В настоящее время методы рентгенографии, компьютерной томографии ((КТ), магнитно-резонансной томографии (МРТ), представляющие способы интроскопии, являются одними из важных методов объективной диагностики в медицине. Понимание физической сущности этих методов важно, как для специалистов, работающих в данной области, так и для тех, кто обследуется этими методами.
Разработан электив «Физические основы современных видов лучевой диагностики», предназначенный как для студентов первого курса, так и для старшекурсников.
1. Цель электива – ознакомить студентов с основными понятиями и представлениями лучевой диагностики, показать общие характеристики материалов различной физико-химической природы, основные критерии, определяющие эффективность и безопасность применения соответствующих излучений.
2. Задачи электива – сформировать у студентов способность использовать главные представления об основных свойствах рентгеновского излучения и радиочастотного излучения в своей практической деятельности, обеспечивающей, в конечном итоге, получение студентами необходимых знаний в данной области.
3. Требования к уровню освоения
Студент должен знать:
1) основные характеристики рентгеновского излучения, определяющие механизм его поглощения (рассеивания), виды рентгеновской диагностики; шкалу ослабления рентгеновского излучения (шкалу Хаунсфилда), диапазон единиц шкалы – плотностных/денситометрических показателей, соответствующих степени ослабления рентгеновского излучения анатомическими структурами организма;
2) основные представления о ядерном магнитном резонансе (ЯМР), который представляет избирательное поглощение электромагнитных волн определенной частоты веществом в постоянном магнитном поле, обусловленное переориентацией магнитных моментов ядер; о частоте электромагнитных волн, вызывающих переходы между энергетическими состояниями при ЯМР, соответствующих радиодиапазону; о пространственном распределении молекул, содержащих, например, атомы водорода, которое позволяет получать информацию об исследуемом объекте.
Электив состоит из двух частей: содержит лекции и лабораторные работы.
Лекции электива содержат следующие разделы:
Физические принципы рентгеновской диагностики.
Физические принципы компьютерной томографии (КТ).
Физические особенности компьютерной томографии (КТ).
Получение КТ-изображений объектов, обладающих разными физическими свойствами.
Определение основных КТ-характеристик объекта.
Шкала ослабления рентгеновского излучения (шкала Хаунсфилда).
Физические принципы магнитно-резонансной томографии (МРТ).
Физические особенности магнитно-резонансной томографии (МРТ).
Получение МР-изображений объектов, обладающих разными физическими свойствами.
Анализ МР-изображений.
Электив содержит лабораторные работы, каждая из которых составлена однотипно. В описание лабораторной работы входят разделы: приборы и принадлежности, цель работы, краткое изложение теории соответствующего метода лучевой диагностики, порядок выполнения работы, таблицы с заданиями, сравнение полученных результатов, физические задачи, тесты.
Подобранные модельные объекты являются небиологическими системами (воздух, дерево, различные металлы) и биологическими (вода, мягкие и костные ткани). Занятия могут проводиться как в условиях лечебного учреждения (непосредственное получение изображений на медицинских аппаратах, которое выполняются под руководством врача отделения лучевой диагностики), так и в обычных учебных классах с использованием полученных изображений на рентгеновских пленках.
Лабораторная работа № 1
«Сравнительный анализ изображений различных биологических и небиологических объектов, полученных при классической рентгенографии в стандартных проекциях»
Сформулировать выводы о полученных рентгеновских изображениях исследуемых объектов с обоснованием их различной интенсивности тенеобразования, опираясь на атомный номер и плотность основного компонента объекта.
Лабораторная работа № 2
«Сравнительный анализ изображений различных биологических и небиологических объектов, полученных при компьютерной томографии в стандартных проекциях»
Сформулировать выводы о полученных томограммах исследуемых объектов с с обоснованием их различной КТ-плотности, опираясь на атомный номер и плотность основного компонента объекта.
Лабораторная работа № 3
«Сравнительный анализ изображений различных небиологических и биологических объектов, полученных при магнитно-резонансной томографии»
Сформулировать выводы о полученных томограммах исследуемых объектов с с обоснованием их различной интенсивности МР-сигнала, опираясь на атомный номер, плотность, процентное содержание воды (водорода).