Radiologie



Wilhelm Conrad Röntgen
          (1845-1923)
Roentgen
•8.11.1895 W.C.Röntgen objevil neznámé paprsky. Tyto paprsky však nebyly způsobeny přirozenou
radioaktivitou.
•Röntgen je uměle vyrobil průchodem proudu mezi dvěma elektrodami ve vzduchoprázdné trubici.
bertha_hand

Alexander Henri Becquerel
   1852 - 1908
Becquerel_A_H
n24. února 1896 došlo k dalšímu objevu.
n
nKdyž francouzský fyzik Henri Becquerel studoval vzorek minerálu, zjistil, že tento vysílá záření
stejného druhu jako jsou Röntgenovy paprsky.
n
nBecquerel tak objevil přirozenou radioaktivitu uranu přítomného v analyzovaném minerálu.

Pierre Curie    1859 – 1906
Marie Curie - Sklodowská 1867 -1934
o_curie marie_curie
nPolsko-francouzskému manželskému páru Marii a Pierre Curieovým se podařilo ze smolince izolovat
dva, dosud neznámé, radioaktivní prvky, a to polonium a rádium.
n
nPozději byly objeveny další přirozené radioaktivní prvky, jichž je v současné době více než 50.
Jsou to převážně izotopy těžkých prvků, které v periodické soustavě prvků leží mezi olovem a
uranem.

Werner Forssmann (1904-1979)
forssmann
nzavedl si do žíly předloktí ureterální katetr
      a odtud bez problémů do pravé síně srdeční
n
notevřel tím cestu k angiokardiografii

 Ivar Seldinger (1921-1998)
seld
•po napíchnutí arterie zavedl  jehlou vodič, jehlu vytáhl  a na vodič nasadil katetr

Andreas Roland Grüntzig
(1939-1985)
Gruentzig
nVyvinul balónkový katetr s dvojitým průsvitem
nV roce 1977 provedl první perkutánní
      transluminální koronární angioplastiku
n
bal

Godfrey Newbold Hounsfield (1919-2004)
Allan M. Cormack (1924)
hounsfield cormack
    Zakladatelé výpočetní tomografie (CT)
n
n
      V r.1972 pro vytvoření 1 obrazu potřeboval
28000 skenů, což trvalo 9 hodin

Felix Bloch (1905-1983)
Edward Mills Purcell (1912-1997)
bloch purcell
nV roce 1946 nezávisle popsali princip
      magnetické rezonance
n
nPrvní obraz lidského těla v r.1971
      jeho pořízení trvalo několik hodin

Elektromagnetické spektrum
C:\Users\rtg\Desktop\elmg.spektrum.png


•Elektromagnetické spektrum zahrnuje elektromagnetické záření všech možných vlnových délek.
•
•Elektromagnetické záření o vlnové délce λ (ve vakuu) má frekvenci f a jemu připisovaný foton má
energii E. Vztah mezi nimi vyjadřují následující rovnice:
                               a

kde c je rychlost světla (3×108 m/s) a
h = 6.65 × 10−34 J·s  je Planckova konstanta.
C:\Documents and Settings\laborant\Plocha\e.png C:\Documents and Settings\laborant\Plocha\ee.png

Druhy zobrazovacích metod






Vlastnosti RTG záření
•Schopnost pronikat hmotou
•velmi pronikavé elektromagnetické vlnění s dosahem několika desítek metrů
•
•
•
•vyzařování elektromagnetického záření (světla) po předchozím dodání energie
•jedná se o přebytek nad termodynamicky rovnovážným zářením tepelným - světélkování
•
Luminiscenční efekt

Fotochemický efekt
•Při vniknutí ionizujícího záření do fotografického materiálu  obsahujícího halogenidy stříbra
(AgBr) dochází v místech s ionizací k fotochemické reakci (uvolňování stříbra ze sloučeniny)
•Vzniká latentní obraz, který je při vyvolání zviditelněn pomocí hustoty zrníček koloidního
stříbra.
•Hustota zčernání fotografického materiálu je úměrná hustotě ionizace v daném místě, a tedy
množství energie ionizujícího záření, která byla v tomto místě pohlcena.

Ionizační efekt
•je schopno přímo nebo nepřímo ionizovat prostředí = podél své dráhy odtrhávat elektrony z
elektronového obalu atomu či molekuly, čímž vzniká kladný ion
•
•uvolněný elektron vytvoří s jiným atomem
nebo molekulou ion záporný
•
•ionizace je počáteční fyzikální proces, který prostřednictvím navazujících fyzikálních, chemických
a biologických dějů může vést k negativním zdravotním důsledkům.

Biologický efekt
C:\Documents and Settings\laborant\Plocha\RadiacniUcinky1.gif


•mohou značně pomoci k redukci všech dávek záření, a to :
•
•správným indikováním rtg. vyšetření,
•zamezením duplicitních vyšetření,
•poskytování kompletní dokumentace i z dřívějších vyšetření,
•dokonalou výukou rentgenových pracovníků,
•náležitým vybavením rentgenových pracovišť po všech stránkách, aby každé rtg vyšetření bylo
provedeno napoprvé naprosto kvalitně a odborně,
•zavedením zdravotní knížky, kde by byly registrovány rentgenové výkony a mohla se tak stanovit
zátěž vyšetřovaného během celého života.
Organizační opatření k ochraně před IZ

Ochrana před IZ
•Vzdálenost
•
•Čas
•
•Stínění

Rentgenka






Skiagrafie
Rentgenka na stropním závěsu
vertigraf
stůl
Pracovní stanice

Skiaskopie
C:\Users\rtg\Desktop\bigstockphoto_X-ray_Equipment__109167.jpg


Pojízdný RTG přístroj
C:\Users\rtg\Desktop\X-Ray Machine PLX101D.jpg


C - rameno



Angiografie
C:\Users\rtg\Desktop\fd20_cardio_klein4.jpg


Mammografie
C:\Users\rtg\Desktop\is..jpg C:\Users\rtg\Desktop\is2.jpg


CT
C:\Users\rtg\Desktop\pro_img3.jpg


                                                     CT
- tomografické rtg zobrazení se dosahuje tím, že vyšetřovaná oblast se prozařuje X-zářením pod
řadou různých úhlů (v rozsahu 0-180-360°)
- rentgenka a naproti ní umístěný detektor X-záření rotují kolem těla pacienta, přičemž úzký svazek
X-záření prozařuje vyšetřovanou tkáň a jeho intenzita je detekována a převáděna na elektrický
signál
- vyhodnocuje se zeslabení paprsku v důsledku absorbce tkání

- z množství integrálních hodnot získaných prozařováním pod řadou úhlů 0-360° se pak metodou zpětné
projekce provede rekonstrukce absorbční mapy, čímž vznikne denzitní obraz příčného řezu
vyšetřovanou oblastí

C:\Users\rtg\Desktop\CT.gif



MR
C:\Users\rtg\Desktop\mr\Atlas_XGV.jpg


C:\Users\rtg\Desktop\mri-scanner.jpg



Každý nukleon má vlastní "mechanický" moment hybnosti - spin
Tento rotační moment hybnosti nukleonů vytváří vlastní elementární magnetický moment
Atomová jádra díky spinům svých nukleonů vzbuzují též velmi slabé magnetické pole - mají určitý
magnetický moment. Spin a magnetický moment mají však jen atomová jádra s lichým nukleonovým
číslem, neboť spiny a magnetické momenty spárovaných protonů a neutronů se vzájemně ruší - jsou
nulové. Magnetický moment jádra vytváří nespárovaný nukleon - proton či neutron. Magnetickou
rezonanci lze tedy pozorovat pouze u jader s lichými nukleonovými čísly - především 1H, 13C, 15N,
19F, 23Na, 31P atd.
Za normálních okolností jsou vlivem tepelného pohybu směry spinů a magnetických momentů
jednotlivých jader chaoticky "rozházené", jejich orientace je náhodná a neuspořádaná, elementární
magnetická pole se v průměru vzájemně ruší, látka
nevykazue žádné magnetické vlastnosti.
Umístíme-li však analyzovanou látku do silného magnetického pole, zorientují se magnetické momenty
jader do směru vektoru B tototo vnějšího magnetického pole - magnetický moment jader je rovnoběžný
se siločárami magnetického pole. Čím je magnetické pole silnější, tím je toto uspořádání
dokonalejší.

•Vyšleme-li pomocí další cívky do takto magneticky polarizované látky krátký střídavý
elektromagnetický signál (jehož frekvence rezonuje s tzv. Larmorovou precesí daného druhu jádra v
magnetickém poli), vychýlí se směr magnetického momentu jádra dočasně ze směru určeného vektorem B
vnějšího magnetického pole.
•
•To způsobí, že jádro bude osou svého magnetického momentu rotovat kolem směru B - bude vykonávat
precesní pohyb (podobný precesnímu pohybu "káči" kolem svislého směru v tíhovém poli) Larmorovou
frekvencí
•
•Bude přitom vyzařovat elektromagnetické vlny, dokud se po spirále nevrátí zase do směru B.
Frekvence těchto elektromagnetických vln je rovna výše zmíněné Larmorově precesi a pro danou sílu B
vnějšího magnetického pole je určena gyromagnetickým poměrem g jádra, tj. druhem jádra
•
•Intenzita vyzářených elektromagnetických vln je úměrná koncentraci jader daného druhu - takto lze
nukleární magnetickou rezonanci použít k analýze složení látek

C:\Users\rtg\Desktop\NMR.gif



Složení MR



Vyšetřovací cívky



Techniky MR
V medicíně využíváme různé techniky MR vyšetřování
•Tomografické zobrazování - MRI (magnetic resonance imaging)
•
•Zobrazení cévního systému - MRA (magnetic resonance angiography)
•
•MR spektroskopie - MRS (magnetic resonance spectroscopy)
•
•Funkční MR (fMR)

Druhy zobrazení MR



                              Ultrazvuk
-akustické vlnění, jehož frekvence je cca 20kHz
-
-frekvence leží nad hranicí slyšitelnosti lidského ucha
-
-prostředím se šíří jako vlna střídavého zahušťování a ředění molekul

-zdrojem vlnění je piezoelektrický krystal v ultrazvukové sondě
-
-různé tkáně mají různou echogenitu – schopnost odrážet ultrazvukové vlny, čím rozdílnější jsou
echogenity sousedících tkání, tím větší je odraz vlny
-ultrazvuková vlna naráží při průchodu tělem na tkáňová rozhraní
      (místa, kde jedna tkáň sousedí s druhou)
-na tkáňovém rozhraní se část vlny odrazí a zbytek projde dál, k dalšímu tkáňovému rozhraní, aby se
zase část odrazila a část prošla atd.
-
-     ultrazvuková sonda odražené vlny přijímá

Ultrazvuk
C:\Users\rtg\Desktop\Ultraschall_400.jpg





Termografie
•- zabývá se analýzou rozložení teplotního pole na povrchu tělesa a to bezkontaktním způsobem
•- úkolem termografie je analýza infračervené energie vyzařované tělesem (každý objekt s teplotou
vyšší než absolutní nula vydává infračervené záření, které není lidským okem viditelné)
•- termografickým měřicím systémem lze zobrazit teplotní pole měřeného objektu, ale pouze na jeho
povrchu
•- obor termografie se v širším měřítku rozvinul společně s rozšířením infračervených kamer pro
které se obecně vžilo slovo termovizní kamera, resp. termovize.

Termografie
C:\Users\rtg\Desktop\Infrared_Thermography_Imaging_System.jpg C:\Users\rtg\Desktop\termogr.jpg
C:\Users\rtg\Desktop\hqdefault.jpg

Nukleární medicína
•lékařský obor, který se zabývá diagnostikou a léčbou pomocí umělých radionuklidů (radiofarmak).
•
•Tato farmaka aplikujeme přímo do těla pacienta, zdrojem záření je tudíž pacient.
•
•Radionuklidy vstupují do metabolismu a distribuují se v organismu podle farmakokinetiky daného
radioindikátoru.
•
•Zabudovaný radionuklid svým vyzařováním umožňuje buď zevní detekci distribuce této látky nebo
sledování jeho množství v odebraných vzorcích biologických tekutin, většinou krve nebo moče.

Scintilační kamera



SPECT
C:\Users\rtg\Desktop\spect.jpg C:\Users\rtg\Desktop\brain_spect_image_activity_b.gif


•SPECT (Single Photon Emission Copmputerized Tomography - jednofotonová emisní počítačová
tomografie)
•
-série planárních obrazů vyšetřovaného místa, snímaných pod mnoha různými úhly (0o-360o) detektorem
kamery obíhajícím kolem pacienta
-
-aplikujeme vhodnou chemickou látku s navázaným radionuklidem - tzv. radioindikátor či
radiofarmakum - do organismu, tato látka vstoupí do metabolismu a distribuuje se v organismu podle
farmakokinetiky daného radioindikátoru
-
-přesnější odhalování ložiskových lézí a porušených tkání ve složitých anatomických strukturách

C:\Users\rtg\Desktop\Scintigrafie7.gif



PET
C:\Users\rtg\Desktop\services-pet.jpg


•Pozitronová emisní tomografie (PET)
-
-založena na současné detekci dvojic fotonů gama, které jsou emitovány při radioaktivní přeměně
pozitronových radionuklidů aplikovaných do organismu
-
-následně se počítačovou rekonstrukcí velkého počtu takových dvojic paprsků vytváří trojrozměrný
obraz příčného řezu vyšetřované oblasti
-
-před vyšetřením je do krevního oběhu pacienta podána deoxyglukóza značená fluorem 18F (FDG). Ta se
postupně hromadí ve tkáni.
-
-Ložiska vyšší radioaktivity označují struktury, ve kterých je metabolická potřeba glukózy vysoká.
Většina nádorových ložisek intenzívně akumuluje FDG, proto je PET vyšetření nejužívanější v
nádorové diagnostice.

C:\Users\rtg\Desktop\Scintigrafie10-PET.gif



PACS
C:\Users\rtg\Desktop\pacs1.jpg