1. Рентгенография

В 1895 году немецкий физик Вильгельм Конрад Рентген объявил миру о своем удивительном открытии. А именно: он обнаружил новый тип электромагнитных волн в диапазоне между ультрафиолетом и гамма-излучением, которым дал название «икс-лучи» (х-ray). Прелесть этого излучения заключалась в том, что им можно было просветить насквозь все что угодно, например, человека – и увидеть его кости. Поглощение икс-лучей зависит от толщины и плотности вещества, поэтому более плотные ткани (костная, хрящевая и т.п.) выглядят на рентгеновском снимке снимках темнее, чем мягкие (кожа, мышцы и т.п.).

Фотография кисти жены Рентгена в икс-лучах произвела фурор в медицинских кругах. Ещё бы – ведь теперь врачи могли видеть внутренние структуры не только на вскрытии, а у вполне живых пациентов! За свои работы в 1901 году исследователь получил Нобелевскую премию.

Для чего? Обычно рентгенография (или попросту рентген) используется для «просвечивания» легких, молочных желез, костей и зубов. Поскольку рентген не дает объемного изображения, рекомендуется делать снимки не менее чем в двух проекциях. Кроме того, если предварительно ввести в организм контрастное вещество, на рентгене можно увидеть органы мочевыделительной системы, матку и маточные трубы, органы пищеварения и т.д.

Доза излучения: измеряется в зивертах (Зв), а точнее в миллизивертах (мЗв). При обычной рентгенографии человек получает в зависимости от размера области облучения («просвечивают» больной зуб или, скажем, грудную клетку) от 0,1 до 1 мЗв. Для сравнения: допустимая доза облучения – 15 мЗв в год.

2. Компьютерная томография (КТ)

В 1972 году американец Аллан Кормак и англичанин Годфри Хаунсфилд создали аппарат, позволяющий выводить послойное изображение внутренних органов пациента, сделанное с помощью рентгеновского излучения, на экран компьютера. Получается трехмерное изображение. Этот метод диагностики был назван компьютерной томографией (КТ). За его изобретение в 1979 году ученых наградили Нобелевской премией в области медицины и физиологии. С тех пор список заболеваний, которые можно выявить у пациентов, значительно вырос, ведь на КТ видны даже мельчайшие анатомические структуры размером всего несколько миллиметров.

Методика компьютерной томографии как будто придумана ранними фантастами: человек фиксируется на столе и медленно «проезжает» сквозь металлическое кольцо, на котором расположен с одной стороны источник рентгеновского излучения, с другой – детекторы, его воспринимающие. Эти устройства располагаются в плоскости среза, который нужно рассмотреть, и движутся по кругу на скорости, позволяющей получить качественные снимки за 1-1,5 секунды. Кольцо совершает полный оборот, и затем скрытые механизмы продвигают стол дальше. В итоге получается множество снимков нужного органа на разных уровнях. Компьютер получает эти данные и создает изображение среза в той плоскости, в которой требуется.

У компьютерных томографов чрезвычайно высокое разрешение, что позволяет с их помощью получить почти такие же точные изображения органов живого человека, какие рисовал в своих атласах Пирогов с замороженных трупов.

Доза излучения: несмотря на то, что при КТ делается множество рентгеновских снимков, суммарная доза облучения составляет от 1 до 7 мЗв.

Для чего? КТ используют для исследования головного мозга, органов грудной и брюшной полостей. Впрочем, сегодня сложно найти область медицины, которая не нуждается в томографе.

3. Магнитно-резонансная томография (МРТ)

На этот раз Нобелевская премия досталась американцу Полу Лотербуру и британцу сэру Питеру Мэнсфилду. За создание ядерно-магнитного резонансного томографа (кстати, ЯМР-томографию после аварии на Чернобыльской АЭС была переименована в магнитно-резонансную, чтобы не напрягать пациентов). Огромные преимущество этого устройства – высокая разрешающая способность при полном отсутствии лучевой нагрузки.

В основе МРТ лежит ядерно-магнитный резонанс, открытый в 1946 году физиками Феликсом Блохом и Эдвардом Перселлом (Нобелевская премия по физике, 1952 год). Они обнаружили, что ядра некоторых элементов под воздействием магнитного поля могут принимать энергию радиочастотного импульса. В медицине магнитному резонансу подвергаются атомы водорода, благо они есть почти во всех молекулах живого организма.

Протоны водорода под действием электромагнитного поля меняют ориентацию в пространстве, а когда поле исчезает, возвращаются в прежнее положение – наступает «релаксация». Это похоже на то, как по-разному от легкого удара звенят разные колокольчики - в зависимости от того, из какого они материала, какой формы и величины. С помощью приборов можно зафиксировать, сколько времени «звенит» тот или иной протон, и, в зависимости от изменений в ткани или органе, найти зоны опухоли, воспаления или нарушения нормальной функции, причем с большой точностью. Удобно, что при этом исследовании внутренние мягкотканые органы (например, почки, печень или мозг) хорошо видны.

Доза излучения: отсутствует.

Для чего? Сегодня МРТ используется в неврологии и нейрохирургии, ортопедии и эндокринологии, гинекологии и во многих других отраслей медицины. Из минусов метода: не дешевый, не подходит людям с клаустрофобией и кардиостимуляторами и металлическими имплантатами.

4. Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ)

Позитронно-эмиссионная томография – радионуклидный метод исследования. В организм пациента вводятся биологически активные вещества, меченные радиоизотопами, а потом врачи с помощью специального оборудования, которое улавливает излучение, отслеживают, как они распределились в органах, тканях и клетках. С помощью ПЭТ можно не просто «увидеть» внутренние органы, но и оценить метаболизм и межклеточное взаимодействие и т. п. Для повышения эффективности диагностики ПЭТ сочетают с КТ.

Доза излучения: сравнима с дозой, получаемой пациентом при компьютерной томографии. Период полураспада используемых радиоактивных веществ не превышает нескольких часов.

Для чего? позитронно-эмиссонная томография - один из наиболее точных методов диагностики злокачественных новообразований и контроля эффективности их лечения.