что такое артефакт в медицине рентген
АРТЕФАКТ
Артефакт (латинский artefactum искусственно сделанное) — явление, наблюдаемое при исследовании объекта, несвойственное этому объекту и искажающее результаты исследования. АРТЕФАКТЫ могут возникать вследствие воздействия на объект случайных факторов, несоблюдения установленных правил, инструкций, а также в результате организационных, методических и технических погрешностей. В этих случаях Артефакты наблюдаются при гистологических, гистохимических, бактериоскопических, бактериологических исследованиях в результате неправильной фиксации и обезвоживания, а также из-за дефектов приготовления препаратов при получении срезов, заливке, окраске, производстве гистохимических реакций. В гистологических препаратах артефактами могут быть микроорганизмы с инструментов, стекол, из красителей, воздуха и воды. Артефактом может быть уменьшение объема клеток, ядер, появление в препаратах отдельных включений, гемолиз крови, обусловленный промыванием тканей водой в процессе секции. Такие артефакты наблюдаются при исследовании материала, изъятого из трупов, а также при биопсии и приготовлении мазков (см. Микроскопические методы исследования, Гистологические методы исследования).
Артефакты могут возникнуть при авторадиографии (см.), электронной микроскопии (см.), рентгенографии (см.). Так, артефакты на рентгенограммах могут быть обусловлены дефектами пленок, пластинок или усиливающих экранов, а также техническими погрешностями фотообработки. Артифициальные тенеобразования на рентгенограммах могут быть ошибочно расценены как патологические состояния (переломы, воспалительные процессы и др.) или инородные тела. Артефакты подобного происхождения могут быть также в спектрографии, различных видах фотографии, используемой с иллюстративными и исследовательскими целями.
Судебно-медицинской практике встречаются артефакты в виде попадания инородных включений в объекты, предназначенные для микроскопического или иного лабораторного исследования (копоть или частицы с обугленных трупов), металлизации краев ран от секционных инструментов, когда проводится исследование для выявления металла орудия, которым нанесена травма, а также при поступлении ядовитых веществ из консервирующих растворов в объекты, направляемые для судебно-химического анализа, и т. п. Кроме того, существуют артефакты, воспроизводимые с предвзятой целью: искусственно вызываемые или поддерживаемые заболевания или повреждения, а также отдельные симптомы заболеваний (см. Искусственные болезни, Членовредительство).
К артефактам не следует относить отклонения от обычной картины развития биологического или патологического процесса, изменения трупа, хода лабораторных реакций и т. д., а также возникновение изменений, имитирующих различные явления и состояния. Например, артефактом не являются: посмертная микробная инвазия внутренних органов трупа, имитирующая прижизненную бактериемию патогенными микробами; участок посмертного высыхания кожи, симулирующий прижизненную ссадину; быстро наступающий посмертный аутолиз ткани поджелудочной железы, имитирующий прижизненный некроз; формалиновый пигмент в ретикулоэндотелии печени или селезенки, отложившийся в процессе фиксации тканей, похожий на малярийный пигмент, и т. д.
Подозрение на артефакт возникает при несоответствии одного какого-то факта другим данным, полученным в процессе исследований или наблюдений. Поэтому для установления истинного диагноза (в зависимости от происхождения артефакта) должны применяться соответствующие клинико-лабораторные или контрольные (проверочные) исследования, направленные на его исключение.
Библиография: Бойд Дж. А. Авторадиография в биологии и медицине, пер. с англ., М., 1957, библиогр.; Войно-Ясенецкий М.В. и Шаботинский Ю.М. Источники ошибок при морфологических исследованиях, Д., 1970, библиогр.; Гольдин Л. С. Основы гистологической техники электронной микроскопии, М., 1963, библиогр.; Заварзин А. А. и Румянцев А. В. Курс гистологии, с. 48, М., 1946; Меркулов Г. А. Курс патологогистологической техники, Д., 1969, библиогр.; Роскин Г. И. и Левинсон Л. Б. Микроскопическая техника, М., 1957, библиогр.; Уемов А. И. Логические ошибки, М., 1958.
Что такое артефакт в медицине рентген
Артефакты рентгенограмм
Артефакты рентгенограмм могут возникнуть при неправильном обращении с рентгеновской пленкой в процессе производства снимков, хранения и фотообработки пленки
Артефакты рентгенограмм могут возникнуть при неправильном обращении с рентгеновской пленкой в процессе производства снимков, хранения и фотообработки пленки. Эмульсия рентгеновской пленки чувствительна не только к внешнему рентгеновскому из-лучению, но и к давлению, трению или иному механическому воздействию, сырости, резким переменам температуры. При фотохимической обработке рентгенограмм на пленке также могут возникнуть различные по происхождению дефекты, мешающие рассматриванию изображения исследуемых структур. В некоторых случаях такие дефекты (артефакты) могут привести к ошибочным диагностическим заключениям. Вое это обязывает с определенной осторожностью и вниманием работать с рентгеновской пленкой и химреактивам.
Общая или частичная вуаль.
Пленка неправильно или длительно хранилась, частично или полностью засвечена ионизирующим излучением или светом. Окисление на воздухе мокрой или смоченной t проявителе пленки. Проявление в старом или в неравномерно нагретом проявителе.
Неаккуратное обращение с пленкой. Неисправные рамки для проявления.
Работа с пленкой мокрыми руками.
Подтеки и смазывание изображения.
Высокая температура растворов, воды.
Желтая (желто-коричневая) вуаль.
Проявление в истощенном проявителе.
Радужная вуаль, похожая на бензин в воде, покрывающая всю пленку или в виде пятен.
Попадание фиксажа в проявитель.
Темные и светлые пятна с темными краями в виде вуали.
Баки для растворов заражены бактериями.
Четко ограниченные светлые пятна.
Проявитель вступил в реакцию не со всей поверхностью пленки. Пленка опускалась в проявитель без предварительного смачивания или не перемещалась в процессе проявления.
Плохая промывка снимка после проявления к. и фиксирования в сильном фиксаже при высокой температуре.
На сырой пленке бело-серые пятна, после высушивания налет в виде белой пыли.
Промывная вода содержит значительную концентрацию солей кальция (жесткая вода).
Сморщивание эмульсии или трещины в слое эмульсии.
Большая разность температуры между проявителем и водой промежуточной промывки, фиксажем и водой окончательной промывки.
Темные или светлые пятна с темными краями.
Попали брызги проявителя или фиксажа на сухую пленку. Пленка бралась руками, смоченными в проявч теле или фиксаже. Недоброкачественная вода для промывки.
Светлые пятна или полосы всегда одной и той же конфигурации.
Стол для снимков загрязнен контрастными веществами. Загрязнение усиливающих экранов.
Темные беспорядочно расположенные пятна округлой или древовидной формы.
Статические разряды на пленке или экра не при низкой влажности в помещении. Плохое заземление оборудован ш или проявочной машины. Грубое обращение с пленкой.
Участки измененной плотности в виде языков пламени.
Слишком большая или малая скорость рециркуляции растворов в проявочной машине.
Волнистый полосы различной плотности на нижнем конце пленки (отекание).
Неполное удаление проявителя из пленки перед ее переходом в фиксаж.
Пятнистость или зернистость по всей поверхности пленки.
Попадание крошек под усиливающий экран. Коррозия металлической подкладки стенки кассеты.
Налет на валиках проявочной машины. Использование абразивных чистящих материалов при уходе за валиками. Неправильная скорость подачи восстановителя.
Извилистые линии, идущие поперек пленки.
Колебания пленки в блоке проявления проявочной машины. Истощение или недостаточное восстановление проявителя.
Продольные светлые или темные тонкие полосы на расстоянии примерно 2,5 см друг от друга.
Следы от загрязненных или деформированных транспортных направляющих проявочной машины
Светлые (непроявленные) участки.
Слипание двух пленок при одновременном их проявлении.
После высушивания на снимке видны большие желто- коричневые пятна, или вся пленка окрашена этим цветом.
Фиксирование пленки производилось недостаточное время или в истощенном фиксаже.
Что такое артефакт в медицине рентген
На сегодняшний день ни для кого не секрет, что компьютерная томография (КТ) занимает все большие позиции в таких специальностях медицины как стоматология, оториноларингология и челюстно-лицевая хирургия. Причины такой ситуации вполне очевидны: КТ позволяет в несколько раз увеличить качество диагностики пациентов перед лечением и в его процессе. В отличие от других методов рентгенодиагностики, КТ обладает таким неоспоримым преимуществом, как отсутствие проекционного искажения объекта, т. е. масштаб КТ-изображения и реальные размеры структур пациента будут относиться друг к другу в масштабе один к одному. Это открывает уникальные возможности для врачей. Можно с уверенностью сказать, что КТ-диагностика в стоматологии, ЛОР-патологии и ЧЛХ в скором времени станет золотым стандартом при подготовке пациента к лечению, а также в контроле его качества.
Но, как и любой диагностический метод, КТ имеет свои особенности, которые необходимо учитывать при оценке изображения. Эти особенности вызывают определенные трудности не только у лечащих врачей, но и у врачей-рентгенологов, которые непосредственно занимаются интерпретацией КТ-изображения. Данную особенность КТ-изображения принято называть артефактами или, что менее правильно, искажениями.
В статье будут рассмотрены наиболее частые артефакты, встречающиеся в КТ-диагностике.
Артефактами изображений в компьютерной томографии называют любые несоответствия между КТ-числами реконструктивного изображения и истинными коэффициентами ослабления объекта. Такой вариант определения более полно выражает суть артефактов при КТ.
Причины приводящие к возникновению артефактов
1. Причины, связанные непосредственно с нарушением работы компьютерного томографа.
Компьютерный томограф является сложным техническим аппаратом, в работе которого, для качественного получения изображения, важнейшую роль играет исправность всех составляющих частей. Основные части компьютерного томографа — лучевая трубка, принимающий изображение детектор (для конусно-лучевой компьютерной томографии — матрица), компьютер, обрабатывающий информацию, полученную с детектора, и выводящий изображения на экран монитора. Следовательно, выход из строя, хотя бы частично, любого из этих элементов приведет к появлению артефактов в КТ-изображении
Нами были рассмотрены основные и самые частые причины, приводящие к появлению артефактов КТ-изображения. Теперь же рассмотрим классификацию артефактов.
К сожалению, так как метод конусно-лучевой компьютерной томографии относительно молодой, на данной момент не существует единой классификации артефактов. Поэтому мы будем пользоваться одной из объективных, на наш взгляд, классификаций, которая поможет разобраться в проблеме искажений изображения в КТ-диагностике. Помимо классификации мы постарались выделить основные особенности каждой группы артефактов, чтобы понять, в чем принципиальное отличие каждой из них.
Классификация артефактов
1. Аппаратные артефакты.
Как понятно из названия, это те артефакты, которые связаны с поломкой компьютерного томографа.
2. Динамические искажения.
Данная группа артефактов вытекает из причин, связанных с движением пациента. Какие же свойства они имеют?
3. Зона повышенной контрастности.
Зона повышенной контрастности и дефект наполнения связаны с использованием в стоматологии материалов, обладающих высокой рентгеноконтрастностью. Данные материалы значительно усложняют оценку КТ-изображения, особенно если у пациента в анамнезе наличие мостовидных протезов, дентальных имплантатов и большое количество запломбированных каналов.
Причина появления данных артефактов вытекает
из свойств рентгеновских лучей. Известно, что при попадании рентгеновских лучей на объект с высокой плотностью, возникает эффект ослабления или поглощения лучей этим объектом. В связи с этим на КТ-изображении возникает тень (зона просветления) за объектом, например, дентальным имплантатом. Это приводит к появлению артефактов, которые и называются дефектами наполнения.
Помимо поглощения лучей, объект с высокой плотностью способен отражать и перераспределять направленное на него рентгеновское излучение. В результате чего и возникает явление зоны повышенной контрастности.
4. Дефект наполнения.
Как уже было сказано, артефакты дефекта наполнения и зоны повышенной контрастности связаны между собой и возникают только вокруг объектов
с повышенной рентгеноконтрастностью. Но если зона повышенной контрастности является «безобидным» артефактом, мешающим только в интерпретации изображения, то дефект наполнения достаточно часто симулирует патологические состояния, что может привести к гипердиагностике КТ.
Они проявляются в виде зоны просветления. Это и приводит к неправильному восприятию КТ-изображения.
Методы распознавания артефактов
Хотелось бы привести несколько способов, помогающих определить наличие артефактов. Для того чтобы врач мог чувствовать себя уверенным пользователем КТ-диагностики, необходимо, во-первых, знание основ работы с КТ-изображением (правильная работа с осями координат, знание особенностей конкретной программы-просмотровщика, адаптация возможностей программ для своей специальности), а во-вторых, понимание причин появления артефактов и умение их интерпретировать.
1. Изменение толщины среза — самый распространенный способ нивелировать влияние артефактов на изображение. Те программы-просмотровщики КТ, которые предоставляют врачу возможность не только просмотреть само изображение, но и имеют различные дополнительные функции (трассировка канала, построение ОПТГ, многосрезовый вид, виртуальные имплантаты и т. д.), обычно позволяют менять толщину среза в зависимости от пожеланий оператора. Что приводит к исчезновению наиболее заметных артефактов.
Один из примеров — это оценка положения имплантата. Как уже было сказано, на КТ невозможно с высокой долей вероятности сказать, есть ли явления периимлантита вокруг имплантата или нет. Для этого используется визиограф. Но оценить положение и размеры имплантата вполне возможно. Если при интерпретации установленного имплантата увечить толщину среза до диаметра имплантата, то мы сможем уверенно определить, как располагается данный имплантат в костной ткани, насколько близко он расположен к нижнечелюстному каналу или бухте гайморовой пазухи. В том случае, если использовать толщину среза меньше диаметра имплантата, за счет наличия артефактов вокруг нее невозможно будет оценить даже его размеры, так как визуально он будет казаться больше.
2. Сравнение разных проекций
Достаточно частая ошибка врачей заключается в том, что многие стараются акцентировать свое внимание на каком-то одном срезе. Это приводит к неправильной интерпретации изображения. Примером может являться определение наличия движения пациента во время исследования. Если врач по каким-либо причинам привык работать в основном только на корональном (фронтальном) срезе, то он может не заметить, что на КТ-изображении есть признаки динамического артефакта, который проявляется чаще всего на аксиальном и сагиттальном срезе. Следовательно, это приведет и к неправильной оценке размеров структур челюстно-лицевой области, которые из-за движения пациента могут быть искажены.
Что такое артефакт в медицине рентген
Артефакт представляет собой любую нежелательную структуру или предмет, записанные на изображении. Будет разумным перед выполнением рентгенографии переодеть пациента в больничную одежду, а также удостовериться, что в области исследования отсутствуют вещи пациента.
Часто пациенты нервничают и забывают снять какой-либо элемент одежды или ювелирные изделия, поэтому даже после переодевания необходимо осмотреть область ЗИ. Когда пациент уложен, а ПИ готов к экспозиции, необходимо еще раз удостовериться в том, что все больничные принадлежности, которые могут быть убраны, находятся за пределами экспозиционного поля.
Если полностью убрать какой-либо предмет нельзя, его следует хотя бы сдвинуть в сторону, чтобы он как можно меньше накладывался на область ЗИ, например можно сдвинуть провода ЭКГ-монитора. Описать все возможные артефакты в этой книге невозможно, поэтому важно, чтобы рентгенолог самостоятельно ознакомился с как можно большим их количеством.
В большинстве случаев артефакты, соответствующие каким-либо предметам, на изображении имеют большую яркость, чем анатомические структуры. Ниже перечислены наиболее частые примеры различных категорий артефактов. Если артефакт закрывает область ЗИ, но его можно устранить, то исследование следует повторить. Застежка халата, накладывающаяся на легочное поле, может легко закрыть небольшое образование. За кольцом может быть не видна линия перелома фаланги, имеющая толщину волоса. Если артефакт локализуется вне зоны интереса, то исследование повторять не нужно.
Артефакты на рентгенограмме:
РИСУНОК 1 Рентгенограмма органов брюшной полости в ПЗ проекции, полученная в положении пациента лежа на спине с положенной на живот кистью. Вероятно, это вина не рентгенолога, а пациента, который положил руку на живот для удобства, когда врач покинул диагностический кабинет. Этот пример показывает необходимость объяснения пациенту порядка проведения исследования и то, как важно сохранять правильное положение, заданное рентгенологом. Кроме того, если между укладкой пациента и экспозицией прошло много времени, необходимо снова убедиться в правильности положения пациента. Нередко пациенты, испытывающие боли в тазобедренном суставе или пояснице, подкладывают под них кисть, что приводит к ее наложению на зону интереса.
РИСУНОК 2 Рентгенограмма органов грудной клетки в ПЗ проекции, полученная на передвижном аппарате. Руки пациента были расположены близко к туловищу. Поскольку изучение плечевых костей не является целью исследования, то и включать их в экспозиционное поле не следует.
1. Анатомические:
• Представляют собой любую анатомическую структуру в пределах экспозиционного поля, которую нельзя убрать. Если такая структура не накладывается на область ЗИ, то ее можно исключить при обработке (рис. 1 и 2)
РИСУНОК 3 Латерография правой бедренной кости в боковой проекции. Визуализируется артефакт от одежды. Появление многих внешних артефактов можно предотвратить правильной подготовкой пациента к исследованию.
РИСУНОК 4 Рентгенограмма органов брюшной полости в ПЗ проекции, демонстрирующая внешний артефакт от подушки.
РИСУНОК 5 Рентгенограмма коленного сустава в боковой проекции: внешний и внутренний артефакты (надписи на одежде и эндопротез).
2. Внешние:
• Представляют собой любые предметы, располагающиеся за пределами тела пациента, например личные вещи в кармане или медицинские предметы, лежащие на пациенте или под ним (колпачок для иглы, пакет со льдом и др.). К наиболее частым внешним артефактам относят серьги, кольца, ожерелья, застежки бюстгальтеров, стоматологические конструкции, заколки, провода ЭКГ-монитора и застежки больничного халата (рис. 3-5)
РИСУНОК 6 Рентгенограмма правого тазобедренного сустава в ПЗ проекции: внутренний артефакт от эндопротеза.
РИСУНОК 7 Рентгенограмма таза в ПЗ проекции: внутренние артефакты (пять проглоченных батареек).
РИСУНОК 8 Рентгенограмма органов грудной клетки в ПЗ проекции: правильное положение кардиостимулятора и оптимальная пенетрация сердца рентгеновским излучением.
РИСУНОК 9 Рентгенограмма органов грудной клетки в ПЗ проекции: правильное положение ЦБК.
РИСУНОК 10 Рентгенограмма органов грудной клетки в ПЗ проекции: правильное положение катетера легочной артерии.
РИСУНОК 11 Рентгенограмма органов грудной клетки в ПЗ проекции: правильное положение двух плевральных дренажных трубок.
РИСУНОК 12 Рентгенограмма органов грудной клетки грудного ребенка в ПЗ проекции: правильное положение плевральных дренажных трубок с обеих сторон.
РИСУНОК 13 Рентгенограмма органов грудной клетки в ПЗ проекции: правильное положение ЭТТ и ЦБК.
• Представляют собой любые предметы, располагающиеся внутри тела пациента. Убрать их нельзя. К наиболее частым внутренним артефактам относят эндопротезы (рис. 6), кардиостимуляторы (см. рис. 8), центральные венозные катетеры (см. рис. 9 и 10), плевральные дренажные трубки (см. рис. 11 и 12) и эндотрахеальные трубки (см. рис. 13)
• Если на рентгенограмме в теле пациента выявляется какой-либо артефакт, которого в норме там не должно быть, рентгенологу следует осмотреть и расспросить пациента или проконсультироваться с лечащим врачом, чтобы определить, является ли артефакт внешним или внутренним. Если предмет не виден снаружи, он мог попасть в тело пациента через одно из естественных отверстий (рис. 7). Сведения о данном артефакте заносятся в медицинскую карту пациента
4. Фантомное изображение (только в компьютерной рентгенографии):
РИСУНОК 14 Компьютерная рентгенография правого плечевого сустава в ПЗ проекции. На изображении выявляется артефакт—фантомное изображение.
• Представляет собой артефакт, который возникает при неадекватной очистке запоминающей пластины перед последующей экспозицией. После экспозиции запоминающую пластину помещают в считывающее устройство, где она сканируется красным лазером, а затем направляется в блок очистки, где под воздействием высокоинтенсивного света происходит высвобождение запасенной на ней энергии. Блок очистки способен стереть запоминающую пластину, если величина ее экспозиции превышает нормальную не более чем в пять раз. При большей величине экспозиции запасенная энергия останется на запоминающей пластине в виде фантомного изображения, вследствие чего последующая экспозиция и сканирование приведут к получению изображения, похожего на таковое при двойной экспозиции (рис. 14)
• Если показатель ИЭ свидетельствует об избыточной экспозиции, запоминающую пластину подвергают повторной очистке, чтобы убедиться в полном высвобождении запасенной энергии
РИСУНОК 15 Рентгенограмма органов брюшной полости в ПЗ проекции. В компьютерной рентгенографии ПИ, оставленный в диагностическом кабинете во время выполнения дополнительных исследований или не очищенный после 48 часов бездействия, будет собирать рассеянное и фоновое излучение. Возникшее в результате вуалирование при нормализации приведет к получению картины аналогичной при избыточном рассеянном излучении. Яркая полоса, проходящая через центр изображения, соответствует части инвалидного кресла, на которую опирался ПИ, когда его оставили в диагностическом кабинете на время выполнения других исследований. Изображение внутрибрюшных структур, попавших в светлую область, характеризуется приемлемым качеством. Так могла бы выглядеть вся рентгенограмма, если бы вуалирование отсутствовало.
• Также фантомное изображение может возникать под воздействием рассеянного излучения, если ПИ был оставлен в диагностическом кабинете во время других исследований (см. рис. 15). Чтобы этого избежать, необходимо хранить как экспонированные, так и неэкспонированные ПИ вне диагностического кабинета
5. Задняя поверхность кассеты направлена в сторону источника излучения (только в компьютерной рентгенографии). Небрежное обращение с люминофорной пластиной (только в компьютерной рентгенографии):
РИСУНОК 16 Компьютерная рентгенография органов грудной клетки в ПЗ проекции. На изображении выявляется рисунок в виде «пчелиных сот», обусловленный тем, что в сторону ЦП была направлена задняя поверхность кассеты.
РИСУНОК 17 Рентгенограмма органов грудной клетки в ПЗ проекции, полученная на передвижном аппарате CareStream DRX-Revolution. ПИ был перевернут.
• Если кассета была повернута задней поверхностью к источнику излучения, на изображении будет выявляться едва заметный рисунок из белых перегородок, «пчелиных сот» или квадратов (рис. 16 и 17)
РИСУНОК 18 Компьютерная рентгенография тазобедренного сустава в ПЗ проекции. На изображении выявляются артефакты, вызванные наличием на ПИ частиц пыли и царапин.
• Частицы пыли и грязи на поверхности люминофорной пластины приведут к появлению на изображении небольших белых точек или изогнутых белых линий (рис. 18)
• Избавиться от частиц пыли и грязи можно протерев запоминающую пластину. Избавиться от царапин можно только заменив пластину
Сокращения: ЗИ — зона интереса; ИЭ — индекс экспозиции; ПИ — приемник изображения.
— Вернуться в оглавление раздела «Лучевая медицина»
Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 5.7.2021