Рентгенология

Определение

Разглеждане на нормалния и патологично променен човешки организъм с цел диагностика и лечение чрез изображения получени с помощта на лъчи наречени рентгенови лъчи са част от т. нар. "Образна диагностика", а самата медицинска дисциплина се нарича "Рентгенология".
Получените изобразения могат да бъдат запазени върху фотографски плаки (рентгенови филми) и други носители на информация, което е важна част от рентгенологията, а именно получените изображения да могат да бъдат използвани по всяко време.

История

· Откриване на рентгеновите лъчи

Рождената дата на рентгеновите лъчи е 8 срещу 9 ноември 1895г. Във физическата лаборатория на Вюрцбургския университет немският учен и физик В.К.Рьонтген експериментира, като работи с катодни лъчи (открити от Ю. Плюкер през 1959г.) Рьонтген открива Х-лъчите (по-късно наречени рентгенови лъчи в негова чест) случайно, но това не би било възможно за реализиране без дългогодишни изследвания и познания по физика. Както е известно - "случайността толерира великите учени"

В.К.Рьонтген е роден в германското градче Ленеп на 27 март 1845 г. Като ученик и студент проявява изклучителни дарби. Изучава физика като ученик на професор Август Кундт. На 29 години става доцент. От 1900 до 1919 година е професор във Физическия институд на Мюнхенския университет.
Научната продукция на Рьонтген ( 58 научни труда ) из областта на физиката е напълно достатъчна, за да се счита, че Вилхелм Рьонтген е един от най-големите физици на XIX век, дори без знаменателното си откритие.

· Приложение на рентгеновите лъчи в медицината и други науки

Освен за медицински цели рентгеновите лъчи намират приложение и в други науки и дисциплини, примерно в космонавтиката и астрономията (за откриване на нови небесни тела отвъд слънчевата система, неутронни звезди и черни дупки), при дефектоскопията на металите, структурния анализ на растенията в биологията, генетиката и пр.
С приложение на рентгеновите лъчи в медицината качеството на диагностиката и лечението се издигна на значително по-високо ниво. В този смисъл делото на Рьонтген оказа огромна полза, за опазване здравето на човечеството.

Същност и свойства

Естество на рентгеновите лъчи

Рентгеновите лъчи са невидими за просто око, не изменят своята посока, както в електрично така и в магнитно поле, което доказват, че не притежават електричен заряд. През 1912 г. Фридрих и Книпинг доказват, че рентгеновите лъчи са действително електромагнитни лъчи. Рентгеновите лъчи представляват една от формите на лъчистата енергия и принадлежи към групата на видимата светлина, радиовълните, ултравиолетовите лъчи, гамалъчите и пр. По-късно били получени и спектри на рентгеновите лъчи по подобие на светлинните, което е дало възможност да се намери и дължината на вълната им.
Рентгеновите лъчи, както всеки вълнов процес се характеризират със своята дължина на вълната, честота на трептенето и скоростта на разпространение.
Рентгеновите лъчи възникват при промяна на скоростта на електрично заредени частици. На практика рентгеновите лъчи се генерират при бомбардиране на мишена с ускорени електрони.
За получаването на рентгенови лъчи се използват т. нар. рентгенови тръби.

/ рентгенова тръба /

Свойства на рентгеновите лъчи

· Взаимодействие между рентгеновите лъчи и веществото

При преминаване на рентгенови лъчи през материята те отслабват, и то в различна степен в зависимост от атомния номер на елементите, дебелината на слоя, плътността на атомите и дължината на вълната. Именно това нееднакво отслабване на рентгеновите лъчи ги прави приложими в медицината за диагностични и лечебни цели. Отслабването на рентгеновите лъчи се дължи на поглъщане на същите на разсейване и на образуване на двойка електрон-позитрон.
Поглъщане(абсорбция) -Поглъщането зависи от атомния номер на веществата, през което преминава рентгеновото лъчение и от дължината на вълната.

Рентгеновото лъчение при взаимодействие с веществото се и разсейва.

Това става при среща с атом на веществото, като падащия рентгенов фотон може да промени посоката си на движение и да запази същата дължина на вълната си или да избие електрон от атома, като му предаде част от енергията си и отклонява по посока, в този случай дължината на вълната му се увеличава.

· Йонизация

Йонизацията на атомите и молекулите се получава при преминаване на рентгеновото лъчение през веществото и е последица от отслабване на лъчението. Това явление най-добре се наблюдава при газовете. Атомите са електрично неутрални. При избиване на електрон от атом избитият електрон има отрицателен товар, а атомът остава положително натоварен. Това явление се използва в рентгеновата дозиметрия.

· Луминисценция

Под луминисценция разбираме свойството на рентгеновите лъчи да предизвикват светене в известни тела. Светлината, която се образува се разпространява във всички посоки. Луминисценцията се дължи на йонизация или възбуждане. Различаваме флуоресценция и фосфоресценция. В рентгеновата диагностика това се използва при екраните и фолийните комбинации ( предпоставки за визуализиране на рентгенов образ).

· Топлина

Част от погълнатата рентгенова енергия преминава в топлина. Количеството на образуваната топлина е твърде малко, поради което е трудно за доказване.

· Увеличена електрическа проводимост на телата

При попадане на рентгенови лъчи върху някои твърди тела като, селен, сяра, ебонит, парафин и др. Се увеличава тяхната електрична проводимост. Промяната в електричната проводимост се обяснява, както и йонизацията на газовете с фотоефекта.

· Фотографско действие

Рентгеновите лъчи действат на фотографската плака по същия начин, но в по-слаба степен, както и видимата светлина. Те предизвикват почерняване на светлочувствителната емулсия. Действието се обяснява с фотоефекта. Рентгеновият фотон откъсва електрон от брома, които неутрализира положителния йон на среброто, като го превръща в металическо сребро, което има черен цвят.

· Химическо действие

Рентгеновите лъчи предизвикват редукция в някои тела, например сублимата, който преминава в каломел. Оцветяване в синьо скорбялата се обезцветява поради редукция на йода от рентгеновите лъчи. Касае се за сложни химични реакции.

· Биологично действие

Още в първите години след откриването на рентгеновите лъчи и на естествената радиация се появяват редица наблюдения и факти, показващи, че йонизиращите лъчения въздействат и увреждат живите клетки, тъкани и организми. Създадени са поредица теории за тяхното биологично действие. Една от теориите е за прякото действие на йонизиращата радиация, която приема, че в облъчения обем съществуват отделни микрообеми с жизнено важно значение и изразена лъчечувствителност т. нар. "мишена". Ефектът настъпва при директно преминаване на йонозираща частица през "мишената" той е необратим и резултата е гибел за клетката. Ако йонизиращата частица засегне друг участък на клетката тя не се уврежда. Ролята на мишена могат да играят различни молекули, хромозоми, клетки. Взаимодействието с мишената има случаен характер.

Друга от теориите е за непрякото действие. Схващането за нея е, че енергията на йонизиращото лъчение се предава чрез взаимодействие и въздействие на други молекули и получени в резултата на това силноактивни химични съединения. Най-важен момент в тази теория е радиолизата на водата.

Йонизиращото лъчение указват биологично действие в различна степен върху нуклеинови киселини, белтъци, липиди, въглехидрати, мембраните на клетките и субклетъчните структури (ядро, лизозоми), и клетката като цяло. Всички изменения настъпили в резултат на радиолизни процеси при голяма част от клетките по време на жизнения им цикъл водят до различни промени - временно задържане на клетъчното делене или смърт на клетката.

Биологичния ефект освен от общобиологични фактори, като индивидуална чувствителност, общо състояние на организма, възрастта, ниво на обменните процеси и др. зависи в значителна степен и от физични фактори. Тези фактори са: големината и нарастването на погълнатата доза, разпределение на дозата във времето, разпределение на дозата в организма (големина на облъчения обем)

Различни видове организми притежават различна лъчечувствителност. Различна е и лъчечувствителността и при различните индивиди от един и същи вид.

Най-силно лъчечувствителни от органите и системите при човек са хемопоетичната система, епидермисът на кожата, половите жлези, епителът на червата и др. Със средна лъчечувствителност са паренхимнитеоргани ( черен дроб, бъбреци, бели дробове и др.)
По-слаба е чувствителността на мускулите, костите, съединителната и нервната тъкан.

Лъчечувствителността на клетките, тъканите и органите не е постоянна величина и се влияе в значителна степен от общото състочние на организма, интензивността на обменните процеси, функциите на ендокринните жлези, температурата, кислородния режим, съдържанието на водата и други.

NB!!! Съвременната апаратура и техника в образната диагностика е намалила до минимум влиянието на неблагоприятното действие на рентгеновите лъчи върху човека, като постигне оптимални резултати при минимална доза лъчение и сигурна защита.

Основния лъчев метод за изследване на лицево-челюстната област е класическата рентгенография с нейните разновидности.

· Класическите рентгенови методики ползвани по настоящем са:

- обикновена рентгенграфия на лицево-челюстната област (или част от нея) в лицева, странична или коса проекция

- компютърна томография

- ортопантомография

- рентгенографиите на зъбите и околозъбното пространство

· Специални методики:

- сиалографията; синусографията; цистографията, ангиографията и др.

Това са все контрастни методи на рентгеново изследване, които са инвазивни и се прилагат по-рядко.

Анатомията и пространствената обособеност на лицево-челюстната област изисква осъществяване на обзорни и сегментни графии. Те биват най-общо екстраорални и интраорални снимки.

Рентгеновото изследване на зъбите и околозъбното пространство се провежда по-няколко метода. Преди беше най-използван метода по Dick. Сега благодарение на паралелната техника за снимане на зъбите е намерено идеалното решение за диагностика в стоматологията.

Правоъгълна-паралелна техника за снимане на зъбите

Осъществява се отново с рентгенов стоматологичен апарат тип "кугел".

/ рентгенов кугел за интраорални снимки с паралелна техника/

Съвремено поколение апаратура за интраорални рентгенови изображения са проектирани така, че работата с тях да е приятна и лесна, качеството на получения образ да е високо, а лъчевото натоварване намалено до минимум. Някои такива рентгенови апарати разполагат с допълнителна приставка (сензор) за правене на дигитални снимки, които изображения са с висока диагностична стойност, с намалено ниво на шум, оптимален контраст и намалено лъчево натоварване за пациента, и разбира се с възможности за допълнителна обработка с помощта на специални компютърни програми.

/ позициониране с паралелна техника /

При класическата правоъгълна-паралелна техника филмът респективно сензорът се фиксират в правия ъгъл към централния лъч, чрез прикрепление (държач) , което е здраво свързано с тубуса., така че лъчът винаги попада в средата на филма. Ако при полуъгловата техника не се постигне точно разделяне на ъгъла зъбите могат да се удължат в областта на корените и при косо водене на централния лъч. При тази техника при многокоренни зъби на горната челюст, се касае винаги за съкратено изображение на вестибуларните зъбни корени в сравнение с техните палатинални корени. Също така лимбуса се изобразява алвеоларно, така че тази техника не е подходяща за парадонтален статус.

Правоъгълна-паралена техника с RWT-държател на филма показва следните предимства в сравнение с полуъгловата техника:

1. При многокоренни зъби, букалните (към бузата) или страничните зъби на горната челюст, не се изобразяват скъсени.

2. limbus alveolaris се отпечатва при необходимата за парадонтален статус техника на снимане.

3. Върховете на корените на горните кътници не се проектират от долния ръб на зигоматичната кост.

4. Филма не може вече така лесно да се свие, защото е сигурно фиксиран в захапващия блок.

/ RWT - захапващ блок, държач и фиксиращ пръстен /

5. Не е необходимо съдействие на пациента за придържане на филма.

6. Понеже централния лъч се води точно през държача на филма към средата на рентгеновия филм не се получават осветявания. По този начин могат да се използват специални системи на правоъгълна бленда, с която намалява експозицията на лъчите а от там и облъчването на пациента.

За планиране на ефективно лечение е необходимо детаилно рентгеново изследване. Интраоралните рентгенови снимки обикновено обхващат малък участък максимум четири зъба. Само една панорамна рентгенова снимка осигурява наистина сигурна и значима база за по-акуратна диагностика и дори по-ефективно лечение.

Съвременият диагностичен панорамен рентгенов апарат с филм за произвеждане на висококачественни снимкови образи на зъбите, темпоромандибуларни стави и черепа са комбинирани с цефалометър за правене на цефалометрични рентгенографии, които са идеално решение за ортодонти, орални и лицево-челюстни хирурзи.

/ панорамен рентгенов апарат комбиниран с цефалометър /

Чрез панорамен образ може да се диагностицира състоянието на пациента с дентална дъга, максиларните и мандибуларни области и темпоромандибуларните стави. С диагностичен-панорамен и цефалометричен стоматологичен рентгенов апарат може да изпълнява следните процедури.

- стандартна панорамна снимка за възрастни

- стандартна панорамна снимка за деца

- снимка на зъбите само отляво

- фронтална снимка на зъбите

- снимка на зъбите отдясно

- снимка на дланта и китката

- темпоромандибуларни стави с отворена и затворена уста на една и съща снимка

- предни синуси

- АР, предна рентгенография на черепа

- LL, латеролателарна странична рентгенография с филтър от меки тъкани

/ телерентгенография /

За по-точно и по-прецизно позициониране на пациента някои апарати имат система от лазери проектиращи се върху анатомичните равнини, с които трябва да съвпадат за правилен и симетричен образ.

Има стандарт при някои апарати за панорамни графии полученият образ да е с увеличение 1:1.3, което е предимство за визуализиране на структурите с по-големи размери и повече подробности и не е необходимо лупа за гледане на снимките.

/ортопантомография/

Съвремената рентгенова апаратура за графии на зъбите и лицево-челюстната област са идеално решение за стоматолози, ортодонти и лицево-челюстни хирурзи, за поставяне на по-точни диагнози с високо качество на изображението при минимална доза лъчение, и повишаване доверието на пациентите.