Войти
| Флюороскопия | |
|---|---|
 Современный флюороскоп | |
| ICD-10 -PCS | B? 1 |
| MeSH | D005471 |
| [редактировать в Викиданных ] | |
A глотание бария исследование с помощью рентгеноскопии. рентгеноскопия () - это метод визуализации, который использует рентгеновские лучи для получения движущихся изображений внутренней части объекта в реальном времени. В своем основном применении медицинской визуализации, флюороскоп () позволяет врачу увидеть внутреннюю структуру и функционируют пациента, так что, например, можно наблюдать насосное действие сердца или движение глотания. Это полезно как для диагностики, так и терапии, и встречается в общем радиологии, интервенционной радиологии и хирургии под визуальным контролем .
В простейшем виде флюороскоп состоит из источника рентгеновского излучения и флуоресцентного экрана, между которыми помещается пациент. Однако с 1950-х годов большинство флюороскопов включает в себя усилители рентгеновского изображения и камеры, чтобы улучшить видимость изображения и сделать его доступным на экране удаленного дисплея. На протяжении многих десятилетий рентгеноскопия, как правило, давала живые изображения, которые не записывались, но с 1960-х годов, когда технологии улучшились, запись и воспроизведение стали нормой.
Флюороскопия аналогична рентгенографии и рентгеновской компьютерной томографии (рентгеновская компьютерная томография) в том, что она генерирует изображения с использованием рентгеновских лучей. Первоначальное отличие заключалось в том, что рентгенография фиксировала неподвижные изображения на пленке, тогда как рентгеноскопия давала живые движущиеся изображения, которые не сохранялись. Однако сегодня рентгенография, компьютерная томография и рентгеноскопия - это все режимы цифровой визуализации с программным обеспечением анализа изображений и хранением и поиском данных.
Использование рентгеновских лучей, разновидности ионизирующего излучения, требует, чтобы потенциальные риски, связанные с процедурой, были тщательно сбалансированы с пользой для пациента. Поскольку пациент должен подвергаться воздействию непрерывного источника рентгеновских лучей вместо кратковременного импульса, процедура рентгеноскопии обычно подвергает пациента более высокой поглощенной дозе излучения, чем обычная (неподвижная) рентгенограмма.. Только важные приложения, такие как здравоохранение, физическая безопасность, безопасность пищевых продуктов, неразрушающий контроль и научные исследования, соответствуют риску. -бенефит порог использования. В первой половине 20 века флюороскопы для примерки обуви использовались в обувных магазинах, но их использование было прекращено, поскольку более не считается приемлемым использование радиационного облучения, даже если доза мала, для несущественных целей.. Большое количество исследований было направлено на снижение радиационного облучения, и недавние достижения в технологии рентгеноскопии, такие как цифровая обработка изображений и плоскопанельные детекторы, привели к гораздо более низким дозам облучения, чем предыдущие процедуры.
Рентгеноскопия также используется в сканерах безопасности аэропортов для проверки на предмет скрытого оружия или бомб. Эти аппараты используют более низкие дозы радиации, чем медицинская рентгеноскопия. Причина применения более высоких доз в медицинских целях заключается в том, что они более требовательны к контрасту тканей и по той же причине иногда требуют контрастного вещества.
Видимый свет может быть виден невооруженным глазом (и таким образом формирует изображения, на которые люди могут смотреть), но не проникает сквозь большинство объектов (только полупрозрачных ). Напротив, рентгеновские лучи могут проникать в более широкий спектр объектов (например, в человеческое тело), но они невидимы невооруженным глазом. Чтобы воспользоваться преимуществом проникновения для целей формирования изображения, необходимо каким-то образом преобразовать вариации интенсивности рентгеновского излучения (которые соответствуют контрасту материала и, следовательно, контрасту изображения) в видимую форму. Классическая рентгенография на пленке достигает этого за счет переменных химических изменений, которые рентгеновские лучи вызывают в пленке, а классическая рентгеноскопия достигает этого за счет флуоресценции, при которой определенные материалы преобразуют рентгеновские лучи. энергия (или другие части спектра ) в видимый свет. Использование флуоресцентных материалов для создания оптического прицела - вот откуда название флюороскопии.
Когда рентгеновские лучи проходят через пациента, они ослабляются на разную величину, когда проходят через или отражаются от разных тканей тела, отбрасывающих рентгеновские тени рентгеноконтрастных тканей (таких как костная ткань ) на флуоресцентном экране. Изображения на экране создаются, когда незатухающие или слегка ослабленные рентгеновские лучи от рентгенопрозрачных тканей взаимодействуют с атомами на экране посредством фотоэлектрического эффекта, передавая свою энергию электронам. Хотя большая часть энергии, передаваемой электронам, рассеивается в виде тепла, часть ее выделяется в виде видимого света.
Ранние рентгенологи адаптировали свои глаза для просмотра тусклых рентгеноскопических изображений, сидя в затемненных комнатах или надевая красные адаптационные очки. После разработки усилителей рентгеновского изображения изображения были яркими, достаточными для просмотра без очков при нормальном окружающем освещении.
В настоящее время во всех формах цифрового рентгеновского визуализация лучей (рентгенография, рентгеноскопия и компьютерная томография) преобразование энергии рентгеновских лучей в видимый свет может быть достигнуто с помощью тех же типов электронных датчиков, таких как плоские детекторы, которые преобразуют энергию рентгеновского излучения. в электрические сигналы, небольшие всплески тока, которые передают информацию, которую компьютер может анализировать, сохранять и выводить в виде изображений. Поскольку флуоресценция является частным случаем люминесценции, цифровая рентгеновская визуализация концептуально аналогична цифровой гамма-визуализации (сцинтиграфии, SPECT и PET ) в том, что в обоих из этих семейств режимов визуализации информация, передаваемая посредством переменного ослабления невидимого электромагнитного излучения при его прохождении через ткани с различной радиоплотностью, преобразуется электронным датчик в электрический сигнал, который обрабатывается компьютером и выводится как изображение в видимом свете.
Экспериментатор 1890-х (вверху справа) исследует свою руку с помощью флюороскопа. 
Рентгеноскопия грудной клетки с использованием портативного флуоресцентного экрана, 1909. Нет Используется радиационная защита, так как опасность рентгеновских лучей еще не была признана. 
Хирургическая операция во время Первой мировой войны с использованием флюороскопа для поиска врезанных пуль 
Рентгеноскопия грудной клетки в 1940 году. 
Адриан флюороскоп для примерки обуви, который до 1950 года использовался в обувных магазинах для проверки посадки обуви. Торговый трюк, связанный с высокими технологиями, они были прекращены из-за опасений по поводу ненужного облучения. Истоки рентгеноскопии и рентгенографии можно проследить до 8 ноября 1895 года, когда Вильгельм Рентген, или английским шрифтом Рентген, заметил бариевый платиноцианид экран, флуоресцирующий в результате воздействия того, что он позже назвал бы рентгеновскими лучами (алгебраическая переменная x, обозначающая «неизвестно»). Через несколько месяцев после этого открытия были созданы первые грубые флюороскопы. Эти экспериментальные флюороскопы представляли собой просто тонкие картонные экраны, покрытые изнутри слоем флуоресцентной металлической соли, прикрепленные к картонному бленду в форме воронки, который исключал комнатный свет с помощью окуляра, который пользователь подносил к глазу. Полученное таким образом рентгеноскопическое изображение было довольно тусклым. Даже после окончательного усовершенствования и коммерческого внедрения диагностической визуализации ограниченный свет, создаваемый флуоресцентными экранами первых коммерческих прицелов, вынудил рентгенолога некоторое время сидеть в затемненной комнате, где Была проведена процедура визуализации, чтобы сначала научить его глаза увеличивать их чувствительность к восприятию нечеткого изображения. Размещение радиолога за экраном также привело к значительному дозированию радиолога.
В конце 1890-х годов Томас Эдисон начал исследовать материалы на предмет способности флуоресцировать при рентгеновском излучении, и на рубеже веков он изобрел флюороскоп с достаточной интенсивностью изображения, чтобы коммерческое использование. Эдисон быстро обнаружил, что экраны из вольфрамата кальция дают более яркие изображения. Однако Эдисон отказался от своих исследований в 1903 году из-за опасностей для здоровья, которые сопровождали использование этих ранних устройств. Кларенс Далли, стеклодув лабораторного оборудования и пробирок в лаборатории Эдисона, неоднократно подвергался воздействию радиации, а позже скончался от агрессивного рака. Сам Эдисон повредил глаз при тестировании этих ранних флюороскопов.
В период коммерческого развития младенцев многие ошибочно предсказывали, что движущиеся изображения рентгеноскопии полностью заменят рентгенографы (рентгенографические неподвижные изображения), но тогдашнее диагностическое качество было превосходным рентгенограф и их уже упоминавшееся повышение безопасности за счет более низкой дозы облучения за счет более короткого воздействия предотвратили это. Другой фактор заключался в том, что простые пленки по своей сути предлагали запись изображения простым и недорогим способом, тогда как запись и воспроизведение рентгеноскопии оставались более сложным и дорогостоящим делом на десятилетия вперед (подробно обсуждается ниже).
Красные адаптационные очки были разработаны Вильгельмом Тренделенбургом в 1916 году для решения проблемы адаптации глаз к темноте, ранее изученной Антуаном Беклером. Результирующий красный свет от фильтрации очков правильно сенсибилизировал глаза врача перед процедурой, при этом позволяя ему получать достаточно света для нормальной работы.
Более простые применения этой технологии также появились в 1920-1950-х годах, в том числе флюороскоп для примерки обуви, который использовался в обувных магазинах. Обеспокоенность по поводу воздействия частого или плохо контролируемого использования была выражена в 1950-х годах, что привело к появлению новых руководящих принципов, правил и, в конечном итоге, к прекращению практики к началу 1960-х годов.
Они больше не используются, потому что риск радиационного облучения перевешивает тривиальная выгода. Только важные приложения, такие как здравоохранение, физическая безопасность, безопасность пищевых продуктов, неразрушающий контроль и научные исследования, соответствуют риску. -бенефит порог использования.
Флюороскоп 1950-х годов Аналоговая электроника произвела революцию в рентгеноскопии. Разработка усилителя рентгеновского изображения компанией Westinghouse в конце 1940-х годов в сочетании с телевизионными камерами с замкнутой схемой 1950-х годов позволила получить более яркие изображения и улучшить радиационную защиту. Красные защитные очки стали устаревшими, поскольку усилители изображения позволили усилить свет, создаваемый флуоресцентным экраном, и сделать его видимым в освещенной комнате. Добавление камеры позволило просматривать изображение на мониторе, позволяя рентгенологу просматривать изображения в отдельной комнате вдали от риска радиационного облучения. Начало коммерциализации видеомагнитофонов в 1956 г. позволило записывать и воспроизводить телевизионные изображения по желанию.
Цифровая электроника была применена к рентгеноскопии в начале 1960-х годов, когда и Джеймс Ф. Макналти (1929-2014) в Automation Industries, Inc. затем в Эль-Сегундо, Калифорния произвела на флюороскопе первое в мире изображение, которое будет генерироваться в цифровом виде в реальном времени, одновременно с разработкой более позднего коммерческого портативного устройства для бортового неразрушающего контроля военно-морского самолета. Для создания изображения прямоугольные сигналы регистрировались на флуоресцентном экране.
С конца 1980-х годов технология цифрового изображения была повторно введена во флюороскопию после разработки усовершенствованных детекторных систем. Современные усовершенствования экранных люминофоров, обработки цифровых изображений, анализа изображений и плоских детекторов позволили повысить качество изображения при минимизации доза облучения пациента. В современных флюороскопах используются экраны иодид цезия (CsI), и они создают изображения с ограниченным шумом, гарантируя минимальную дозу облучения при сохранении изображений приемлемого качества.
В медицинской литературе существует много названий движущихся изображений, сделанных с помощью рентгеновских лучей. Они включают рентгеноскопию, флюорографию, кинофлюорографию, фотофлюорографию, флюорографию, кимографию ( электрокимография, рентгенкимография ), кинорадиография (кино ), видеофлюорография и видеофлюороскопия . Сегодня слово «рентгеноскопия» широко понимается как гипероним из всех вышеупомянутых терминов, что объясняет, почему оно наиболее часто используется и почему употребление других сокращается. Обилие имен - это идиоматический артефакт технологических изменений, а именно:
Как только рентгеновские лучи (и их применение для видения внутри тела) были обнаруженный в 1890-х годах, велись поиски и запись. И живые движущиеся изображения, и записанные неподвижные изображения были доступны с самого начала с помощью простого оборудования; таким образом, как «просмотр с флуоресцентным экраном» (флюоро- + -скопия ), так и «запись / гравировка с использованием излучения» (радио- + -графия ) были сразу же названы новыми латинскими словами - оба слова засвидетельствованы с 1896 года.
Но поиск записанных движущихся изображений был более сложной задачей. В 1890-х годах движущиеся изображения любого вида (снятые в видимом свете или с невидимым излучением) были новейшими технологиями. Поскольку слово фотография (буквально «запись / гравировка со светом») давно утвердилось как , обозначающее неподвижное изображение, слово кинематография (буквально « запись / гравирование движения ») был придуман для нового средства движущихся изображений в видимом свете. Вскоре было придумано несколько новых слов для получения движущихся радиографических изображений. Это часто делалось либо путем съемки простого рентгеноскопического экрана с помощью кинокамеры (также называемой флюорографией, кинофлюорографией, фотофлюорографией или рентгенографией), либо путем быстрого получения серийных рентгенограмм, которые служили кадрами в кино (кинорадиография). В любом случае получившуюся кинопленку можно было отобразить с помощью кинопроектора . Другой группой методов были различные виды кимографии, общей темой которых была запись записей в серии моментов, с концепцией, аналогичной кинофильму, хотя и не обязательно с воспроизведением типа кино; скорее последовательные изображения будут сравниваться кадр за кадром (различие, сопоставимое с режимом мозаики и режимом кино в современной терминологии КТ). Таким образом, электрокимография и рентгенокимография были одними из первых способов записи изображений с простого рентгеноскопического экрана.
Телевидение также находилось на ранней стадии развития в течение этих десятилетий (1890–1920-е годы), но даже после того, как коммерческое телевидение начало широко распространяться после Второй мировой войны, оно оставалось живым. - только средний на время. В середине 1950-х годов была развита коммерциализированная возможность захвата движущихся изображений телевидения на магнитную ленту (с помощью видеомагнитофона ). Вскоре это привело к добавлению префикса видео- к словам «флюорография» и «рентгеноскопия», а слова «видеофлюорография» и «видеофлюороскопия» засвидетельствованы с 1960 года. В 1970-х годах видеолента перешла из телестудий и медицинских изображений в потребительские рынок с домашним видео через VHS и Betamax, и эти форматы также были включены в медицинское видеооборудование.
Таким образом, с течением времени камеры и носители записи для флюороскопической визуализации развивались следующим образом. Первоначальный вид рентгеноскопии, распространенный за первые полвека своего существования, просто не использовался, потому что для большей части диагностики и лечения они не были необходимы. Для тех исследований, которые необходимо было передать или записать (например, для обучения или исследований), кинокамеры с пленкой (например, 16-мм пленка ) были Средняя. В 1950-х годах появились аналоговые электронные видеокамеры (сначала производившие только прямую трансляцию, но позже использующие видеомагнитофоны ). С 1990-х годов появились цифровые видеокамеры, детекторы с плоскими панелями и хранение данных на локальных серверах или (с недавних пор) в защищенном облаке. серверов. Все флюороскопы поздних моделей используют программное обеспечение цифровой обработки изображений и анализа изображений, которое не только помогает добиться оптимальной четкости и контрастности изображения, но также позволяет получить этот результат с минимальной дозой облучения (поскольку обработка сигнала может принимать крошечные входные данные от малых доз радиации и усиливать их, одновременно отделяя сигнал от шума ).
В то время как слово cine () в общем смысле относится к cinema (то есть к фильму) или к определенным форматам фильмов (cine film ) для записи такого фильма, в медицине это относится к кинорадиографии или, в последние десятилетия, к любому режиму цифрового изображения, который создает кино-подобные движущиеся изображения (например, более новые системы КТ и МРТ могут выводить в любой кинотеатр режим или режим плитки). Цинерадиография записывает 30 кадров в секунду рентгеноскопических изображений внутренних органов, таких как сердце, сделанных во время инъекции контрастного красителя, чтобы лучше визуализировать области стеноза или зафиксировать подвижность тела. желудочно-кишечный тракт. На смену предцифровой технологии приходят системы цифровой обработки изображений. Некоторые из них уменьшают частоту кадров, но также уменьшают дозу излучения, поглощенную пациентом. По мере их улучшения частота кадров, вероятно, увеличится.
Сегодня, благодаря технологической конвергенции, слово «рентгеноскопия» широко понимается как гипернимое всех прежних названий движущихся изображений, сделанных с помощью рентгеновских лучей. живые и записанные. Также благодаря технологической конвергенции радиография, компьютерная томография и рентгеноскопия теперь все режимы цифровой визуализации с использованием рентгеновских лучей с программным обеспечением анализа изображений и простым хранением и поиском данных. Так же, как фильмы, телепередачи и веб-видео в значительной степени больше не являются отдельными технологиями, а являются лишь вариациями общих базовых цифровых тем, то же самое и в режимах рентгеновского изображения. И действительно, термин «рентгеновская визуализация» является абсолютным гипернимом, который объединяет их всех, включая и рентгеноскопию, и четырехмерную компьютерную томографию (4DCT) (4DCT - это новейшая форма движущихся изображений, полученных с помощью рентгеновского снимка). лучи). Однако может пройти много десятилетий, прежде чем более ранние гипонимы выйдут из употребления, не в последнюю очередь потому, что день, когда 4D КТ вытеснит все более ранние формы движущейся рентгеновской визуализации, может быть еще далеким.
Ожог при рентгеноскопии от длительного воздействия Поскольку при рентгеноскопии используются рентгеновские лучи, форма ионизирующего излучения, рентгеноскопические процедуры потенциально повышают риск для пациента радиационно-индуцированного рака. Дозы облучения пациента в значительной степени зависят от размеров пациента, а также от продолжительности процедуры, при этом типичная мощность дозы на кожу составляет 20–50 мГр / мин. Время воздействия варьируется в зависимости от выполняемой процедуры, но время процедуры до 75 минут было задокументировано. Из-за большой продолжительности процедур, помимо риска рака и других стохастических радиационных эффектов, также наблюдались детерминированные радиационные эффекты в диапазоне от легкой эритемы, эквивалентной солнечный ожог, к более серьезным ожогам.
Исследование радиационных повреждений кожи было проведено в 1994 г. Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA), после чего были даны рекомендации по минимизации дальнейших повреждений, вызванных рентгеноскопией. Проблема лучевых поражений, вызванных рентгеноскопией, дополнительно рассматривалась в обзорных статьях 2000 и 2010 годов.
Хотя детерминированные радиационные эффекты возможны, лучевые ожоги не типичны для стандартных рентгеноскопических процедур. Большинство процедур, достаточно продолжительных для получения радиационных ожогов, являются частью необходимых операций по спасению жизни.
усилители рентгеновского изображения обычно имеют системы снижения радиации, такие как импульсное, а не постоянное излучение, и сохранение последнего изображения, которое «замораживает» экран и делает его доступным для исследования, не подвергая пациента ненужному облучению.
Были введены усилители изображения, которые увеличивают яркость экрана, так что пациент должен получать более низкую дозу рентгеновских лучей. Хотя это снижает риск возникновения ионизации, это не устраняет ее полностью.
Кабинет рентгеноскопии с контрольным пространством. 
Рентгеновский аппарат для рентгеноскопии является большим преимуществом во время операции по поводу имплантатов Изобретение усилители рентгеновского изображения в 1950-х годах позволяли изображение на экране быть видимым при нормальных условиях освещения, а также предоставляли возможность записи изображений с помощью обычной камеры. Последующие улучшения включали объединение сначала видеокамер, а затем цифровых камер с использованием датчиков изображения, таких как устройства с зарядовой связью или активные пиксельные датчики для записи движущихся изображений и электронного хранения неподвижных изображений.
Современные усилители изображения больше не используют отдельный флуоресцентный экран. Вместо этого люминофор с иодидом цезия осаждается непосредственно на фотокатод усилителя лампы. В типичной системе общего назначения выходное изображение примерно в 10 раз ярче входного. Это усиление яркости включает усиление потока (увеличение числа фотонов) и усиление минимизации (концентрация фотонов с большого входного экрана на малом выходном экране), каждое из которых составляет приблизительно 100. Этого уровня усиления достаточно, чтобы квантовый шум из-за ограниченного количества рентгеновских фотонов является существенным фактором, ограничивающим качество изображения.
Доступны усилители изображения с входным диаметром до 45 см и разрешением примерно 2–3 пары линий мм.
Введение плоских детекторов позволяет заменить усилитель изображения в конструкции флюороскопа. Детекторы с плоской панелью обладают повышенной чувствительностью к рентгеновским лучам и, следовательно, могут снизить дозу облучения пациента. Временное разрешение также улучшено по сравнению с усилителями изображения, уменьшая размытость изображения. Коэффициент контрастности также улучшен по сравнению с усилителями изображения: детекторы с плоской панелью являются линейными в очень широких пределах, тогда как усилители изображения имеют максимальный коэффициент контрастности около 35: 1. Пространственное разрешение примерно одинаковое, хотя усилитель изображения, работающий в режиме увеличения, может быть немного лучше, чем плоский экран.
Плоскопанельные детекторы значительно дороже в приобретении и ремонте, чем усилители изображения, поэтому их используют в первую очередь в областях, требующих высокоскоростной визуализации, например, визуализация сосудов и кардиологических катетеризация.
В качестве радиоконтрастных агентов был использован ряд веществ, включая серебро, висмут, цезий, торий, олово, цирконий, тантал, вольфрам и лантаноид соединения. Использование тория (диоксида тория) в качестве агента было быстро прекращено, поскольку торий вызывает печень рак.
Большинство современных вводимых рентгенологических положительных контрастных веществ основаны на йоде. Йодированный контраст бывает двух видов: ионный и неионный. Неионный контраст значительно дороже ионного (примерно в три-пять раз дороже), однако неионный контраст, как правило, более безопасен для пациента, вызывая меньше аллергических реакций и неприятных побочных эффектов, таких как ощущение жара или приливы. Большинство центров визуализации сейчас используют исключительно неионный контраст, обнаружив, что польза для пациентов перевешивает затраты.
Отрицательными контрастными веществами для рентгенографии являются воздух и диоксид углерода (CO 2). Последний легко усваивается организмом и вызывает меньше спазмов. Его также можно вводить в кровь, где воздух абсолютно недопустим из-за риска воздушной эмболии.
В дополнение к факторам пространственного размытия, которым страдают все рентгеновские устройства, вызванные такими вещами, как эффект Люббертса, реабсорбция и электронный диапазон, рентгеноскопические системы также испытывают временное размытие из-за системного латентности. Это временное размытие имеет эффект усреднения кадров. Хотя это помогает уменьшить шум на изображениях с неподвижными объектами, это создает размытие движения для движущихся объектов. Размытие во времени также усложняет измерения для рентгеноскопических систем.
Другой распространенной процедурой является модифицированное исследование проглатывания бария, во время которого пропитанные барием жидкости и твердые вещества попадают внутрь организма. терпеливый. Радиолог записывает и вместе с логопедом интерпретирует полученные изображения для диагностики оральной и глоточной дисфункции глотания. Модифицированные исследования проглатывания бария также используются для изучения нормальной функции глотания.
Рентгеноскопия может использоваться для исследования пищеварительной системы с использованием вещества, непрозрачного для рентгеновских лучей (обычно сульфата бария или гастрографин ), который вводится в пищеварительную систему либо при глотании, либо в виде клизмы. Обычно это часть техники двойного контрастирования с использованием положительного и отрицательного контраста. Сульфат бария покрывает стенки пищеварительного тракта (положительный контраст), что позволяет очертить форму пищеварительного тракта белым или прозрачным на рентгеновском снимке. Затем может быть введен воздух (отрицательный контраст), который на пленке выглядит черным. Бариевая мука является примером контрастного вещества, проглоченного для исследования верхних отделов пищеварительного тракта. Обратите внимание, что, хотя растворимые соединения бария очень токсичны, нерастворимый сульфат бария нетоксичен, поскольку его низкая растворимость не позволяет организму абсорбировать его.
 | На Викискладе есть средства массовой информации, связанные с Рентгеноскопией. |
