает рентгеновские лучи из одной точки, а из области, что можно измерить как размер фокусного пятна . Геометрическая нерезкость увеличивается пропорционально размеру фокусного пятна, а также расчетному коэффициенту рентгенографического увеличения ( ERMF ).

Геометрическое искажение

Органы будут иметь разные относительные расстояния до детектора в зависимости от того, с какого направления поступают рентгеновские лучи. Например, рентгенограммы грудной клетки предпочтительно делать с рентгеновскими лучами, поступающими сзади (так называемая «задне-передняя» или «PA» рентгенограмма). Однако, если пациент не может стоять, рентгенограмму часто приходится делать, когда пациент лежит на спине ( так называемая «прикроватная» рентгенограмма) с рентгеновскими лучами, поступающими сверху («передне-задняя» или «AP»), и геометрическое увеличение тогда приведет к тому, что, например, сердце будет казаться больше, чем оно есть на самом деле, потому что оно находится дальше от детектора. [9]

Разброс

В дополнение к использованию сетки антирассеивания , увеличение ODD само по себе может улучшить контрастность изображения за счет уменьшения количества рассеянного излучения, достигающего рецептора. Однако это необходимо взвесить с увеличением геометрической нерезкости, если SDD также не увеличивается пропорционально. [10]

Изменения визуализации в зависимости от целевой ткани

Проекционная рентгенография использует рентгеновские лучи разного объема и интенсивности в зависимости от того, какая часть тела исследуется:

Терминология проекционной рентгенографии

Рентгеновский снимок при обследовании

ПРИМЕЧАНИЕ: Для описания рентгенографической проекции часто используется упрощенное слово «вид».

Простая рентгенография обычно относится к проекционной рентгенографии (без использования более продвинутых методов, таких как компьютерная томография ). Простая рентгенография может также относиться к рентгенографии без рентгеноконтрастного вещества или рентгенографии, которая генерирует отдельные статические изображения, в отличие от флюороскопии .

По целевому органу или структуре

Груди

Нормальное (слева) и раковое (справа) маммографическое изображение.

Проекционная рентгенография груди называется маммографией . Она в основном использовалась для скрининга рака груди у женщин , но также используется для осмотра мужской груди и используется совместно с рентгенологом или хирургом для локализации подозрительных тканей перед биопсией или лампэктомией . Грудные имплантаты, предназначенные для увеличения груди, снижают обзорность маммографии и требуют больше времени для получения изображений, поскольку необходимо сделать больше снимков. Это связано с тем, что материал, используемый в имплантате, очень плотный по сравнению с тканью груди и выглядит белым (прозрачным) на пленке. Излучение, используемое для маммографии, имеет тенденцию быть мягче (имеет более низкую энергию фотонов ), чем то, которое используется для более твердых тканей. Часто используется трубка с молибденовым анодом с напряжением около 30 000 вольт (30 кВ), что дает диапазон энергий рентгеновского излучения около 15-30 кэВ. Многие из этих фотонов представляют собой «характеристическое излучение» с определенной энергией, определяемой атомной структурой материала мишени (излучение Mo-K).

Грудь

Нормальная задне-передняя (PA) рентгенограмма грудной клетки.

Рентгенограммы грудной клетки используются для диагностики многих заболеваний, связанных с грудной стенкой, включая ее кости, а также структур, содержащихся в грудной полости, включая легкие , сердце и крупные сосуды . Состояния, обычно определяемые с помощью рентгенографии грудной клетки, включают пневмонию , пневмоторакс , интерстициальное заболевание легких , сердечную недостаточность , перелом костей и грыжу пищеводного отверстия диафрагмы. Обычно предпочтительной проекцией является прямая задне-передняя (PA) проекция. Рентгенограммы грудной клетки также используются для скрининга профессиональных заболеваний легких в таких отраслях, как горнодобывающая промышленность, где рабочие подвергаются воздействию пыли. [12]

Для некоторых состояний грудной клетки рентгенография хороша для скрининга, но плоха для диагностики. Если подозрение на состояние основано на рентгенографии грудной клетки, можно получить дополнительную визуализацию грудной клетки, чтобы окончательно диагностировать состояние или предоставить доказательства в пользу диагноза, предложенного первоначальной рентгенографией грудной клетки. Если только не предполагается, что сломанное ребро смещено и, следовательно, может вызвать повреждение легких и других структур тканей, рентген грудной клетки не нужен, поскольку он не изменит тактику лечения пациента.

Живот

Рентгенограмма брюшной полости .

У детей рентгенография брюшной полости показана в острых случаях при подозрении на кишечную непроходимость , перфорацию желудочно-кишечного тракта , инородное тело в пищеварительном тракте , подозрение на опухоль брюшной полости и инвагинацию (последнее как часть дифференциальной диагностики ). [13] Тем не менее, КТ является лучшей альтернативой для диагностики внутрибрюшной травмы у детей. [13] При острой боли в животе у взрослых рентген брюшной полости имеет низкую чувствительность и точность в целом. Компьютерная томография обеспечивает общее лучшее планирование хирургической стратегии и, возможно, меньше ненужных лапаротомий. Поэтому рентген брюшной полости не рекомендуется взрослым, поступающим в отделение неотложной помощи с острой болью в животе. [14]

Стандартный протокол рентгенографии брюшной полости обычно представляет собой одну переднезаднюю проекцию в положении лежа на спине . [15] Проекция почек , мочеточников и мочевого пузыря (ПММ) — это переднезадняя проекция брюшной полости, которая охватывает уровни мочевыделительной системы, но не обязательно включает диафрагму.

Осевой скелет

В случае травмы стандартный протокол Великобритании предусматривает проведение КТ черепа вместо проекционной рентгенографии. [15] Обследование скелета, включая череп, может быть показано, например, при множественной миеломе. [15]

Другой осевой скелет

Рентгенограмма всего тела при серьезной травме (где, однако, обычно предпочтительнее КТ всего тела ), показывающая двусторонние переломы бедренной кости . [16]
  • Шейный отдел позвоночника : стандартные проекции в Великобритании: переднезадняя и боковая. Проекция с помощью колышка только с травмой. Косые проекции и сгибание и разгибание по специальному запросу . [15] В США распространены пять или шесть проекций: боковая, две косые проекции под углом 45 градусов, аксиальная проекция переднезадней области (цефалическая), аксиальная проекция «открытый рот» для C1-C2 и шейно-грудная боковая проекция (проекция пловца) для лучшей визуализации C7-T1 при необходимости. Специальные проекции включают боковую проекцию со сгибанием и разгибанием шейного отдела позвоночника, аксиальную проекцию для C1-C2 (метод Фукса или Джадда) и аксиальную проекцию переднезадней области (каудальная) для суставных столбов.
  • Грудной отдел позвоночника — AP и латеральная в Великобритании. [15] В США AP и латеральная являются основными проекциями. Косые проекции на 20 градусов от латеральной могут быть заказаны для лучшей визуализации зигапофизарного сустава .
  • Поясничный отдел позвоночника — AP и латеральная +/- L5/S1 проекция в Великобритании, с редкими запросами на косые проекции и сгибание и разгибание . [15] В США основные проекции включают AP, две косые, латеральную и латеральную точку L5-S1 для лучшей визуализации промежутка L5-S1. Специальные проекции — AP сгибание вправо и влево и латеральные сгибание и разгибание.
  • Таз - только в переднезадней проекции в Великобритании, с проекциями КПС (лежа на животе) по специальному запросу . [15]
  • Крестец и копчик: в США, если необходимо исследовать обе кости, получают отдельные переднезадние аксиальные проекции в краниальной и каудальной проекциях для крестца и копчика соответственно, а также одну боковую проекцию обеих костей.
  • Передняя область интереса — рентгенограмма грудной клетки в заднезадней проекции, заднезадняя проекция ребер и передняя косая проекция под углом 45 градусов, при этом неинтересующая сторона расположена ближе всего к приемнику изображения.
  • Задняя область интереса — рентгенограмма грудной клетки в заднезадней проекции, переднезадняя проекция ребер и задняя косая проекция под углом 45 градусов со стороной интереса, наиболее близкой к приемнику изображения.
  • Грудино-ключичные суставы — в США обычно назначают как отдельную заднюю проекцию и правую и левую переднюю косую мышцу справа под углом 15 градусов.

Плечи

Переднезадняя суставная поверхность впадины (проекция Грэши).

К ним относятся:

AP-проекция 40° задняя косая по Грэши

Тело должно быть повернуто примерно на 30-45 градусов в сторону плеча для визуализации, и пациент, стоящий или сидящий, позволяет руке свисать. Этот метод выявляет суставную щель и вертикальное выравнивание по отношению к гнезду. [17]

Трансаксиллярная проекция

Рука должна быть отведена на 80-100 градусов. Этот метод выявляет: [17]

Y-проекция

Боковой контур плеча должен быть расположен перед пленкой таким образом, чтобы продольная ось лопатки продолжалась параллельно ходу лучей. Этот метод выявляет: [17]

Эта проекция имеет низкую устойчивость к ошибкам и, соответственно, требует надлежащего исполнения. [17] Y-проекцию можно проследить до опубликованной в 1933 году проекции cavitas-en-face Вейнблата. [18]

В Великобритании стандартными проекциями плеча являются переднезадняя и латеральная лопаточная или подмышечная проекции. [15]

Конечности

Проекционная рентгенограмма конечности дает эффективную дозу приблизительно 0,001 мЗв , что сопоставимо с эквивалентным временем фонового излучения в 3 часа. [16]

Стандартные протоколы проецирования в Великобритании: [15]

  • Проекция Лауэнштейна — форма обследования тазобедренного сустава, подчеркивающая связь бедренной кости с вертлужной впадиной . Колено пораженной ноги согнуто, а бедро поднято почти до прямого угла. Это также называется положением лягушачьей лапки.
Приложения включают рентгенографию дисплазии тазобедренного сустава .

Некоторые предполагаемые состояния требуют определенных проекций. Например, скелетные признаки рахита видны преимущественно в местах быстрого роста, включая проксимальную часть плечевой кости, дистальную часть лучевой кости, дистальную часть бедренной кости и как проксимальную, так и дистальную часть большеберцовой кости. Поэтому скелетное обследование на предмет рахита можно выполнить с помощью переднезадних рентгенограмм коленей, запястий и лодыжек. [20]

Общие имитаторы заболеваний

Радиологические имитаторы заболеваний — это визуальные артефакты , нормальные анатомические структуры или безвредные варианты , которые могут имитировать заболевания или отклонения. В проекционной радиографии общие имитаторы заболеваний включают ювелирные изделия, одежду и складки кожи . [21] В общей медицине имитатор заболеваний показывает симптомы и/или признаки, похожие на симптомы другого заболевания. [22]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Шелледи, Дэвид С.; Питерс, Джей И. (2014-11-26). Респираторная помощь: оценка состояния пациента и разработка плана ухода. Jones & Bartlett Publishers. стр. 430. ISBN 978-1-4496-7206-5.
  2. ^ Брюс Блейкли, Константинос Спартиотис (2006). «Цифровая радиография для проверки мелких дефектов». Insight . 48 (2).
  3. ^ Страница 359 в: Olaf Dössel, Wolfgang C. Schlegel (2010). Всемирный конгресс по медицинской физике и биомедицинской инженерии 7–12 сентября 2009 г. Мюнхен, Германия: том 25/I Radiation Oncology. Труды IFMBE . Springer Science & Business Media. ISBN 9783642034749.
  4. ^ abc "расстояние от источника до рецептора изображения". Медицинский словарь Farlex, в свою очередь, ссылается на Медицинский словарь Мосби, 9-е издание . Получено 28.01.2018 .
  5. ^ DICOM (2016-11-21). "DICOM PS3.3 — Определения информационных объектов — Таблица C.8-30. Атрибуты модуля позиционера XA" . Получено 2017-01-23 .
  6. ^ M Sandborg, DR Dance и G Alm Carlsson. "Внедрение нерезкости и шума в модель системы визуализации: применение в рентгенографии грудной клетки и поясничного отдела позвоночника с использованием экранной пленки" (PDF) . Факультет медицинских наук, Университет Линчёпинга .{{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )Отчет 90. Январь 1999 г. ISRN: LIU-RAD-R-090.
  7. ↑ Страница 788 в: Джозеф К. Масдеу, Р. Жильберто Гонсалес (2016). Нейровизуализация, часть 2, том 136 Справочника клинической неврологии . Новости. ISBN 9780702045387.
  8. ^ "расстояние источник-объект". thefreedictionary.com .
  9. ↑ Страница 278 в: Роберт О. Боноу, Дуглас Л. Манн, Дуглас П. Зайпс, Питер Либби (2011). Электронная книга Браунвальда о болезнях сердца: учебник по сердечно-сосудистой медицине . Elsevier Health Sciences. ISBN 9781437727708.{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  10. ^ Ритенур, Мэри Элис Статкевич Шерер, Паула Дж. Висконти, Э. Рассел (2010). Радиационная защита в медицинской радиографии (6-е изд.). Мэриленд-Хайтс, Миссури: Mosby Elsevier. стр. 255. ISBN 978-0-323-06611-2.{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  11. ^ Достижения в области дозиметрии рентгеновского пучка киловольтного напряжения, http://iopscience.iop.org/0031-9155/59/6/R183/article
  12. ^ Использование цифровых изображений грудной клетки для мониторинга здоровья шахтеров и других рабочих. Национальный институт охраны труда.
  13. ^ ab "Радиология - Острые показания". Королевская детская больница , Мельбурн . Получено 23 июля 2017 г.
  14. ^ Boermeester, Marie A; Gans, Sarah L.; Stoker, J; Boermeester, Marie A (2012). «Общая рентгенография брюшной полости при острой боли в животе; прошлое, настоящее и будущее». International Journal of General Medicine . 5 : 525–33. doi : 10.2147/IJGM.S17410 . ISSN  1178-7074. PMC 3396109. PMID 22807640  . 
  15. ^ abcdefghijklm "Стандартные рентгенологические операционные протоколы" (PDF) . HEFT Radiology Directorate . Heart of England NHS Foundation Trust. 2015 . Получено 27 января 2016 .
  16. ^ ab "Доза облучения при рентгеновских и КТ-исследованиях". radiologyinfo.org, Радиологическое общество Северной Америки . Получено 10 августа 2017 г.(CC-BY-2.0)
  17. ^ abcd Хедтманн, А.; Хирс, Г. (2007). «Bildgebende Verfahren bei Rotatorenmanschettendefekten der Schulter» [Техника визуализации вращательной манжеты плеча]. Der Orthopäde (на немецком языке). 36 (9): 796–809. дои : 10.1007/s00132-007-1138-8. ПМИД  17713757.
  18. ^ Вейнблад, Х (1933). «Zur Röntgendiagnose von Schulterluxationen» [Для рентгенологической диагностики вывихов плеча]. Чирург (на немецком языке). 5 : 702.
  19. ^ Генри Р. Гули. «Травмы стопы». Королевский колледж неотложной медицины . Получено 28 июля 2017 г.Опубликовано: 23/12/2013 Дата обзора: 23/12/2017
  20. ^ Cheema, Jugesh I.; Grissom, Leslie E.; Harcke, H. Theodore (2003). «Рентгенографические характеристики изгиба нижних конечностей у детей». RadioGraphics . 23 (4): 871–880. doi :10.1148/rg.234025149. ISSN  0271-5333. PMID  12853662.
  21. ↑ Страница 46 в: Майкл Дарби, Николас Маскелл, Энтони Эдей, Ладли Чандратрея (2012). Карманный учебник по интерпретации рентгенограмм грудной клетки . JP Medical Ltd. ISBN 9781907816062.{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  22. ^ "mimic". TheFreeDictionary.com . Получено 2022-06-10 .

Внешние ссылки