Интроскопия

Из артерий эластического типа кровь поступает в резистивные сосуды, обладающие гладкомышечными клетками (ГМК), которые способны, сокращаясь, активно изменять просвет сосудов. Тем самым регулируется гемодинамическое coпротивление, от которого, в свою очередь, зависят объемная скорость кровотока в органах, и кровяное давление. Следовательно, резистивные сосуды — важнейшие регуляторы гемодинамики.

Типичными представителями артерий мышечного типа являются артериолы большого круга кровообращения. Такое название имеют мелкие артерии диаметром от десятка до сотни микронов с общим структурным признаком — наличием выраженной гладкомышечной оболочки, на долю которой приходится значительная часть общего диаметра сосуда.

Мощной мышечной оболочкой обусловлено основное функциональное свой­ство артериол — активный сосудистый тонус,под которым понимают регули­руемое тоническое сокращение гладкомышечных клеток сосудистой стенки. Изменения сосудистого тонуса приводят к сужению или расширению просвета артериол и, следовательно, оказывают выраженное влияние на гемодинамическое сопротивление, которое, согласно уравнению Пуазейля, пропорционально четвертой степени радиуса кровеносных сосудов. За счет активного сосудистого тонуса артериолы наиболее эффективно выполняют основные функции артерий мышечного типа: 1) поддержание определенного уровня кровяного давления в системе кровообращения; 2) перераспределение крови между органами в зависимости от потребности в ней каждого из них.

Основным сре­дством достаточной поставки крови всем органам, которые в данный момент ис­пытывают в ней потребность, служит поддержание избыточного давления в систе­ме кровообращения. Это позволяет существенно изменять объемную скорость кровотока, обходясь сравнительно небольшим количеством крови (масса крови у человека составляет 1/13 часть массы тела). Таким образом, артерии мышечного типа предназначены для поддержания в системе кровообращения такого избыточ­ного давления, которое обеспечивает надежное перераспределение крови между органами в любых условиях. Поэтому артериолы по их функциональному назна­чению могут быть уподоблены водонапорной башне — они создают «подпор» кровяного давления в артериальном русле. Нарушение этой функции артериол приво­дит к коллапсу (тяжелому обмороку с потерей сознания при остро развивающейся сосудистой недостаточности, выражением которой является прежде всего падение кровяного давления). Таким образом, именно ГМК артериол большого круга предопределяют ра­боту, которую должно совершить сердце (миокард левого желудочка), чтобы пре­одолеть общее периферическое сопротивление сосудов.

Вторая функция артерий мышечного типа — перераспределение крови между органами в зависимости от потребности в ней — обеспечивается работой артериол в качестве «сосудистых кранов». Из уравнения Пуазейля следует, что в зависимости от просвета артериол меняется объемная ско­рость кровотока в органе, которому они принадлежат, причем ее изменения про­порциональны изменениям радиуса этого просвета в четвертой степени.

За счет изменения тонуса артериол, находящихся в скелетных мышцах, объем­ная скорость кровотока в них увеличивается при физической работе в несколько десятков раз. Кроме того, с регуляцией сосудистого тонуса непосредственно связа­но перераспределение крови между внутренними органами и кожей при том или ином уровне теплообмена организма с внешней средой. Даже в пределах одного органа происходит непрерывная «игра сосудов»: одни артериолы суживаются, другие — расширяются. В результате масса крови в разных участках органа бес­престанно перераспределяется, чем достигается наилучшее кровоснабжение при минимальном уровне работы сердечной мышцы.

Артериолам принадлежит большая роль в развитии ряда патологических про­цессов. Гипертоническая болезнь связана с их стойким сужением (спазмом).

Экспериментальная часть.

Порядок определения артериального давления.

1. Укрепить манжету на плече исследуемого, расположив прибор в удобном для наблюдения положении. Прощупать пульс плечевой артерии несколько выше локтевого сгиба и приставить к этому месту фонендоскоп.

2. Закрыть выпускной кран нагнетателя и ритмически сжимая и отпуская грушу, нагнетать воздух в манжету до тех пор, пока давление в манжете не станет на 10-20 мм рт.ст. выше того, при котором перестает прощупывается пульс на лучевой артерии около лучезапястного сустава.

3. Медленно вращая выпускной винт нагнетателя, постепенно снижать давление в манжете, внимательно прислушиваться к звукам, появляющимся в фонендоскопе. Показания манометра в момент резкого ослабления последовательных тонов соответствует минимальному или диастолическому давлению.

4. Результат измерения артериального давления занести в отчет.

Интроскопия

Интроскопия — (лат. intro — внутри) — неразрушающее исследование внутренней структуры объекта и протекающих в нём процессов с помощью звуковых волн (в том числе ультразвуковых и сейсмических), электромагнитного излучения различных диапазонов, постоянного и переменного электромагнитного поля и потоков элементарных частиц.

// Сферы применения

Медицинская диагностика — медицинская интроскопия или медицинская визуализация.

Дефектоскопия — промышленная (техническая) интроскопия.

Интроскопия макрообъектов.

Основные методы

Выделяют три основных вида интроскопических методов:

проекционные — получение теневого изображения объекта;

томографические — получение томографического изображения объекта;

эхозондирование, в том числе доплеровское.

Проекционные методы

В проекционных методах проводят зондирование (облучение) объекта с некоторого ракурса и получают его теневое изображение (проекцию). Чаще всего в качестве зондирующего используют рентгеновское излучение (рентгенография). Среди других проекционных методов можно выделить методы с использованием оптического излучения, например:

сортировка апельсинов: «с косточками» и «без косточек», сортировка яйцепродуктов.

Проекционные методы работают по принципу «один ракурс — один снимок». При этом никакие математические преобразования для получения изображения не проводятся, имеют место только методы пост-обработки (регулировка яркости-контраста, сегментация и т. д.). При увеличении количества ракурсов и, соответственно, количества снимков (многоракурсная съёмка), можно применить томографические алгоритмы реконструкции и получить уже не теневые, а томографические изображения.

Таким образом, иерархию усложнения проекционных методов можно представить следующим образом:

один ракурс — одно теневое изображение (двумерная проекция);

множество ракурсов — набор теневых изображений;

множество ракурсов плюс математическая обработка — трёхмерная томограмма (набор томографических изображений) — трёхмерное распределение некоторой физической характеристики.

Томографические методы

Томография (греч. τομη — сечение) — метод неразрушающего послойного исследования внутренней структуры объекта посредством его многократного просвечивания в различных пересекающихся направлениях.

Томография - методика рентгенологического исследования, с помощью которого можно производить снимок слоя, лежащего на определённой глубине исследуемого объекта. Получение послойного снимка основано на перемещении двух из трёх компонентов (рентгеновская трубка, рентгеновская плёнка, объект исследования). Преимущественное распространение получила методика, при которой исследуемый объект неподвижен, а рентгеновская трубка и кассета с плёнкой согласованно перемещаются в противоположных направлениях. При синхронном движении трубки и кассеты только необходимый слой получается четким на пленке, потому что только его вклад в общую тень остаётся неподвижным относительно плёнки, всё остальное — смазывается, почти не мешая проводить анализ полученного изображения. В настоящее время доля последнего метода в исследованиях стремительно уменьшается, в связи со своей относительно малой информативностью и высокой дозовой нагрузкой, вследствие чего такое определение морально устарело и данный метод получил название классическая томография или линейная томография.

Главное отличие методов эхозондирования от томографии состоит в том, что при эхозондировании визуализируются не области, а границы (обычно показателя преломления)

Вычислительная томография — область математики, занимающаяся разработкой математических методов и алгоритмов восстановления внутренней структуры объекта по проекционным данным.

Компьютерная томография — в широком смысле, синоним термина томография (так как все современные томографические методы реализуются с помощью компьютерной техники); в узком смысле (в котором употребляется значительно чаще), синоним термина рентгеновская компьютерная томография, так как именно этот метод положил начало современной томографии.

Анатомическая томография — основана на получении срезов тканей человека с их последующей фиксацией с помощью химических веществ и регистрация их на фотоплёнку. Классическими примерами анатомической томографии являются изображения гистологических препаратов. Терминологически, в настоящее время, данные методы не относят к томографии, в силу их разрушающего характера.

Начало современной томографии было положено в 1917 г., когда австрийский математик И. Радон предложил способ обращения интегрального преобразования, впоследствии получившего его имя (преобразование Радона). Однако работа Радона в своё время не попала в поле зрение исследователей и была незаслуженно забыта.

В 1963 г. американский физик А. Кормак повторно (но отличным от Радона способом) решил задачу томографического восстановления, а в 1969 году английский инженер-физик Г. Хаунсфилд сконструировал «ЭМИ-сканер» (EMI-scanner) - первый компьютерный рентгеновский томограф, чьи клинические испытания прошли в 1972 году. А в 2003 за изобретение метода магнитно-резонансной томографии Нобелевскую премию по физиологии и медицине получили Питер Мэнсфилд и Пол Лотербур.