Высокие медицинские технологии

Июль 27, 2022

Главная
Медицина
Высокие медицинские технологии

Содержание

2. Методы рентгеновской диагностики Рентгеноскопия. Рентгеновский прибор состоит из источника рентгеновских лучей (рентгеновской трубки) и флуоресцирующего экрана.
3. Устройство рентгеновской трубки подогреваемый катод электроны антикатод рентгеновское излучение U
4. Методы рентгеновской диагностики Рентгенография. (Радиография рентгеновских лучей). Это метод исследования с помощью рентгеновских лучей, в ходе
5. Флюорография Флюорография. Метод состоит в получении фотографии с изображением части тела пациента. Используют, как правило, для
6. Компьютерная томография Томография- объединение математических методов и технических средств позволяющих определить параметры внутренней структуры без нарушений
7. Создатели метода КТ Алан М. Кормак (США). Теоретик компьютерной томографии, разработал ряд математических методов отчета поглощенной
8. Шкала Хаунсфилда КТ-числа характеризуют линейный коэффициент ослабления тканей относительно воды и практически не зависят от спектрального
9. В КТ каждому пикселю изображения присваивается значение коэффициента ослабления, соответствующий одному объемному элементу. Контрастность определяется разностью
10. Аппарат 1-го поколения (1973 г.) - пошаговый. Одна трубка, направленная на один детектор. Сканирование производилось шаг
12. 3-е поколение компьютерных томографов ввело понятие спиральной компьютерной томографии. Трубка и детекторы за один шаг стола
13. ЭПР - явление резонансного поглощения электромагнитного излучения парамагнитными частицами, помещенными в постоянное магнитное поле; один из
14. Физика явления В отсутствие постоянного магнитного поля В магнитные моменты неспаренных электронов направлены произвольно, состояние системы
15. Физика явления При наложении поля В проекции магнитных моментов на направление этого поля принимают определенные значения
16. Расщепление энергетического уровня электрона в постоянном магнитном поле поле. Е0 - уровень в отсутствие поля, Е1
17. Расщепление энергетического уровня электрона в постоянном магнитном поле Изменение мощности P электромагнитной волны, прошедший образец
18. ЭПР - «самый прямой» метод изучения свободных радикалов. По наличию, амплитуде и форме сигналов (спектров) ЭПР
19. Применение ЭПР в биологии и медицине Исследование процессов фотосинтеза. Изучение канцерогенной активности веществ. Определение концентрации радикалов
20. Блок-схема ЭПР спектрометра 1 – Электромагнит, создающий сильное постоянное магнитное поле. 2 – Генератор СВЧ излучения
21. Спектры ЭПР биологически активных веществ
22. а — тонкая структура спектра ЭПР. Для случая S = 1 наблюдаются две линии поглощения в
23. ЭПР томограф
24. Ядерный магнитный резонанс (ЯМР) ЯМР – явление избирательного поглощения электромагнитных волн определенной частоты веществом в постоянном
25. Спектр 1H 4-этоксибензальдегида. В слабом поле (синглет) сигнал протона альдегидной группы, в сильном (триплет) — протонов
26. Слайд в процессе доработки Нобелевская премия по физиологии и медицине за 2003 г присуждена Полу Лотербуру
27. После включения ЯМР в число методов медицинской визуализации прилагательное “ядерный” опускается, т.к. в массовом сознании оно
28. Магнитно-резонансная томография - метод исследования внутренних органов человека с использованием физических явлении ЯМР ядер атомов водорода,
29. Магнитное поле Земли около экватора 0.05мТл=0.00005Тл Магнитное поле МРТ 0,1-1,5 Тл В системах со слабыми полями
30. МРТ томограф
31. МРТ головного мозга (боковой срез)
32. Магнитно-резонансная ангиография
33. Радионуклидная диагностика(синоним радиоизотопная диагностика)- лучевое исследование с использованием меченых радионуклидами соединений. Основа метода: некоторые радиоактивные изотопы
34. Виды радиоизотопной диагностики исследования в целостном организме РФП вводят в/в, per os, в/м, ингаляционно. Лучевая нагрузка
35. Виды исследований в целостном организме методы оценки функционального состояния без получения изображения изучаемого органа (радиометрия, радиография)
36. Критерии выбора радионуклида Оптимальным нуклидом является тот, который позволяет получить максимум диагностической информации при минимальной лучевой
37. Гамма-камера Это основной инструмент современной радионуклидной диагностики. Гамма-камеры предназначены для визуализации и исследования кинетики радиофармпрепаратов во
38. Современная гамма-камера содержит многоканальный коллиматор, с большой площадью поверхности, световод для оптической связи кристалла с гексагональной
39. детектор - воспринимающая часть прибора, обращенная непосредственно к источнику излучения - пациенту, которому введен РФП. Сцинтилляционный
40. Аппаратура для радионуклидной диагностики Сцинтилляционные детекторы В основе сцинтилляционных детекторов лежат вещества, излучающие свет в видимом
41. В зависимости от способа и типа регистрации излучений все приборы делят на шесть групп: медицинские радиометры
43. Скачать презентацию

Слайд 2

Методы рентгеновской диагностики
Рентгеноскопия. Рентгеновский прибор состоит из источника рентгеновских лучей (рентгеновской

трубки) и флуоресцирующего экрана. После прохождения рентгеновских лучей через тело пациента врач наблюдает теневое его изображение. Метод дает возможность изучить функциональное состояние некоторых органов. Например, врач непосредственно может пронаблюдать движения легких, прохождение контрастного вещества по желудочно-кишечному тракту. Недостатки этого метода – недостаточно контрастные изображения и сравнительно большие дозы излучения, получаемые пациентом во время процедуры.

Слайд 3

Устройство рентгеновской трубки
подогреваемый катод
электроны
антикатод
рентгеновское
излучение
U

Слайд 4

Методы рентгеновской диагностики
Рентгенография. (Радиография рентгеновских лучей). Это метод исследования с помощью

рентгеновских лучей, в ходе которого изображение записывается на фотографическую пленку. Фотографии делаются обычно в двух перпендикулярных плоскостях. Этот метод имеет некоторые преимущества. Рентгеновские фотографии содержат больше деталей, чем изображение на флуоресцентном экране, и потому они являются более информативными. Они могут быть сохранены для дальнейшего анализа. Общая доза излучения меньше, чем применяемая в рентгеноскопии.

Слайд 5

Флюорография
Флюорография. Метод состоит в получении фотографии с изображением части тела пациента.

Используют, как правило, для предварительного исследования состояния внутренних органов пациентов с помощью малых доз рентгеновского излучения.

Слайд 6

Компьютерная томография
Томография- объединение математических методов и технических средств позволяющих определить

параметры внутренней структуры без нарушений целостности объекта.
Томография позволяет получать послойное изображение внутренней структуры объекта, с помощью различных физических полей или частиц.

Слайд 7

Создатели метода КТ
Алан М. Кормак (США). Теоретик компьютерной томографии, разработал ряд

математических методов отчета поглощенной дозы излучения на основе измерений пропускания излучения.

Удостоены Нобелевской премии в 1979 по физиологии и медицине за создание метода компьютерной томографии.

Годфри Ньюболд Хаунсфилд (Великобритания). Инженер, создатель первого серийного сканера.

Слайд 8

Шкала Хаунсфилда
КТ-числа характеризуют линейный коэффициент ослабления тканей относительно воды и практически

не зависят от спектрального состава излучения.

Слайд 9

В КТ каждому пикселю изображения присваивается значение коэффициента ослабления, соответствующий одному

объемному элементу. Контрастность определяется разностью коэффициентов ослабления соседних элементов.
На проекционных снимках отображается сумма вкладов всех структур через которые проходит излучение. Различимы только структуры сильно различающиеся коэффициентами ослабления.

Слайд 10

Аппарат 1-го поколения (1973 г.) - пошаговый. Одна трубка, направленная на один

детектор. Сканирование производилось шаг за шагом, делая по одному обороту на слой. Один слой изображения обрабатывался около 4 минут.

Во 2-ом поколении КТ аппаратов использовался веерный тип конструкции. На кольце вращения напротив рентгеновской трубки устанавливалось несколько(3-5) детекторов. Время обработки изображения составило 20 секунд.

Слайд 11

Слайд 12

3-е поколение компьютерных томографов ввело понятие спиральной компьютерной томографии. Трубка

и детекторы за один шаг стола синхронно осуществляли полное вращение по часовой стрелке, что значительно уменьшило время исследования. Увеличилось и количество детекторов. Время обработки и реконструкций заметно уменьшилось до 5 сек.
4-ое поколение имеет 1088 люминесцентных датчиков, расположенных по всему кольцу гентри. Вращается лишь рентгеновская трубка. Благодаря этому методу время вращения сократилось до 0,7 секунд. Но существенного отличия в качестве изображений с КТ аппаратами 3-го поколения не имеет.

Слайд 13

ЭПР - явление резонансного поглощения электромагнитного излучения парамагнитными частицами, помещенными в

постоянное магнитное поле;
один из методов радиоспектроскопии.
Используется для изучения атомов, свободных радикалов, ионов и всех тех систем, которые обладают одним или несколькими неспаренными электронами.

Электронный парамагнитный резонанс

Слайд 14

Физика явления
В отсутствие постоянного магнитного поля В магнитные моменты неспаренных электронов

направлены произвольно, состояние системы таких частиц вырождено по энергии.

Слайд 15

Физика явления
При наложении поля В проекции магнитных моментов на направление этого

поля принимают определенные значения и вырождение снимается. Происходит расщепление уровня энергии электронов E0. (т.н. эффект Зеемана).

Слайд 16

Расщепление энергетического уровня электрона в постоянном магнитном поле поле.
Е0 -

уровень в отсутствие поля,
Е1 и Е2 - уровни, возникающие в присутствии поля
g – множитель Ланде
- магнетон Бора
B – индукция магнитного поля

Слайд 17

Расщепление энергетического уровня электрона в постоянном магнитном поле
Изменение мощности P электромагнитной

волны,
прошедший образец

Слайд 18

ЭПР - «самый прямой» метод изучения свободных радикалов. По наличию, амплитуде

и форме сигналов (спектров) ЭПР можно судить о существовании непарных электронов в образце, определять их концентрацию, а иногда и выяснить, какова химическая структура радикалов, которые эти непарные электроны содержат.

Слайд 19

Применение ЭПР в биологии и медицине
Исследование процессов фотосинтеза.
Изучение канцерогенной

активности веществ.
Определение концентрации радикалов воздушной среде.
Определение расположения групп атомов и их взаимодействие.
Изучение связей молекул липидного слоя мембран.

Слайд 20

Блок-схема ЭПР спектрометра
1 – Электромагнит, создающий сильное постоянное магнитное поле.
2 –

Генератор СВЧ излучения переменного магнитного поля.
3 – Специальная ячейка.
4 – Электронная схема, обеспечивающая запись спектра ЭПР.
5 – Образец.
6 – Регистрирующее устройство.

Слайд 21

Спектры ЭПР биологически активных веществ

Слайд 22

а — тонкая структура спектра ЭПР. Для случая S = 1

наблюдаются две линии поглощения в результате расщепления уровней при Н = 0;
б — сверхтонкая структура спектра ЭПР.

Слайд 23

ЭПР томограф

Слайд 24

Ядерный магнитный резонанс (ЯМР)
ЯМР – явление избирательного поглощения электромагнитных волн определенной

частоты веществом в постоянном магнитном поле, обусловленное переориентацией магнитных моментов ядер.

gЯ – ядерный множитель Ланде
μЯ - ядерный магнетон
B – индукция магнитного поля

Изображение мозга человека на медицинском ЯМР-томографе.

В медицине с помощью ЯМР получают пространственное изображение внутренних органов человека с разрешением 0,5-1 мм.

Слайд 25

Спектр 1H 4-этоксибензальдегида. В слабом поле (синглет) сигнал протона альдегидной группы,

в сильном (триплет) — протонов метила этоксильной группы.

Ядерный магнитный резонанс (ЯМР)

Слайд 26

Слайд в процессе доработки
Нобелевская премия по физиологии и медицине за 2003

г присуждена Полу Лотербуру и Питеру Мэнсфилду за изобретение метода магнитно-резонансной томографии.

Слайд 27

После включения ЯМР в число методов медицинской визуализации прилагательное “ядерный” опускается,

т.к. в массовом сознании оно связано с ядерным оружием, катастрофами на АЭС и т.д., с которыми ЯМР ничего общего не имеет.
ЯМР в медицине называют магнитно-резонансной томографией.

Слайд 28

Магнитно-резонансная томография -
метод исследования внутренних органов человека с использованием физических явлении

ЯМР ядер атомов водорода, входящего в состав всех органических соединений.
Метод позволяет с высокой четкостью визуализировать мягкие ткани человека(головной мозг, спинной мозг и др. ), также позволяет неинвазивно измерить скорость кровотока, тока спинной жидкости, определить диффузию, наблюдать активацию головного мозга.

Слайд 29

Магнитное поле Земли около экватора 0.05мТл=0.00005Тл
Магнитное поле МРТ 0,1-1,5 Тл
В системах со

слабыми полями используют постоянные магниты;
Сильные поля создают сверхпроводящие постоянные магниты

Слайд 30

МРТ томограф

Слайд 31

МРТ головного мозга (боковой срез)

Слайд 32

Магнитно-резонансная ангиография

Слайд 33

Радионуклидная диагностика(синоним радиоизотопная диагностика)- лучевое исследование с использованием меченых радионуклидами соединений.
Основа

метода: некоторые радиоактивные изотопы или меченные ими более сложные химические соединения способны избирательно и с различной скоростью поглощаться отдельными органами и тканями, в том числе и патологически измененными.
Используют: Радиофармацевтические препараты (РФП) - химические соединения, разрешенные для введения человеку с диагностической или лечебной целью, содержащее в своей молекуле определенный радиоактивный нуклид.

Радионуклидная (радиоизотопная) диагностика

РФП дают возможность получать изображения мест с аномальным метаболизмом, что позволяет визуализировать опухоли, воспаления
или места тромбоза.

Слайд 34

Виды радиоизотопной диагностики
исследования в целостном организме
РФП вводят в/в, per

os, в/м, ингаляционно.
Лучевая нагрузка на пациента.

в биологических образцах жидкостей и тканей
Для анализа достаточно 1-5 мл крови иди другой биологической среды. Лучевая нагрузка на пациента при этом отсутствует.

Слайд 35

Виды исследований в целостном организме
методы оценки функционального состояния без получения изображения

изучаемого органа (радиометрия, радиография)

Морфологические методы изучения структурно-топографических особенностей органов с последовательным получением изображения изучаемого органа в каждой его точке на бумаге (сканограмма) или одновременным изображением всех точек на дисплее ЭВМ (статическая сцинтиграмма);

морфо-функциональные методы, обеспечивающие одновременно визуализацию внутренних органов и регистрацию их функциональной деятельности, позволяют визуализировать процессы прохождения РФП по камерам сердца, сосудам головного мозга, легких, почек и т.д.

Слайд 36

Критерии выбора радионуклида
Оптимальным нуклидом является тот, который позволяет получить максимум диагностической

информации при минимальной лучевой нагрузке на больного.
РФП должен быстро поступать в исследуемый орган и быстро выводится из организма, тем самым снижать лучевую нагрузку.
Должен обладать коротким периодом полураспада. Быстрый распад нуклида также обеспечивает безопасность исследования.
Пригодность РФП обуславливается биологической характеристикой отражения функций организма или отдельного органа (например, избирательное поглощение щитовидной железой).
РФП, вводимые внутрь организма, не должны содержать токсических примесей или радиоактивных веществ, которые в процессе распада образуют долгоживущие дочерние нуклиды.

Слайд 37

Гамма-камера
Это основной инструмент современной радионуклидной диагностики. Гамма-камеры предназначены для визуализации и

исследования кинетики радиофармпрепаратов во внутренних органах и физиологических системах организма пациента с целью ранней диагностики онкологических, сердечно-сосудистых и других заболеваний человека.

Слайд 38

Современная гамма-камера содержит многоканальный коллиматор, с большой площадью поверхности, световод для

оптической связи кристалла с гексагональной матрицей ФЭУ и блока аналоговых электронных устройств, обеспечивающих определение координат и амплитуд сигналов. Все указанный компоненты заключены в свинцовый экран достаточной толщины, чтобы свести к минимуму фон от источников радиации, находящихся вне поля зрения камеры.

Слайд 39

детектор - воспринимающая часть прибора, обращенная непосредственно к источнику излучения -

пациенту, которому введен РФП. Сцинтилляционный детектор в качестве основных элементов имеет коллиматор, кристалл йодида натрия (сцинтиллятор), фотоэлектронный умножитель (ФЭУ). g-кванты РФП, попадая на детектор, вызывают в кристалле образование световых вспышек (сцинтилляций) низкой интенсивности. Преобразование слабого светового сигнала в электрический осуществляется ФЭУ;
электронная схема усиления сигналов от детектора;
регистрирующее устройство позволяет получить информацию на фотобумаге, цифровую или графическую запись на бумаге или дисплее ЭВМ.

Принципиальная схема устройства ядерно-медицинских приборов

Слайд 40

Аппаратура для радионуклидной диагностики
Сцинтилляционные детекторы
В основе сцинтилляционных детекторов лежат вещества, излучающие

свет в видимом диапазоне (или вблизи него) при поглощении энергии ионизирующего излучения. Они используются как для регистрации (счёта) частиц, так и для визуализации с помощью радиоизотопов.
Сцинтилляционные счётчики можно использовать в качестве детекторов для визуализации с помощью радиоизотопов в области энергий 50 – 100 кэВ.

Слайд 41

В зависимости от способа и типа регистрации излучений все приборы делят

на шесть групп:
медицинские радиометры - для регистрации относительной радиоактивности в органе или в пробах биологических сред (радиометрия щитовидной железы, радиометрия гормонов в крови и др.);
медицинские радиографы - для регистрации динамики перемещения РФП в организме с представлением информации в виде кривых (ренография, гепатография, кардиография и др.);
дозкалибраторы - для измерения абсолютной величины активности РФП, вводимой пациенту;
счетчики всего тела - для измерения общей активности РФП в теле пациента (определение эффективного периода полураспада нуклида, оценка тканевого этапа йодного обмена и др.)
скеннеры - для регистрации распределения РФП в органе или теле больного с представлением данных в виде рисунка (скеннограм);
сцинтилляционная гамма-камера, оснащенная ЭВМ - для регистрации динамики перемещения и распределения РФП с одновременным получением на дисплее ЭВМ изображения органа и кривых, отражающих его функцию. По своим функциональным возможностям заменяет радиограф и сканер.

Ядерно-медицинские аппараты

Высокие медицинские технологии

Содержание

Методы рентгеновской диагностикиРентгеноскопия. Рентгеновский прибор состоит из источника рентгеновских лучей (рентгеновской

Устройство рентгеновской трубкиподогреваемый катодэлектроныантикатодрентгеновское излучениеU

Методы рентгеновской диагностикиРентгенография. (Радиография рентгеновских лучей). Это метод исследования с помощью

ФлюорографияФлюорография. Метод состоит в получении фотографии с изображением части тела пациента.

Компьютерная томография Томография- объединение математических методов и технических средств позволяющих определить

Создатели метода КТАлан М. Кормак (США). Теоретик компьютерной томографии, разработал ряд

Шкала ХаунсфилдаКТ-числа характеризуют линейный коэффициент ослабления тканей относительно воды и практически

В КТ каждому пикселю изображения присваивается значение коэффициента ослабления, соответствующий одному

Аппарат 1-го поколения (1973 г.) - пошаговый. Одна трубка, направленная на один

3-е поколение компьютерных томографов ввело понятие спиральной компьютерной томографии. Трубка

ЭПР - явление резонансного поглощения электромагнитного излучения парамагнитными частицами, помещенными в

Физика явленияВ отсутствие постоянного магнитного поля В магнитные моменты неспаренных электронов

Физика явленияПри наложении поля В проекции магнитных моментов на направление этого

Расщепление энергетического уровня электрона в постоянном магнитном поле поле. Е0 -

Расщепление энергетического уровня электрона в постоянном магнитном полеИзменение мощности P электромагнитной