Aparati u radiološkoj dijagnostici i njihov utjecaj na zdravlje ljudi
Razvijaju se različite vrste rendgenskih uređaja koji trebaju omogućiti primjenu ionizirajućeg X-zračenja u prikazu organa i organskih sustava ljudskoga tijela u medicini (primjerice, u veterinarstvu se snima životinjsko tijelo). Spoznaja o štetnosti rendgenskog zračenja kasni za ogromnim entuzijazmom zbog novih dijagnostičkih mogućnosti i prvi liječnici koji primjenjuju rendgensko zračenje obolijevaju od njega, odnosno od njegovih posljedica. Danas radiološka dijagnostika predstavlja najveći umjetni izvor zračenja prosječne populacije u medicini. Mjera zaštite od ionizirajućeg zračenja mora se pridržavati profesionalno osoblje koje to zračenje primjenjuje. Najbolja je zaštita za bolesnika smanjivanje rendgenskih pretraga na razumnu mjeru.
U radiološkoj dijagnostici zrače uređaji za rendgensko snimanje (primjerice, za snimanje kostiju ili pluća), uređaji za dijaskopiju (primjerice za rtg - pregled želuca, irigografija) i uređaji za kompjutorsku tomografiju (CT). Magnetska rezonancija i ultrazvuk ne koriste štetno ionizirajuće zračenje za oslikavanje ljudskoga tijela. Ipak, magnetska rezonancija može biti opasna kod metalnih stranih tijela ili ugrađenog pace-makera. Nažalost, niti jedna od metoda ne pokriva sve dijagnostičke potrebe. Odabir dijagnostičke pretrage treba prepustiti liječniku koji će odrediti najkraći put do točne dijagnoze, uz najmanju štetu za zdravlje bolesnika. U nastavku ćemo vas upoznati s novijim radiološkim dijagnostičkim uređajima i njihovom primjenom u medicini. Logičan su nastavak na konvencionalnu radiografiju i dijaskopiju složeniji uređaji koji koriste X-zračenje: uređaj za angiografiju i kompjutoriziranu tomografiju. Slijede magnetska rezonancija i ultrazvuk, kao najčešće korištena slikovna dijagnostička metoda u suvremenoj medicinskoj praksi.
Prof.dr.sc. Damir Miletić, dr.med.
Ultrazvuk
(UZV, ultrasonografija, ehosonografija) metoda je oslikavanja unutarnjih
organa koja se temelji na principu refleksije zvučnih valova.Ultrazvuk je mehanička vibracija vrlo visoke frekvencije, koja prelazi prag čujnosti ljudskog uha, a iznosi više od 20000 titraja u sekundi (iznad 20 kHz). U medicinskoj dijagnostici koristi se ultrazvuk frekvencije između 2-12 MHz.
Kao dijagnostička tehnika, ultrazvuk je u svakodnevnoj uporabi već 25 godina, a njegova neškodljivost odavno je dokazana.
Moderni ultrazvučni aparati vrlo su složeni.
Uređaji se sastoje od pretvarača (sonde) i kućišta aparata s monitorom i perifernim jedinicama (npr. pisač, CD). Sonda je najosjetljiviji i najskuplji dio ultrazvučnog uređaja, sadrži piezoelektrične elemente-kristale koji emitiraju i primaju natrag odbijene valove zvuka. Na taj način ultrazvučne sonde funkcioniraju kao piezoelektrični pretvarači (odašilju i prihvaćaju ultrazvučne valove). Ultrazvučni izvori emitiraju ultrazvučne valove određene frekvencije, koji se reflektiraju od tkiva i potom primaju putem detektora.
U svakodnevnom radu najčešće se koriste sektorske, konveksne (zakrivljene) i linearne sonde. Sonda je dio aparata koji se postavlja na kožu pacijenta iznad organa koji želimo pregledati, kako bi se na ekranu prikazala odgovarajuća slika. Na kožu je potrebno nanijeti gel koji istiskuje mjehuriće zraka između kože i sonde. Danas postoje posebno razvijene sonde za endokavitarne aplikacije, koje se uvode u tjelesne šupljine:
- transvaginalne sonde - uvode se u rodnicu za prikaz maternice i jajnika,
- transrektalne sonde - uvode se u završni dio debelog crijeva za prikaz prostate,
- transezofagealne sonde - uvode se u jednjak za prikaz srca i prsne aorte.
Doppler omogućuje prikaz protoka krvi u raznim krvnim žilama u tijelu, a može mjeriti i brzinu protoka u njima. Izgled doplerskog spektra i izmjerena brzina protoka daju važne informacije o brojnim bolestima krvnih žila. Mogu se dijagnosticirati suženja ili začepljenja vena i arterija te analizirati protok krvi u bubrezima, maternici, jajnicima i drugim organima.
Ultrazvuk je najprikladnja, najjednostavnija i najjeftinija metoda za oslikavanje jetara, bilijarnog stabla, gušterače i slezene. UZ-om se mogu otkriti tumori, ciste, apscesi jetara, prošireni žučni vodovi, žučni kamenci i druge bolesti. Gušterača, zbog svog položaja, nije uvijek dostupna ultrazvučnom pregledu, najčešće zbog zraka u crijevima.
Ultrazvučna pretraga urotrakta obuhvaća analizu bubrežnog parenhima te zdjeličnih organa, poglavito mokraćnog mjehura i prostate. Ultrazvukom se mogu prikazati patološke promjene nadbubrežnih žlijezda i retroperitoneuma.
Ultrazvučna dijagnostika dojke od neprocjenjive je vrijednosti u razlikovanju solidnih ili cističnih kvržica u dojci. Ako postoji potreba, može se učiniti aspiracija ili biopsija tvorbe u dojci radi citološke ili patohistološke verifikacije.
Ultrazvuk u opstetriciji daje vrijedne informacije o trudnoći i može otkriti urođene anomalije fetusa. Koristi se kod amniocenteze (uzimanje uzorka plodove vode). Kod pacijentica koje nisu trudne može se pod kontrolom UZ-a iglom ukloniti tekućina iz ciste na jajniku i prikupiti jajčane stanice iz jajnika za” in vitro” fertilizaciju (IVF) - umjetnu oplodnju.
Ultrazvučna pretraga središnjeg živčanog sustava služi dijagnosticiranju kraniospinalnih malformacija ploda, a u dojenačkoj dobi, zahvaljujući otvorenoj fontaneli, upotrebljava se u utvrđivanju abnormalnosti komornoga sustava i intrakranijalnih krvarenja.
Za većinu ultrazvučnih pretraga nije potrebna posebna priprema. Za pregled abdomena ultrazvukom pacijent treba ostati natašte 12 sati, osobito ako se obavlja pregled žučnoga mjehura. Kako zrak u crijevima i želucu (meteorizam) znatno ometa ultrazvučnu pretragu, poželjno je da ispitanik barem 2 do 3 dana prije pretrage ne uzima hranu koja uzrokuje stvaranje plinova u probavnim organima. Treba preporučiti tekuću i kašastu hranu, a izbjegavati hranu s mnogo ostataka, bogatu biljnim vlaknima (celuloza, pektin), kojih ima najviše u nekim žitaricama, voću i povrću.
Kod pretrage ultrazvučnom endorektalnom sondom preporuča se čišćenje debeloga crijeva klizmom. Za pregled mokraćnoga mjehura treba napuniti mjehur (popiti 1,5 l vode 2 sata prije pretrage i ne mokriti).
U usporedbi sa CT i MR, ultrazvuk je znatno jeftiniji i dostupan svakoj zdravstvenoj ustanovi. Nema ionizirajućeg zračenja pa se pretraga može ponavljati više puta. Prema dosadašnjim istraživanjima, ultrazvuk nije pokazao nikakve štetne biološke ili mehaničke efekte za ljudski organizam i u dijagnostičkim dozama pokazao se potpuno sigurnim.
Marzena-Renata Mazur-Grbac, dr.med.
Angiološki
pregledi predstavljaju kontrastne invazivne dijagnostičke radiološke metode
pregleda srca i krvnih žila. Područje primjene angioloških pregleda posljednjih
se godina stalno proširuje zahvaljujući novoj tehnologiji, digitalnoj suptrakcijskoj
angiografiji (DSA). Indikacije za te preglede predstavljaju bolesti kardiovaskularnog aparata, centralnog živčanog sustava, sredoprsja i pluća, trbušnih organa i urogenitalnih organa. Oni su postali nezamjenjive u dijagnostici kongenitalnih vaskularnih malformacija, ateromatoze, tromboze i embolije te u dijagnostici tumora i oboljenja parenhimnih organa. Može se reći da je arteriografija znatno pridonijela napretku medicine uopće.
Kontraindikacije za tu vrstu dijagnostike jesu opće loše stanje pacijenta, produženo vrijeme krvarenja, smanjen broj trombocita, kao i dokazana alergija na jod, koji je sastavni dio kontrastnog sredstva. U slučaju alergijske reakcije na jodno kontrastno sredstvo, radiološki tim spreman je adekvatno intervenirati.
Potrebno je da se angiološki pregledi obavljaju serijskim snimanjem radi uočavanja dinamike procesa, a velik napredak u tome učinjen je usavršavanjem radiološke aparature i primjenom digitalne suptrakcijske angiografije. Uređaj digitalnog aparata razlikuje se od konvencionalnog po tome što ima samo jednu rtg-cijev, koja služi i za prosvjetljavanje i za snimanje, te elektronsko pojačalo slike, a sve je to spojeno "C"-lukom pokretljivim u svim pravcima i s mogućnošću dinamičnog snimanja. Osnovna je prednost te nove tehnologije u tome da omogućuje elektroničku suptrakciju (brisanje svih struktura osim krvnih žila) slike dobivene prije dolaska kontrasta od slike dobivene u vrijeme kada se kontrastno sredstvo nalazi u krvnim žilama. Dobivena suptrakcijska slika odlaže se u memoriju računala te je moguća naknadna analiza i interpretacija nalaza.
Angiološki pregledi izvode se u strogo sterilnim uvjetima rada, najčešće u lokalnoj anesteziji na mjestu punkcije femoralne, aksilarne ili brahijalne arterije, gdje se naknadno uvodi kateter prema Seldingerovoj metodi. Najčešće je mjesto punkcije zajednička femoralna arterija u području prepone. Angiološki pregledi u općoj anesteziji izvode se u male djece i izuzetno rijetko u odraslih pacijenata, kada se radi o direktnoj punkciji trbušne aorte.
Pacijent mora biti hospitaliziran, njegova povijest bolesti, osim anamnestičkih podataka, mora sadržavati laboratorijske nalaze (nuždan je nalaz faktora zgrušavanja krvi), kao i suglasnost pacijenta za obavljanje tog zahvata, s detaljnim opisom mogućih komplikacija, tako da je pacijent prije pregleda upoznat s njima. Nakon provedenog dijagnostičkog postupka, pacijent mora ležati 24 sata radi izbjegavanja nastanka potkožnog krvarenja (hematoma).
Osim dijagnostike, na uređaju za angiografiju možemo provoditi i niz terapijskih postupaka izbjegavajući otvorenu kiruršku operaciju, primjerice proširivanje suženih krvnih žila pomoću balona na kateteru, postavljanje metalnih implantata koji će ranije mjesto suženja održati proširenim i umetaka koji premošćuju mjesto proširenja krvne žile izbjegavajući opasnost od krvarenja.
Rendgensko zračenje ima sposobnost ionizacije zbog čega ono može, putem niza fizikalnih i kemijskih učinaka, djelovati na živa tkiva. Te promjene koje zračenje izaziva na živim organizmima nazivamo biološkim djelovanjem zračenja pa je stoga potrebno provoditi mjere zaštite od zračenja, kako pacijenata, tako i profesionalnog osoblja. Zaštita pacijenta sastoji se od pravilne indikacije za izvođenje tražene pretrage, korektnog i brzog obavljanja pretrage te korištenja zaštitnih sredstava za nesnimane dijelove tijela, kao što su olovne pregače i štitnici. Zaštita profesionalnog osoblja sastoji se od zaštitnih naprava na rtg-aparaturi, zaštitnih naprava u prostoriji gdje se obavlja pregled i osobnih zaštitnih sredstava.
Prof.dr.sc. Berislav Budiselić, dr.med.
Intenzivnim
razvojem moderne medicine i tehnologije posljednjih nekoliko desetljeća
postignut je ogroman napredak u mogućnostima ranog otkrivanja i dijagnosticiranja
bolesti. Upravo je rano otkrivanje bolesti jedan od ključnih elemenata u
procesu liječenja bolesnika. U vremenu prije samo stotinjak godina, suvremene
metode dijagnosticiranja i pretraga bile su potpuno nezamislive. Zahvaljujući
modernoj tehnologiji, danas je na poprilično jednostavan način (za pacijenta
i liječnika) moguće stvoriti kompletan prikaz unutrašnjosti organizma i
na temelju toga postaviti odgovarajuću dijagnozu. Jedan od uređaja koji
to omogućuje jest uređaj za kompjutorsku tomografiju - CT. CT uređajima prethodilo je otkrivanje nove metode rendgenske pretrage koja se uvodi dvadesetih godina 20. stoljeća i dobiva naziv tomografija. Tomografsko ili slojevno snimanje omogućava prikaz određenog sloja bolesnikova tijela pomoću rendgenskih zraka. Daljem ra-zvoju ove dijagnostičke metode uvelike su pridonijeli A. M. Cormack i G. N. Hounsfield. Njihova je zasluga u tome što su prvi izveli tomografsko snimanje pomoću računala koje rekonstruira sliku i za taj izum dobili Nobelovu nagradu za medicinu 1979. godine. Kompjutorska se tomografija od 1973. godine upotrebljava u dijagnostičke svrhe, ali samo za prikaz struktura mozga. CT-aparatura je od tada do danas doživjela mnogobrojna poboljšanja. U početku se snimala samo glava, a nekoliko godina kasnije CT-uređaj koristi se za preglede svih dijelova tijela.
Glavni su dijelovi CT-uređaja pokretni stol na kojem leži bolesnik, kućište u kojem se nalazi rendgenska cijev i detektori, potom generator, komandni stol i radni stol s monitorom za obavljanje pregleda te računalo. Za vrijeme pregleda rendgenska se cijev rotira oko bolesnika. Rendgensko zračenje koje emitira rendgenska cijev prolazi kroz zadani sloj bolesnikovog tijela. Rendgenske zrake prolaskom kroz različita tkiva nejednako slabe, ovisno o gustoći, sastavu i debljini tkiva. Tako nejednako oslabljeno rendgensko zračenje pada na detektore, a računalo sintetizira sliku nakon prethodne analize podataka dobivenih s detektora.
Danas je u primjeni nekoliko generacija CT-uređaja. Tehnološka rješenja CT-uređaja su svakim danom sve bolja te omogućavaju sve kvalitetniju i bržu obradu bolesnika. Zahvaljujući napretku tehnike, na CT-uređaje priključuju se radne stanice s različitim programskim paketima (software), prilagođenim za prikaz pojedinih organa i organskih sustava. Takvi uređaji omogućavaju nam dvodimenzionalni te trodimenzionalni prikaz snimanog dijela tijela, što značajno unapređuje dijagnostiku.
Glavna je prednost kompjutorske tomografije pred klasičnim radiološkim metodama u mogućnosti mjerenja gustoće pojedinog patološkog procesa, točnoj procjeni veličine i odnosa sa susjednim anatomskim strukturama. Upotrebom kontrastnih sredstava omogućen je prikaz krvnih žila.
CT-pregled ne zahtijeva posebnu pripremu bolesnika. U tijeku pregleda bolesnik obično leži na leđima, iznimno na trbuhu ili boku. Za vrijeme snimanja pregledavani dio tijela mora biti potpuno miran, a ako se provodi pregled grudnog koša ili trbuha, u tijeku snimanja bolesnik mora prestati disati.
CT je danas nezaobilazna metoda u dijagnostici bolesti mozga, kralježnice, grudnog koša, uključivši plućna krila i sredoprsje, potom u dijagnostici trbušnih organa, izuzevši želudac i crijeva.
Apsolutnih kontraindikacija za pregled CT-uređajem nema. Relativna je kontraindikacija trudnoća, što znači da se i trudnica može podvrgnuti CT-pregledu, kao i ostalim radiološkim pregledima (uz odgovarajuće mjere zaštite), ako za to postoji vitalna indikacija.
CT-dijagnostika, kao i ostale radiološke dijagnostičke metode, nosi sa sobom određen rizik zbog mogućih posljedica zračenja organizma malim dijagnostičkim dozama. Iako je rizik malen, zbog velikog broja radioloških pregleda koji se svakodnevno izvode treba o njemu voditi računa. Osnovna je prevencija postojanje opravdane medicinske potrebe za CT-pretragu. Opravdano izlaganje zračenju kod CT-pregleda bolesniku donosi veću korist nego što je opasnost od posljedica zračenja.
Mr.sc. Melita Kukuljan, dr. med.
Magnetska
rezonancija je pojava koja omogućava dobivanje kvalitetnih tomografskih
presjeka ljudskoga tijela s velikom rezolucijom. Ideja se sastoji u tome
da se pojedina meka tkiva u organizmu razlikuju prema količini vode, odnosno
vodikovih atoma, što je jako povoljno za dobivanje velikih kontrasta slike,
budući da vode u tijelu ima u izobilju. To je moguće jer vodikovi atomi
imaju spin, što rezultira njihovim specifičnim ponašanjem kada se nalaze
u jakom magnetskom polju. Danas se za snimanje magnetskom rezonancijom koristi
termin MRI (Magnetic Resonance Imaging), umjesto starog termina NMR. Osnovni je dio svakog MRI-sustava glavni magnet. Postoji nekoliko tipova magneta (permanentni, elektromagneti), a mi ističemo supravodljive magnete (većina modernih aparata), kod kojih se smanjivanjem otpora vodiča smanjuje i količina energije potrebna za održavanje magnetskoga polja. Otpor ovisi i o materijalu zavojnice te o njenoj dužini i presjeku. Nadalje, otpor ovisi i o temperaturi zavojnice koju je moguće kontrolirati.
Struja se propusti kroz zavojnicu da bi se podiglo magnetsko polje, a zatim se zavojnice hlade tvarima poznatim kao kriogeni (tekući helij) da bi se smanjio otpor. To je tzv. kriogena kupka koja okružuje navoje žice. Kada se koristi u MR-dijagnostici, supravodljivi magnet proizvodi snažno magnetsko polje, pri čemu ne zahtijeva velike količine električne energije, upravo zbog izostanka otpora. Sustav temeljen na takvom magnetu izuzetno je skup, no omogućuje stvaranje izuzetno jakih magnetskih polja (0,5-4T) za kliničke potrebe te do 14T za spektroskopska i visokorezolutna ispitivanja.
Spin-odjek tehnika danas se najviše koristi, prvenstveno zbog najkraćeg vremena snimanja i brze rekonstrukcije slike. Provode se mjerenja vremena T1 i T2 pomoću odjeka dobivenih pobuđivanjem odgovarajućim impulsima, a na kvalitetu slike utječe se variranjem dvaju parametara (TR i TE). Najčešće se koristi samo 2 – 5 odjeka, zbog brže obrade, odnosno rekonstrukcije slike.
Jedan su od glavnih problema vezanih uz MRI zalutala magnetska polja, odnosno polja koja se šire izvan granica prostorije snimanja. Zbog toga su razvijene dvije vrste zaštite: pasivna i aktivna. Pasivna se postiže ugradnjom tzv. Faradeyeva kaveza u zidove sobe za snimanje i ne iziskuje velike troškove, ali ipak učinkovito zadržava magnetsko polje unutar granica. Skuplji je način aktivna zaštita kod koje se koriste dodatni solenoidni magneti izvan kriogene kupke, a koji ograničavaju magnetsko polje unutar prihvatljive površine.
Iako pregledi MR-uređajima ne pokazuju učinke štetne za ljudsko zdravlje, utvrđeno je povećanje tjelesne temperature za 0,3 stupnja C zbog primjene visokofrekvencijskih impulsa. Magnetsko polje indukcije 1,5T ne izaziva vidljive biološke učinke. Međutim, pri korištenju magnetskih polja indukcije 4T ili više primijećena je pojava vrtoglavice, svjetlosnih efekata pri pomicanju očiju i me-talnog okusa u ustima. Ponekad je problem i klaustrofobija kod određenog broja pacijenata, a vezana uz uski otvor kućišta u kojem se nalaze tijekom pregleda.
Do sada nisu uočeni nikakvi biološki učinci na fetusima. Međutim, pretpostavlja se da su oni ipak mogući, osobito u tijeku organogeneze u prvom tromjesečju trudnoće. Zbog toga se trudnicama savjetuje odgoda pregleda do završetka prvog tromjesečja, a kasnije se zahtijeva pismeni pristanak bolesnice za pregled.
Posebno se treba osvrnuti na feromagnetske metalne predmete u blizini magnetskoga polja. Oni predstavljaju ozbiljnu opasnost za bolesnika, osoblje, ali i sam MR-uređaj jer se pod utjecajem magnetskog polja pretvaraju u projektile. Zbog toga je uputno upoznati bolesnike i osoblje s mogućim štetnim učincima MRI. Temeljem tih činjenica lako je zaključiti koje osobe ne smiju biti podvrgnute MRI-pregledu: ljudi s raznim protezama, umjetnim srčanim zaliscima, pace-makerima, stranim metalnim tijelima (šrapneli, geleri, zrna). Kod toga apsolutnu kontraindikaciju predstavljaju pace-makeri i metalna strana tijela u oku ili mozgu, kao i metalni klisevi na operiranim intrakranijalnim krvnim žilama. Koštane endoproteze ne mogu se pomaknuti iz mjesta, ali čine velike artefakte na MR-slici i one predstavljaju relativnu kontraindikaciju. Primjerice, možemo učiniti dobar MR-pregled mozga bolesniku s umjetnim kukom, dok će pregled zdjelice biti ometan artefaktima.
Mr.sc. Davor Petranović, dr.med.
