Метод изучения анатомии на живом человеке

Современная анатомия располагает большим набором различных методов исследования строения человеческого тела. Выбор метода зависит от задачи исследования. Старейший, но не потерявший своего значения метод препарирования, рассечения, давший название науке (anatemno, греч. — рассекаю), применяется при изучении внешнего строения и топографии крупных образований. Объекты, видимые при увеличении до 20 — 30 раз, могут быть описаны после их макромикроскопического препарирования. Этот метод имеет ряд разновидностей: препарирование под падающей каплей, под слоем воды. Он может дополняться разрыхлением соединительной ткани различными кислотами, избирательной окраской изучаемых структур (нервов, желез), наполнением (инъекцией) трубчатых систем (сосудов, протоков) окрашенными массами. Метод инъекции часто сочетается с рентгенографией, если инъекционная масса задерживает рентгеновские лучи, с просветлением, когда объект после специальной обработки делается прозрачным, а инъецированные сосуды или протоки делаются контрастными, непрозрачными. Широко используются инъекции сосудов, протоков и полостей с последующим растворением тканей в кислотах (коррозионный метод). В результате получают слепки изучаемых образований. Расположение какого-либо органа (сосуд, нерв и т. д.) по отношению к другим анатомическим образованиям исследуют на распилах замороженного тела, получивших название «пироговские срезы» по имени H.И. Пирогова, впервые применившего метод распила. Полученные на таких срезах данные могут быть дополнены сведениями о тканевых соотношениях, если изготовить срез толщиной, измеряемой микрометрами, и обработать его гистологическими красителями. Такой метод носит название гистотопографии. По серии гистологических срезов и гистотопограмм можно восстановить изучаемое образование на рисунке или объемно. Такое действие представляет собой графическую или пластическую реконструкцию. Для решения ряда анатомических задач применяются гистологические и гистохимические методы, когда объект исследования может быть обнаружен при увеличениях, разрешаемых световым микроскопом. Активно внедряется в анатомию электронная микроскопия, позволяющая видеть структуры столь тонкие, что они не видны в световом микроскопе. Перспективен метод сканирующей электронной микроскопии, дающий как бы объемное изображение объекта исследования как при малых, так и при больших увеличениях. Все упомянутые методы применимы при работе с трупом. Но «при изучении анатомии главным объектом должен всегда быть живой организм, из наблюдений над которым должно исходить всякое изучение, мертвый же препарат должен служить только проверкой и дополнением к изучаемому живому организму». Современная техника еще не позволяет глубоко исследовать структуру живого человеческого тела, и изучение трупа остается в анатомии ведущим направлением. В то же время существуют методы, в равной мере применимые для исследования трупа и для исследования живого человека. Это методы, связанные с применением рентгеновских лучей (рентгенография), и эндоскопия (изучение внутренних органов при помощи специальных приборов, например гастроскопа, бронхоскопа и т. д.). Пользоваться этими методами для изучения живых людей допускается только в тех случаях, когда они необходимы для уточнения диагноза. Новыми методами рентгенологического исследования являются:

• 1. Электрорентгенография, позволяющая получать рентгеновское изображение мягких тканей (кожи, подкожной клетчатки, связок, хрящей, соединительнотканного каркаса паренхиматозных органов и др.), которые на обычных рентгенограммах не выявляются, так как почти не задерживают рентгеновские лучи.
• 2. Томография, с помощью которой можно получать изображения задерживающих рентгеновские лучи образований, лежащих в заданной плоскости.
• 3. Компьютерная томография, дающая возможность видеть на телевизионном экране изображение, суммированное из большого числа томографических изображений.
• 4. Рентгеноденсиметрия, позволяющая прижизненно определять количество минеральных солей в костях. Многие вопросы анатомии решаются в экспериментах на животных. Такие эксперименты сыграли и продолжают играть большую роль в познании строения и функции, как отдельных органов, так и организма в целом. Для изучения морфологических особенностей человека выделяют две группы методов. Первая группа применяется для изучения строения организма человека на трупном материале, а вторая — на живом человеке. В первую группу входят: 1) метод рассечения с помощью простых инструментов (скальпель, пинцет, пила и др.) — позволяет изучать. строение и топографию органов; 2) метод вымачивания трупов в воде или в специальной жидкости продолжительное время для выделения скелета, отдельных костей для изучения их строения; метод распиливания замороженных трупов — разработан Н. И. Пироговым, позволяет изучать взаимоотношения органов в отдельно взятой части тела; 4) метод коррозии — применяется для изучения кровеносных сосудов и других трубчатых образований во внутренних органах путем заполнения их полостей затвердевающими веществами (жидкий металл, пластмассы), а затем разрушением тканей органов при помощи сильных кислот и щелочей, после чего остается слепок от налитых образований; 5) инъекционный метод — заключается в введении в органы, имеющие полости, красящих веществ с последующим осветлением паренхимы органов глицерином, метиловым спиртом и др. Широко применяется для исследования кровеносной и лимфатической систем, бронхов, легких и др.; 6) микроскопический метод — используют для изучения структуры органов при помощи приборов, дающих увеличенное изображение. Ко второй группе относятся: Вторая группа: 1) рентгенологический метод и его модификации (рентгеноскопия, рентгенография, ангиография, лимфография, рентгенокимография и др.) — позволяет изучать структуру органов, их топографию на живом человеке в разные периоды его жизни; 2) соматоскопический (визуальный осмотр) метод изучения тела человека и его частей — используют для определения формы грудной клетки, степени развития отдельных групп мышц, искривления позвоночника, конституции тела и др.; 3) антропометрический метод — изучает тело человека и его части путем измерения, определения пропорции тела, соотношение мышечной, костной и жировой тканей, степень подвижности суставов и др.; 4) эндоскопический метод — дает возможность исследовать на живом человеке с помощью световодной техники внутреннюю поверхность пищеварительной и дыхательной систем, полости сердца и сосудов, мочеполовой аппарат. В современной анатомии используются новые методы исследования, такие как компьютерная томография, ультразвуковая эхолокация, стереофотограмметрия, ядерно-магнитный резонанс и др. В свою очередь из анатомии выделились гистология — учение о тканях и цитология — наука о строении и функции клетки. Для исследования физиологических процессов обычно использовали экспериментальные методы. На ранних этапах развития физиологии применялся метод экстирпации (удаления) органа или его части с последующим наблюдением и регистрацией полученных показателей. Фистульный метод основан на введении в полый орган (желудок, желчный пузырь, кишечник) металлической или пластмассовой трубки и закреплении ее на коже. При помощи этого метода определяют секреторную функцию органов. Метод катетеризации применяется для изучения и регистрации процессов, которые происходят в протоках экзокринных желез, в кровеносных сосудах, сердце. При помощи тонких синтетических трубок — катетеров — вводят различные лекарственные средства. Метод денервации основан на перерезании нервных волокон, иннервирующих орган, с целью установить зависимость функции органа от воздействия нервной системы. Для возбуждения деятельности органа используют электрический или химический вид раздражения. В последние десятилетия широкое применение в физиологических исследованиях нашли инструментальные методы (электрокардиография, электроэнцефалография, регистрация активности нервной системы путем вживления макрои микроэлементов и др.). В зависимости от формы проведения физиологический эксперимент делится на острый, хронический и в условиях изолированного органа. Острый эксперимент предназначен для проведения искусственной изоляции органов и тканей, стимуляции различных нервов, регистрации электрических потенциалов, введения лекарств и др. Хронический эксперимент применяется в виде целенаправленных хирургических операций (наложение фистул, нервнососудистых анастомозов, пересадка разных органов, вживление электродов и др.). Функцию органа можно изучать не только в целом организме, но и изолировано от него. В таком случае органу создают все необходимые условия для его жизнедеятельности, в том числе подачу питательных растворов в сосуды изолированного органа (метод перфузии). Применение компьютерной техники в проведении физиологического эксперимента значительно изменило его технику, способы регистрации процессов и обработку полученных результатов. Остановимся на некоторых из них. Рентгенография

Рентгенография — исследование внутренней структуры объектов, которые проецируются при помощи рентгеновских лучей на специальную плёнку или бумагу. Наиболее часто термин используется в медицинском контексте, описывающий неинвазивное исследование, основанное на изучении костных структур и мягких тканей, при помощи суммационного проекционного изображения.

Рентгенография применяется для диагностики: лёгких и средостения — инфекционные, опухолевые и другие заболевания, позвоночника — дегенеративно-дистрофические (остеохондроз, спондиллез, искривления), инфекционные и воспалительные (различные виды спондилитов), опухолевые заболевания. различных отделов периферического скелета — на предмет различных травматических (переломы, вывихи), инфекционных и опухолевых изменений брюшной полости — перфорации органов, функции почек (экскреторная урография) и другие изменения.

Метросальпингография — контрастное рентгенологическое исследование полости матки и проходимости фаллопиевых труб.

Метод получения изображения.

Получение изображения основано на ослаблении рентгеновского излучения при его прохождении через различные ткани с последующей регистрацией его на рентгеночувствительную плёнку. Таким образом на плёнке получается усреднённое, суммационное изображение всех тканей (тень). В современных цифровых аппаратах регистрация выходного излучения может производиться на специальную кассету с плёнкой или на электронную матрицу. При этом печать плёнок производится только при необходимости, а диагностическое изображение выводится на монитор и, в некоторых системах, сохраняется в базе данных, вместе с остальными данными о пациенте. Рекомендуется проведение снимков не менее чем в двух проекциях. Одним из применяемых методов получения снимков пригодной к использованию плотности является переэкспозиция с последующей недопроявкой, сделанной при визуальном контроле. Другой способ — адекватная экспозиция (что сложнее) и полная проявка. При первом методе рентгеновская нагрузка на пациента получается завышенной, однако при втором возможно появление необходимости проведения повторной съёмки. Появление возможности предпросмотра на экране компьютеризированной рентгеновской установки с цифровой матрицей и автоматических проявочных машин снижают потребности и возможности использования первого метода. Многие современные рентгеновские плёнки имеют очень низкую собственную рентгеновскую чувствительность, и рассчитаны на применение с усиливающими флуоресцентными экранами, светящимися голубым или зелёным видимым светом при облучении рентгеновским излучением. Такие экраны вместе с плёнкой помещаются в кассету, которая после снимка переносится из рентгеновского аппарата в проявочную машину, которая из неё извлекает плёнку, проявляет, фиксирует и сушит. Преимущества рентгенографии Широкая доступность метода и легкость в проведении исследований. Для большинства исследований не требуется специальной подготовки пациента. Относительно низкая стоимость исследования. Снимки могут быть использованы для консультации у другого специалиста или в другом учреждении (в отличие от УЗИ-снимков, где необходимо проведения повторного исследования, так как полученные изображения являются оператор-зависимыми). Недостатки рентгенографии.

Относительно плохая визуализация мягких тканей (связки, мышцы, диски и др.). «Замороженность» изображения — сложность оценки функции органа, наличие ионизирующего излучения.

Рентгеноскопия.

Рентгеноскопия (анг. fluoroscopy), (рентгеновское просвечивание) — классическое определение — метод рентгенологического исследования, при котором изображение объекта получают на светящемся (флуоресцентном) экране. Современный рентгеноскоп. С момента открытия рентгеновского излучения для рентгеноскопии применялся флюоресцентный экран, представлявший из себя в большинстве случаев лист картона с нанесенным на него специальным флюоресцирующим веществом. В современных условиях применение флюоресцентного экрана не обосновано в связи с его малой светимостью, что вынуждает проводить исследования в хорошо затемненном помещении и после длительной адаптации исследователя к темноте (10−15 минут) для различения малоинтенсивного изображения. Вместо классической рентгеноскопии применяется рентгенотелевизионное просвечивание, при котором рентгеновские лучи попадают на УРИ (усилитель рентгеновского излучения), в состав последнего входит ЭОП (электронно-оптический преобразователь). Получаемое изображение выводится на экран монитора. Вывод изображения на экран монитора не требует световой адаптации исследователя, а так же затемненного помещения. В дополнение, возможна дополнительная обработка изображения и его регистрация на видеопленке или памяти аппарата. Также рентгенотелевизионное просвечивание позволяет существенно снизить дозу облучения исследователя за счет вынесения рабочего места за пределы комнаты с рентгеновским аппаратом.

Преимущества рентгеноскопии.

Главным преимуществом перед рентгенографией является факт исследования в реальном масштабе времени. Это позволяет оценить не только структуру органа, но и его смещаемость, сократимость или растяжимость, прохождение контрастного вещества, наполняемость. Метод также позволяет достаточно быстро оценить локализацию некоторых изменений, за счет вращения объекта исследования во время просвечивания (многопроекционное исследование). При рентгенографии для этого требуется проведение нескольких снимков, что не всегда возможно (пациент ушел после первого снимка, не дождавшись результатов; большой поток пациентов, при котором делаются снимки только в одной проекции). Рентгеноскопия позволяет контролировать проведение некоторых инструментальных процедур — постановка катетеров, ангиопластика, фистулография.

Недостатки рентгеноскопии.

Относительно высокая доза облучения по сравнению с рентгенографией — практически нивелирован с появлением новых цифровых аппаратов, снижающих дозовую нагрузку в сотни раз. Низкое пространственное разрешение — также значительно улучшено с появлением цифровых аппаратов. Главными отличиями от пленочных рентгенографических технологий являются способность производить цифровую обработку рентгеновского изображения и сразу выводить на экран монитора или записывающее устройство с записью изображения, например, на бумагу. Цифровые технологии в рентгеноскопии можно разделить на:

• 1. Полнокадровый метод.
• 2. Сканирующий метод.

Полнокадровый метод.

Этот метод характеризуется получением проекции полного участка исследуемого объекта на рентгеночувствительный приёмник (пленка или матрица) размера близкого к размеру участка. Главным недостатком метода является рассеянное рентгеновское излучение. При первичном облучении всего участка объекта (например, тело человека) часть лучей поглощается телом, а часть рассеивается в стороны, при этом дополнительно засвечивает участки, поглотившие первоначально прошедшие рентгеновские лучом. Тем самым уменьшается разрешающая способность, образуются участки с засветкой проецируемых точек. В итоге получается рентгеновское изображение с уменьшением диапазона яркостей, контрастности и разрешающей способности изображения. При полнокадровом исследовании участка тела одновременно облучается весь участок. А значит доза облучения относительно велика. Попытки уменьшить величину вторичного рассеянного облучения применением радиографического растра приводит к частичному поглощению рентгеновских лучей, но и увеличению интенсивности источника, увеличению дозировки облучения.

Сканирующий метод.

В этом методе можно выделить:

• * Однострочный сканирующий метод.
• * Многострочный сканирующий метод.

Наиболее перспективным является однострочный сканирующий метод получения рентгеновского изображения. То есть рентгеновское изображение получают движущимся с постоянной скоростью определенным пучком рентгеновских лучей. Изображение фиксируется построчно (однострочный метод) узкой линейной рентгеночувствительной матрицей и передаётся в компьютер. При этом в сотни и более раз уменьшается дозировка облучения, изображения получаются практически без потерь диапазона яркости, контрастности и, главное, объёмной (пространственной) разрешающей способности.

В отличие от однострочного сканирующего метода, многострочный наиболее эффективен. При однострочном методе сканирования из-за минимальной величины размера пучка рентгеновского луча (1−2мм), ширины однострочной матрицы 100мкм, наличием разного рода вибраций, люфтов аппаратуры, получаются дополнительные повторные облучения. Применив многострочную технологию сканирующего метода, удалось в сотни раз уменьшить вторичное рассеянное облучение и во столько же раз снизить интенсивность рентгеновского луча. Одновременно улучшены все прочие показатели получаемого рентгеновского изображения: диапазон яркости, контраст и разрешение. Приоритет этого метода принадлежит русским ученым и защищён патентом.