Коллектив Авторов.

Полный справочник медицинской аппаратуры

(страница 6 из 54)

скачать книгу бесплатно

Получение компьютерной томограммы (среза) головы на выбранном уровне основывается на выполнении таких операций, как:

1) формирование требуемой ширины рентгеновского луча (кол-лимирование);

2) сканирование головы пучком рентгеновского излучения, осуществляемого движением (вращательным и поступательным) вокруг неподвижной головы пациента устройства «излучатель – детекторы»;

3) измерение излучения и определение его ослабления с последующим преобразованием результатов в цифровую форму;

4) машинный (компьютерный) синтез томограммы по совокупности данных измерения, относящихся к выбранному слою;

5) построение изображения исследуемого слоя на экране видеомонитора (дисплея).

В системах компьютерных томографов сканирование и получение изображения происходят следующим образом. Рентгеновская трубка в режиме излучения «обходит» голову по дуге 240°, останавливаясь через каждые 3° этой дуги и делая продольное перемещение. На одной оси с рентгеновским излучателем закреплены детекторы – кристаллы йодистого натрия, преобразующие ионизирующее излучение в световое. Последнее попадает на фотоэлектронные умножители, превращающие эту видимую часть в электрические сигналы. Электрические сигналы подвергаются усилению, а затем преобразованию в цифры, которые вводят в ЭВМ. Рентгеновский луч, пройдя через среду поглощения, ослабляется пропорционально плотности тканей, встречающихся на его пути, и несет информацию о степени его ослабления в каждом положении сканирования. Интенсивность излучения во всех проекциях сравнивается с величиной сигнала, поступающего с контрольного детектора, регистрирующего исходную энергию излучения сразу же на выходе луча из рентгеновской трубки.

Следовательно, формирование показателей поглощения (ослабления) для каждой точки исследуемого слоя происходит после вычисления отношения величины сигнала на выходе рентгеновского излучателя к значению его после прохождения объекта исследования (коэффициенты поглощения).

В ЭВМ выполняются математическая реконструкция коэффициентов поглощения и пространственное их распределение на квадратной многоклеточной матрице, а полученные изображения передаются для визуальной оценки на экран дисплея.

За одно сканирование получают два соприкасающихся между собой среза толщиной 10 мм каждый. Картина среза восстанавливается на матрице размером 160 х 160 мм.

Полученные коэффициенты поглощения выражают в относительных единицах шкалы, нижняя граница которой (-1000 ед. Н.) (ед. Н. – единицы Хаунсфильда, или числа компьютерной томографии) соответствует ослаблению рентгеновских лучей в воздухе, верхняя (+1000 ед. Н.) – ослаблению в костях, а за ноль принимается коэффициент поглощения воды. Различные ткани мозга и жидкие среды имеют разные по величине коэффициенты поглощения. Например, коэффициент поглощения жира находится в пределах от -100 до 0 ед. Н., спинно-мозговой жидкости – от 2 до 16 ед. Н., крови – от 28 до 62 ед. Н. Это обеспечивает возможность получать на компьютерных томограммах изображение основных структур мозга и многих патологических процессов в них.

Чувствительность системы в улавливании перепада рентгеновской плотности в обычном режиме исследования не превышает 5 ед. Н., что составляет 0,5 %.

На экране дисплея высоким значениям плотности (например, кости) соответствуют светлые участки, низким – темные. Градационная способность экрана составляет 15–16 полутоновых ступеней, различаемых человеческим глазом. На каждую ступень, таким образом, приходится около 130 ед. Н.

Для полной реализации высокой разрешающей способности томографа по плотности в аппарате предусмотрены средства управления так называемой шириной окна и его уровня (положения), чтобы дать рентгенологу возможность анализировать изображение на различных участках шкалы коэффициентов поглощения. Ширина окна – это величина разности наибольшего и наименьшего коэффициентов поглощения, соответствующая указанному перепаду яркости. Положение, или уровень, окна (центр окна) – это величина коэффициентов ослабления, равная середине окна и выбираемая из условий наилучшего выявления плотностей интересующей группы структур или тканей. Важнейшей характеристикой является качество получаемого изображения.

Известно, что качество визуализации анатомических образований головного мозга и очагов поражения зависит в основном от двух факторов: размера матрицы, на которой строится томограмма, и перепада показателей поглощения. Величина матрицы может оказывать существенное влияние на точность диагностики. Так, количество ошибочных диагнозов при анализе томограмм на матрице 80 х 80 клеток составляло 27 %, а при работе на матрице 160 х 160 уменьшилось до 11 %.

Компьютерный томограф обладает двумя видами разрешающей способности: пространственной и по перепаду плотности. Первый тип определяется размером клетки матрицы (обычно – 1,5 х 1,5 мм), второй равен 5 ед. Н. (0,5 %). В соответствии с этими характеристиками теоретически можно различать элементы изображения размером 1,5 х 1,5 мм. При перепаде плотности между ними не меньше 5 ед. Н. (1 %) удается выявлять очаги величиной не менее 6 х 6 мм, а при разнице в 30 ед. Н. (3 %) – детали размером 3 х 3 мм. Обычная рентгенография позволяет уловить минимальную разницу по плотности между соседними участками в 10–20 %. Однако при очень значительном перепаде плотностей рядом расположенных структур возникают специфические для данного метода условия, снижающие его разрешающую способность, так как при построении изображения в этих случаях происходит математическое усреднение, и при этом очаги небольших размеров могут быть не обнаружены. Чаще это происходит при небольших зонах пониженной плотности, расположенных вблизи массивных костных структур (пирамиды височных костей) или костей свода черепа. Важным условием для обеспечения проведения компьютерной томографии является неподвижное положение пациента, ибо движение во время исследования приводит к возникновению артефактов-наводок: полос темного цвета от образований с низким коэффициентом поглощения (воздух) и белых полос от структур с высоким КП (кость, металлические хирургические клипсы), что также снижает диагностические возможности.

Для получения более четкого изображения патологически измененных участков в головном мозге применяют эффект усиления контрастности, который достигается внутривенным введением рентгеноконтрастного вещества. Увеличение плотности изображения на компьютерной томограмме после внутривенного введения контрастного вещества объясняется внутри– и внесосудистыми компонентами. Внутрисосудистое усиление находится в прямой зависимости от содержания йода в циркулирующей крови. При этом увеличение концентрации на 100 мг йода в 100 мл обусловливает величины абсорбции на 26 ед. Н. При компьютерно-томографических измерениях венозных проб после введения 60 % контрастного вещества в дозе 1 мл на 1 кг массы тела плотность потока повышается в среднем в течение 10 мин после инъекции, составляет 39,2, ±9,8 ед. Н. Содержание контрастного вещества в протекающей крови изменяется в результате того, что относительно быстро начинается выделение его почками. Уже в течение первых 5 мин после болюсной инъекции концентрация вещества в крови в среднем снижается на 20 %, в последующие 5 мин – на 13 % и еще через 5 мин – на 5 %.

Нормальное увеличение плотности мозга на компьютерной томограмме после введения контрастного вещества связано с внут-рисосудистой концентрацией йода. Можно получить изображение сосудов диаметром до 1,5 мм, если уровень йода в крови составляет примерно 4 мг/мл и при условии, что сосуд расположен перпендикулярно к плоскости среза. Наблюдения привели к выводу, что контрастное вещество накапливается в опухолях.

Глава 2
ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ДИАГНОСТИКА
Электрокардиографы

Электрокардиограмма – графическое выражение изменений во времени интегральной электрической активности сердца. Метод позволяет оценить важнейшие функции сердца: автоматизм, возбудимость и проводимость.

Электрические явления, связанные с деятельностью всего сердца, принято рассматривать на примере отдельного мышечного волокна. Это допустимо, поскольку электрические процессы, происходящие в миокардиальной клетке и в сердце в целом, имеют общие закономерности. В состоянии покоя наружная поверхность клеточной мембраны мышечного волокна заряжена положительно (+). При возбуждении ее деполяризованный участок изменяет заряд на отрицательный (-). Реполяризация мышечной клетки сопровождается восстановлением (+) зарядов на ее поверхности.

Процесс распространения по мышечному волокну волны деполяризации, как и волны реполяризации, схематически можно представить в виде перемещения двойного слоя зарядов, расположенных на границе возбужденных заряженных (-) и невозбужденных заряженных (+) участков волокна. Система, состоящая из двух равных по величине, но противоположных по знаку зарядов, называется диполем. Положительный полюс диполя всегда обращен в сторону невозбужденного, а отрицательный полюс – в сторону возбужденного участка мышечного волокна.

Диполь может служить моделью электрической активности отдельного мышечного волокна (элементарный диполь). Элементарный диполь характеризуется разностью потенциалов и является источником элементарной электродвижущей силы (ЭДС). ЭДС – величина векторная; ее характеризуют абсолютное значение и направление. В электрокардиографии принята положительная полярность вектора, т. е. направление от (-) к (+).

На поверхности невозбужденного мышечного волокна разность потенциалов отсутствует – регистрирующий прибор фиксирует изолинию. При появлении возбуждения на границе возбужденных и невозбужденных участков появляется диполь, который вместе с волной возбуждения на ее гребне перемещается по мышечному волокну. Между возбужденными и оставшимися на данный момент в состоянии покоя участками поверхности миокардиального волокна возникает разность потенциалов. Если электрод, соединенный с положительным полюсом регистрирующего прибора (активный, дифферентный), обращен к (+) полюсу диполя, т. е. вектор ЭДС направлен к этому электроду, то регистрируется отклонение кривой вверх (или положительный зубец). В случае, когда активный электрод обращен к отрицательному заряду диполя, т. е. вектор ЭДС направлен от этого электрода, возникает отклонение кривой вниз (или отрицательный зубец).

В каждый момент сердечного цикла в состоянии возбуждения оказывается множество мышечных волокон, которые представляют собой элементарные диполи. При одновременном существовании нескольких диполей их ЭДС взаимодействуют по закону сложения векторов, образуя суммарную ЭДС. Таким образом, при определенных допущениях сердце можно рассматривать как один точечный источник тока – суммарный единый сердечный диполь, продуцирующий суммарную ЭДС.

Импульс к возбуждению сердца в норме генерируют Р-клетки синоатриального узла, обладающие наиболее высоким автоматизмом (способностью к спонтанной медленной диастолической деполяризации). Из синоатриального узла, расположенного в верхней части правого предсердия, возбуждение распространяется по сократительному миокарду предсердий (сначала правого, затем обоих и на заключительном этапе – левого) по межпредсердно-му пучку Бахмана и межузловым специализированным трактам (Бахмана, Венкебаха, Тореля) к атриовентрикулярному узлу.

Пройдя АВ-соединение, где происходит резкое снижение скорости распространения возбуждения (АВ-задержка проведения импульса), электрический импульс быстро распространяется по внутрижелудочковой проводящей системе. Она состоит из пучка Гиса (предсердно-желудочкового пучка), ножек (ветвей) пучка Гиса и волокон Пуркинье. Пучок Гиса делится на правую и левую ножки. Левая ножка вблизи от основного ствола пучка Гиса делится на два разветвления: передневерхнее и задненижнее. В ряде случаев имеется третья, срединная ветвь. Конечные разветвления внутрижелудочковой проводящей системы представлены волокнами Пуркинье. Они располагаются преимущественно суб-эндокардиально и непосредственно связаны с сократительным миокардом. Поэтому распространение возбуждения по свободным стенкам желудочков идет из множества очагов в субэндокар-диальных слоях к субэпикардиальным.

Реполяризация желудочков, начинаясь с субэпикардиальных слоев миокарда, распространяется к эндокарду. Поэтому суммарный вектор реполяризации имеет то же направление, что и вектор деполяризации желудочков.

Представляя собой источник ЭДС, сердце создает в теле человека (как в окружающем проводнике) и на его поверхности электрическое поле. А так как суммарный вектор, постоянно изменяясь по величине и ориентации, большую часть времени направлен сверху вниз и справа налево, положительные потенциалы электрического поля сосредоточены в левой и нижней частях тела, а отрицательные – в правой и верхней.

Наличие на поверхности тела человека точек, отличающихся величиной и знаком потенциала, позволяет зарегистрировать между ними разность потенциалов.

Соединение двух точек, имеющих разные потенциалы, называется электрокардиографическим отведением.

Гипотетическая линия, соединяющая эти точки, представляет собой ось отведения. В электрокардиографическом отведении различают полярность. Положительным считают полюс, имеющий больший потенциал; он подключается к аноду электрокардиографа (обращен к положительному электроду). Отрицательный полюс соответственно соединяется с катодом (обращен к отрицательному электроду).

Обычное электрокардиографическое исследование включает обязательную регистрацию 12 отведений: 3 стандартных, 3 усиленных однополюсных от конечностей и 6 грудных.

Стандартные отведения. Это двухполюсные отведения от конечностей, предложенные Эйнтховеном. Их обозначают римскими цифрами I, II, III. Данные отведения регистрируют разность потенциалов между двумя конечностями. Для их записи электроды накладывают на обе руки и левую ногу и попарно подают потенциалы на вход электрокардиографа, строго соблюдая полярность отведений. Четвертый электрод помещают на правую ногу для подключения провода заземления.

Порядок подключения к электрокардиографу при регистрации стандартных отведений.

1. Отведение I – правая рука (отрицательный электрод) – левая рука (положительный электрод).

2. Отведение II – правая рука (отрицательный электрод) – левая нога (положительный электрод).

3. Отведение III – левая рука (отрицательный электрод) – левая нога (положительный электрод).

Оси трех стандартных отведений являются сторонами схематического равностороннего треугольника Эйнтховена. Вершинам этого треугольника соответствуют электроды, установленные на правой руке, левой руке и левой ноге. В центре расположен электрический центр сердца – точечный единый суммарный сердечный диполь, одинаково удаленный от всех трех осей отведений. Перпендикуляры, опущенные из центра треугольника Эйнтхове-на на оси отведений, делят их на положительную, обращенную к положительному электроду, и отрицательную, обращенную к отрицательному электроду, половины. Углы между осями отведений составляют 60°.

Усиленные однополюсные отведения от конечностей (аУЯ, аУЬ, аУБ) предложены Гольдбергером. Для записи этих отведений активный (+) электрод последовательно размещается на правой руке (аУЯ), на левой руке (аУЬ) и левой ноге (аУБ). На отрицательный полюс электрокардиографа подается суммарный потенциал с двух свободных от активного электрода конечностей. Следовательно, эти отведения регистрируют разность потенциалов между одной из конечностей и средним потенциалом двух других. Линии этих отведений в треугольнике Эйнтховена соединяют вершины его с серединами противолежащих линий отведений.

Все 6 отведений от конечностей составляют единую систему: они отражают изменения суммарного вектора сердца во фронтальной плоскости, т. е. отклонения его вверх или вниз, влево или вправо. Для более наглядного визуального определения этих отклонений Н. Бейли предложил шестиосевую систему координат. Ее можно представить, переместив в пространстве оси всех 6 отведений от конечностей так, чтобы они прошли через центр треугольника Эйнтховена. В шестиосевой системе координат угол между соседними осями равен 30°.

Грудные отведения. Это однополюсные отведения, предложенные Р. Вильсоном. Они регистрируют разность потенциалов между активным (+) электродом, помещенным в одну из шести строго определенных точек на грудной стенке, и объединенным (-) электродом Вильсона. Последний образуется при соединении трех конечностей (правой руки, левой руки и левой ноги) и имеет потенциал, близкий нулю. Грудные отведения обозначают буквой V с указанием номера позиции активного электрода, обозначенного арабской цифрой. Позиции активного электрода при записи грудных отведений:

1) отведение V1 – IV межреберье у правого края грудины;

2) V2 – IV межреберье у левого края грудины;

3) Vз – между позициями V2 и V4 (примерно на уровне IV ребра по левой парастернальной линии);

4) V4 – в V межреберье по левой срединноключичной линии;

5) V5 – на том же горизонтальном уровне, что V4 по левой передней подмышечной линии;

6) V6 – на том же горизонтальном уровне, что V4 и V5 по левой средней подмышечной линии.

Положительная часть оси каждого грудного отведения образуется линией, соединяющей электрический центр сердца с местом расположения активного электрода. Продолжение ее за электрический центр составляет отрицательную часть оси отведения.

Грудные отведения регистрируют изменения ЭДС сердца преимущественно в горизонтальной плоскости. Отведения V1-V2, приближенные к правым отделам сердца, называются правыми грудными. Отведения V5-V6 расположенные ближе к левому желудочку, преимущественно отражают изменения в этом отделе

сердца.

Дополнительные отведения. Возможности электрокардиографии могут быть существенно расширены регистрацией дополнительных отведений. Необходимость в них возникает при недостаточной информативности 12 общепринятых отведений. Для диагностики заднебазальных и заднебоковых инфарктов миокарда используются крайне левые грудные отведения V7-V9). Для записи этих отведений активный электрод устанавливается соответственно по задней подмышечной, лопаточной и параверте-бральной линиям на горизонтальном уровне электродов V4– V6

В клинической практике широкое распространение получили отведения по Небу. Это двухполюсные отведения, которые фиксируют разность потенциалов между двумя точками на поверхности грудной клетки. Отведение Dorsalis (D) – активный (+) электрод помещается на уровне верхушки сердца по задней подмышечной линии, (-) электрод – во II межреберье у правого края грудины. Отведение Anterior (A) – активный (+) электрод – на месте верхушечного толчка, (-) электрод – во II межреберье у правого края грудины. Отведение Inferior (I) – активный (+) электрод – на месте верхушечного толчка, (-) электрод – на уровне верхушки сердца по задней подмышечной линии.

Отведения по Небу применяются для диагностики очаговых изменений миокарда в области задней стенки (отведение D), передней стенки (отведение A) и нижней переднебоковой стенки левого желудочка (отведение J).

Методика записи электрокардиограммы

Запись ЭКГ должна проводиться в теплом помещении во избежание дрожи больного при максимальном расслаблении мышц. Плановые исследования проводятся после 10–15 мин отдыха и не ранее чем через 2 ч после приема пищи.

1. Наложение электродов. С целью уменьшения наводных токов и улучшения качества записи ЭКГ необходимо обеспечить хороший контакт электродов с кожей. Обычно это достигается применением марлевых прокладок между кожей и электродами, смоченных 5-10 %-ным раствором хлористого натрия или специальными токопроводящими пастами.

2. Подключение электродов к электрокардиографу. Каждый электрод соединяется с электрокардиографом соответствующим проводом, имеющим общепринятую цветовую маркировку. К электроду, расположенному на правой руке, присоединяют провод, маркированный красным цветом; на левой руке – желтым, на правой ноге (заземление) – черным; левой ноге – зеленым.

Грудной электрод соединяют с кабелем, обозначенным белым цветом. При многоканальной записи с одновременной регистрацией всех шести грудных отведений к электроду в позиции V! подключают провод с красным наконечником, V2 – с желтым, V3 – с зеленым, V4 – с коричневым, V5 – с черным, V6 – с синим или фиолетовым.

3. Заземление электрокардиографа.

4. Включение аппарата в сеть.

5. Запись контрольного милливольта. Регистрации ЭКГ должна предшествовать калибровка усиления – запись стандартного калибровочного напряжения в 1 милливольт, что позволяет оценивать и сравнивать при динамическом наблюдении амплитудные характеристики ЭКГ.

6. Выбор скорости движения бумаги. Современные электрокардиографы могут регистрировать ЭКГ при различных скоростях движения ленты: 12,5; 25; 50; 75 и 100 мм/с. Наиболее удобна для последующего анализа ЭКГ скорость 50 мм/с. Меньшая скорость (обычно 25 мм/с) используется с целью выявления и анализа аритмии, когда требуется более длительная запись ЭКГ. При скорости движения ленты 50 мм/с каждая маленькая клеточка милли-метровочной сетки, расположенная между тонкими вертикальными линиями, т. е. 1 мм, соответствует 0,02 с. Расстояние между двумя более толстыми вертикальными линиями, включающее 5 маленьких клеточек, т. е. 5 мм, соответствует 0,1 с. При скорости движения ленты 25 мм/с маленькая клеточка соответствует 0,04 с, большая – 0,2 с.



скачать книгу бесплатно

страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54

Поделиться ссылкой на выделенное