Комп`ютерна томографія

Даний метод був вперше використаний в 1972 р Він заснований на вимірюванні і подальшій обробці даних про відмінності ослаблення рентгенівського випромінювання тканинами, що відрізняються по щільності.

Зображення, отримувані за допомогою використання методу рентгенівської комп`ютерної томографії, мають певні аналоги в історії анатомії. Слід згадати, що ще великий російський фізіолог Н. І. Пирогов розробив і впровадив у практику метод вивчення взаємного розташування органів і тканин, названий «топографічною анатомією». Запропонований метод полягав в пошаровому висічення заморожених тканин ( «крижана анатомія») в 3 напрямках. На основі методу було видано атлас, ілюстрації в якому по суті нагадували зображення, отримані за допомогою томографа.

Сучасні методики отримання пошарових зображень, зрозуміло, мають масу переваг. Це можливість прижиттєвої діагностики та здійснення комп`ютерної реконструкції в 3 площинах. За допомогою методик можна не тільки встановлювати розміри і взаєморозташування органів і тканин, а й виробляти вивчення їх структурних особливостей і ряду фізіологічних характеристик.

Для оцінки щільності структур організму, досліджуваних за допомогою методу комп`ютерної томографії, застосовується спеціальна градація ослаблення рентгенівського випромінювання, звана шкалою Хаунсфілда. Відображенням цієї шкали на моніторі томографа є чорно-білий спектр отриманого зображення. Діапазон ослаблення рентгенівського випромінювання становить від -1024 до +3071, т. Е. 4096 умовних одиниць ослаблення. Середній показник в даній шкалі відповідає щільності води, негативні цифри - повітрю і жирової тканини (мала щільність), а позитивні цифри - м`яких тканин і кісток (більш висока щільність). Слід враховувати, що шкали різних апаратів можуть відрізнятися між собою.

При роботі з комп`ютерним томографом важливо пам`ятати, що «рентгенівська щільність» - відносне і усереднене поняття. Так, перенасичені жиром м`які тканини можуть мати щільність, відповідну щільності води, що іноді ускладнює визначення характеру досліджуваної структури.

Невід`ємною частиною апарату для проведення томографії є значний за обсягом пакет програмного забезпечення. Він дає можливість проводити весь спектр комп`ютерно-томографічних досліджень. Причому він може бути доповнений за рахунок вузькоспеціалізованих програм, які роблять поправки на сферу застосування кожного окремо взятого апарату.

Колімація рентгенівських променів, що проходять через тіло людини, дозволяє отримати серію аттенуірованних зображень, які за допомогою комп`ютера формують поперечні «зрізи» об`єкта (зазвичай крок зрізів становить 3-8 мм, що залежить від приладу, а також від клінічної задачі, поставленої перед фахівцем) . Останнім часом на зміну послідовної зйомки прийшла методика безперервної реєстрації зображення (спіральна КТ). Контрастності тканин досягають за рахунок того, що тканини послаблюють рентгенівське випромінювання в різному ступені. Всю черевну порожнину можна просканувати за одну затримку дихання. Ожиріння позитивно позначається на якості КТ (на відміну від УЗД). Розділена в часі зйомка з введенням внутрішньовенних контрастних речовин на основі йоду може проявити характерні особливості патологічного процесу в артеріальну і венозну фазу кровообігу або позначити портальний венозний кровотік. Режим зйомки завжди залежить від того, який орган цікавить дослідника або яка поставлена клінічна задача.

Показання для КТ при хворобах шлунково-кишкового тракту дуже різноманітні. До них відносять дослідження при гострому жівоте- діагностику і визначення стадії злоякісних образованій- оцінку того, що відбувається при іншій патології підшлункової залози, ураженнях біліарного тракту і печінки-виявлення внутрішньочеревних скупчень рідини. Окремо обговорюють КТ-пневмоколонографію. Залежно від анатомії місця розташування і досвіду фахівця під контролем КТ або УЗД можна здійснювати прицільну біопсію патологічно змінених тканин.

Протипоказань для КТ мало. До них відносять непереносимість йоду (це питання слід обговорити з радіологом, так як майже завжди цінну інформацію можна отримати з КТ без контрастування).

У КТ рентгенівський джерело і детектор рентгенівського випромінювання, розташовані в конструкції в формі бублика, рухаються циркулярно навколо пацієнта, який лежить на механізованому столі, який переміщається крізь пристрій. Зазвичай використовуються Мультидом-текторние сканери з 4-64 або більше рядами детекторів, тому що більше число детекторів дозволяє сканувати швидше і з більш високою роздільною здатністю зображень.

Дані від датчиків, по суті, являють собою серію рентгенівських знімків, зроблених під різними кутами навколо пацієнта. Однак зображення не розглядаються безпосередньо, а відправляються на комп`ютер, який швидко реконструює їх в 2-мірні зображення (томограми), що представляють зріз тіла в будь-який бажаної площині. Дані також можна використовувати для побудови докладного 3-мірного зображення. У деяких КТ стіл рухається поступово і зупиняється при кожному скануванні. У інших КТ стіл під час сканування рухається безупинно- тому пацієнт рухається по прямій лінії і детектори рухаються по колу, серії зображень робляться по спіралі навколо пацієнта - звідси і термін «спіральна КТ».

Ці ж принципи томографічних зображень можна застосовувати до радіоізотопному скануванню, при якому датчики для випускається випромінювання оточують пацієнта, а обчислювальна техніка перетворює дані датчиків в томографічні зображення-приклади - однофотонная емісійна КТ (ОФЕКТ) і ПЕТ.

Променеве навантаження при проведенні КТ області живота велика (еквівалентна виконанню 500 рентгенівських знімків грудної клітини або 3,3 років впливу фонового випромінювання), тому щодо молодих людей і хворих, які потребують повторних дослідженнях, завжди необхідно враховувати можливі альтернативні підходи. Проведення КТ слід уникати при вагітності, особливо в I триместрі.

ПЕТ - променевої метод отримання зображення. Використовують фармакологічні препарати з включенням радіоактивних елементів з коротким часом напіврозпаду, що дозволяє оцінити різні аспекти функції серця в різних областях:

• Загальна і локальна функція лівого шлуночка.
• Кровотік в міокарді.
• Метаболізм міокарда: метаболізм глюкози і жирних кислот, споживання кисню.
• Фармакологія: Р-адренергічні і мускаринові рецептори симпатична іннервація, міокардіальний АПФ (ангіотензин-перетворює фермент) і рецептори ангіотензину II.
• Експресія генів міокарда.

клінічне застосування

Визначення життєздатності міокарда. Основне клінічне застосування в кардіології ПЕТ - визначення життєздатності міокарда у хворих на ІХС зі зниженою функцією лівого шлуночка, яка може бути поліпшена шляхом виконання хірургічної або черезшкірної коронарної реваскуляризації. Показано, що ПЕТ має високу чутливість при прогнозуванні відновлення функції лівого шлуночка після реваскуляризації, а також дозволило зрозуміти основні механізми розвитку дисфункції лівого шлуночка у пацієнтів з ІХС.

У порівнянні з простою рентгенографией томографічні зрізи КТ дають більш просторову деталізацію і дозволяють краще розрізняти ущільнення м`яких тканин. Так як КТ надає набагато більше інформації, вона краще звичайної рентгенографії для отримання зображень більшості тканин головного мозку, голови, шиї, хребта, грудей і очеревини. Тривимірні зображення поразок можуть допомогти хірургам планувати операцію. КТ є найбільш точним дослідженням для виявлення та локалізації каменів у сечовому міхурі.

КТ може бути зроблена з або без внутрішньовенного вливання рентгеноконтрастного речовини. Неконтрастная КТ використовується для виявлення гострого крововиливу в мозок, каменів в сечовому міхурі, вузлів в легенях, а також для визначення переломів кісток і інших скелетних аномалій.

Контрастні речовини, що вводяться орально або іноді ректально, застосовуються для візуалізації органів черевної полості- іноді, щоб розширити нижній відділ шлунково-кишкового тракту і зробити його видимим, використовується газ. Контрастну речовину в шлунково-кишковому тракті допомагає відрізнити шлунково-кишковий тракт від оточуючих структур. Стандартне контрастну речовину, що вводиться перорально, проводиться на основі барію, але при підозрі на прорив кишечника або коли високий ризик аспірації, слід застосовувати нізкоосмолярное йодоване контрастну речовину.

дослідницьке застосування

Значна кількість параметрів, доступних дослідженню за допомогою ПЕТ, дозволяє оцінити багато аспектів функції серця і надати відомості про механізми роботи серця при різних захворюваннях. Це дослідження дозволяє також оцінити механізми лікувальної дії при використовуваних і впроваджуваних терапевтичних методиках. Наведемо ряд прикладів:

• Кровотік в міокарді і мікроциркуляція: ІХС, гіпертрофічна кардіоміопатія, аортальний стеноз, синдром X.
• Метаболізм в міокарді і енергетичний обмін в серці: ішемічна кардіоміопатія, дилатаційна кардіоміопатія.
• Автономна функція серця.

варіації

Віртуальна колоноскопія. Після введення газу в пряму кишку через гнучкий гумовий катетер малого діаметра, виконується КТ всієї товстої кишки. Віртуальна колоноскопія виробляє 3-мірні зображення товстої кишки з високою роздільною здатністю, які до певної міри імітують результати оптичної колоноскопії. Ця техніка може показати поліпи товстої кишки і ураження слизової оболонки товстої кишки розміром до 5 мм. Це альтернатива звичайної колоноскопії.

КТ внутрішньовенної пієлографії або урографии. Вводиться внутрішньовенно контрастну речовину. Процедура дає детальні зображення нирок, сечоводів і сечового міхура. Вона є альтернативою звичайній внутрішньовенноїурографії.

КТ легеневої ангіографії. Після швидкої болюсної ін`єкції контрастної речовини швидко виконуються зображення у вигляді тонких зрізів, в той час як контрастну речовину робить артерії та вени непрозорими. Вдосконалені методи комп`ютерної графіки застосовуються для видалення зображення навколишніх м`яких тканин і забезпечення високодетального зображення кровоносних судин, аналогічного звичайної ангіографії.

недоліки

На частку КТ припадає найбільша доза діагностичного радіаційного опромінення всіх пацієнтів в цілому. Якщо виконуються численні сканування, загальна доза опромінення може бути високою, піддаючи пацієнта потенційному ризику (див. Гл. «Принципи рентгенівської візуалізації. Небезпеки іонізуючого випромінювання»). Пацієнтам, у яких періодично спостерігаються камені в сечовивідних шляхах або перенесли серйозні травми, швидше за все треба робити багаторазове КТ-сканування. Завжди слід враховувати співвідношення ризику радіаційного опромінення і переваги обстеження.

У деяких КТ застосовують внутрішньовенне контрастне речовина, що викликає певний ризик. Якщо барій випливає з судин в тканині за межами просвіту шлунково-кишкового тракту, він може викликати серйозне воспаленіе- при вдиханні барій може викликати важку пневмонію. Барій може також затвердіти і згуститися, потенційно сприяючи розвитку непрохідності кишечника. Гастрографіном більш безпечний, але контрастну речовину і знімки шлунково-кишкового тракту, які він робить, не такі хороші.

Стіл КТ не підходить для дуже огрядних пацієнтів.

Відео: Комп`ютерна томографія

Порівняння позитронно-емісійної томографії з іншими радіонуклідних методами обстеження серця (гамма-камера, SPECT)

переваги:

• Короткий час напіврозпаду радіоактивних препаратів.
• Можливість повторних досліджень з невеликим інтервалом.
• Більш якісне просторове дозвіл.
• Можливість якісної оцінки накопичення радіоактивного препарату в органі дозволяє чисельно визначити фізіологічні параметри.
• Циклотрон розташовується в тій же установі, де проводиться дослідження.

недоліки:

• Дорогий метод.
• Обмежений доступ.
• Переважне використання в наукових роботах.

Магнітно-резонансна томографія серця

За останнє десятиліття МРТ серця показала себе як важливий метод дослідження в діагностиці та лікуванні серцево-судинних захворювань.

Методика:

• Використовують сигнали, що випромінюються протонами (іони водню присутні у великій кількості в живих організмах, так як значна частина тіла людини складається з води).
• При використанні магнітного поля протони шикуються паралельно (більшість) і перпендикулярно полю з результуючим вектором між ними.
• Результуючий вектор змінюється при використанні різних типів короткого радіочастотного випромінювання.
• При припиненні цього вторинного випромінювання вектор повертається до вихідної позиції і вивільняє енергію у вигляді радіохвиль.
• Існують дві форми відновлення сітчастого вектора - поздовжня і поперечна.

Види магнітно-резонансного дослідження

1. Спін-луна використовують для оцінки морфології. Тканини організму, мають різну щільність, відрізняються, поточна кров відображається в темному кольорі.
2. Гоадіент-відлуння використовують для дослідження шунтів, уражень клапанів, великих судин і оцінки функції лівого шлуночка. Потік крові (тобто потік протонів) уздовж магнітного градієнта має магнітні вектори з фазою, що змінюється пропорційно швидкості потоку, що дозволяє проводити оцінку динамічних порушень. Використовуються слабші відмінності по щільності тканин відображають потік крові у вигляді сигналу високої інтенсивності.

Використання магнітно-резонансної томографії серця

Перелік можливостей МРТ постійно розширюється:

• Вроджені захворювання серця. Корисно при дослідженні складних вад серця і великих судин (анатомія і гемодинаміка).
• Функція шлуночків. Особливо важливо для визначення систолічної та діастолічної функції лівого і правого шлуночків і виявлення їх пухлин. Корисно в визначення ефективності нового методу лікування.
• Захворювання аорти. Не поступається чреспищеводной ЕхоКГ і КТ в діагностиці гострого розшарування аорти. Відмінно зарекомендувала себе в описовій анатомії розшарування аорти (джерело, протяжність, обсяг ураження), особливо у пацієнтів з попередніми захворюваннями аорти та операціями на аорті. При синдромі Марфана проведення ряду послідовних досліджень дозволяє виявити прогресування аневризми. Внутрістеночних гематома, бляшки.
• Захворювання клапанів серця. Основними методами діагностики при даних захворюваннях залишаються чреспищеводная ЕхоКГ і катетеризація серця. Більш широко починають використовувати МРТ як метод з поліпшеним ставленням чувствітепьность / специфічність.
• Кардіоміопатії. Виявляє морфологічні ознаки і дозволяє провести оцінку гемодинаміки. При гіпертрофічній обструктивній кардіоміопатії даний метод дозволяє виявити фіброз і порушення перфузії. МРТ - один з методів діагностики аритмогенной кардіоміопатії правого шлуночка.
• Пухлини серця і захворювання перикарда. Необхідно для оцінки як первинного, так і метастатичного пухлинного ураження серця. Дає можливість визначити локалізацію і внесердечной поширення. Послідовне градієнт-ехо дозволяє оцінити васкуляризацію пухлини. МРТ - найкращий метод діагностики захворювань перикарда і виявлення випоту в порожнині перикарда.

Магнітно-резонансна томографія серця

переваги:

• Швидкі послідовні зображення.
• Клінічні ознаки доповнюють анатомічну, гемодинамическую і функціональну інформацію при однакових знімках.
• Неінвазивна методика (при діагностичному дослідженні) в порівнянні з ангіографією, чреспищеводной ЕхоКГ.
• Високу просторову роздільну здатність в порівнянні з ЕхоКГ, КТ.
• Ні іонізуючого опромінення в порівнянні з ангіографією і т.д.

недоліки:

• Клаустрофобія - викликається вузьким закритим простором усередині томографа.
• Недолік адекватного спостереження - електричне спотворення ускладнює застосування даного методу у хворих з нестабільною гемодинамікою, для яких саме корисна точність МРТ серця. Даний недолік можна подолати при використанні спеціальних широких пластин (для моніторингу, кислородотерапии і т.д.), які дозволяють ізолювати металеву / електричне обладнання.
• Високі витрати і відсутність центрів, які проводять МРТ. Необхідні високі початкові фінансові витрати. Проте даний метод дослідження починають широко використовувати в клінічній практиці.

Металеві протези залишаються певною проблемою при проведенні МРТ. Феромагнетизм (властивість металів притягатися магнітним полем) спочатку ставився до залізних конструкцій і їх властивості тяжіння в магнітному полі. Однак інші метали також сильно магнетичні: кобальт, діспрозій, гадоліній і нікель. Сплави, що містять дані метали, в будь-якій мірі будуть володіти магнетизмом. Більшість протезів людини не є сильними Магнетика, так як використовувані для їх створення сплави заліза містять різні домішки для збільшення міцності і посилення антиоксидантних властивостей.

Можливість ушкоджень при магнітно-резонансної томографії та наявності металевих предметів

Існує три основних механізми розвитку пошкоджень:

• Ударне пошкодження. Пов`язано з додатковим обладнанням (балони з киснем, затискачі, ножиці і т.д.), яке знаходиться в приміщенні МРТ. Сильне магнітне поле притягує металеві предмети через кімнату з явними наслідками. Тому всі металеві предмети повинні бути видалені з приміщення МРТ або необхідно використовувати безпечне обладнання.
• Імплантовані протези. Пошкодження може виникнути через внутрішнього руху металевих протезів. Ймовірне рух залежить від магнетичних властивостей протезі і стримування його руху навколишніми тканинами. Таким чином, стегновий протез має меншу ймовірність стати причиною пошкоджень, ніж внутрішньочерепна артеріальна кліпса.
• Електричний струм. МРТ викликає електричні струм в апаратурі, здатної до електропровідності, що призводить до накалюванню і термічної травми. Приклади такого обладнання - дроти кардіостимулятора, провідники, катетери для катетеризації легеневої артерії.

Устаткування і безпеку при проведенні магнітно-резонансної томографії

• Коронарні стенти.

Існує теоретичний ризик термічного пошкодження, а також ризик внутрішнього руху. Однак клінічні дослідження показали безпеку застосування МРТ у даної групи хворих.

• Інші судинні стенти.

Відео: Комп`ютерна томографія. КТ. КТ дітям

Відповідають ризику при коронарних стентів (виробники часто рекомендують очікувати від 6 до 52 год після імплантації).

• Провідники.

Можуть викликати термічні ушкодження (нові МРТ-провідники відрізняються безпекою для магнітно-резонансного дослідження).

• Протезні клапани, кільця.

Всі клапани проявили себе безпечними, включаючи ранні балонні і коробчаті клапани.

• Штучний водій ритму і імплантований дефібрилятор серця.

Існує небезпека руху, термічної травми і електричного гальмування імпульсації. Використання МРТ пов`язано зі збільшенням смертності. В даний час їх використання не рекомендовано, однак рекомендації можуть змінитися при використанні нових (сучасних) томографів високої надійності.

• Внутрішньосерцеві катетери.

Поліуретанові і ПВХ безпечні. Інші з наявністю металевих частин (наприклад, катетери, плаваючі в легеневої артерії) можуть бути причиною термічного пошкодження і небезпечні.

• Інтрааортальний балонний насос і насос лівого шлуночка.

Небезпечні через можливість термічного пошкодження, внутрішнього руху або механічних несправностей.

• Провід для електрокардіографа.

Стандартні металеві дроти небезпечні в зв`язку з опіками (можуть бути важкими). Нові вуглецево-основні магнітно-резонансно сумісні відведення відповідають всім вимогам безпеки.

• Стернальную шви, перикардіальні покрокові шви.

Безпечні, але є джерелами артефактів

Спіральна комп`ютерна томографія

Метод полягає в паралельному здійсненні постійного обертання джерела випромінювання навколо тіла обстежуваного і постійного поступального руху столу, на якому розміщується пацієнт, уздовж поздовжньої осі сканування. На відміну від більш раннього методу - послідовної комп`ютерної томографії - швидкість руху столу з пацієнтом може змінюватися в міру потреби. Збільшення швидкості руху пропорційно збільшує площу сканується тіла. Дана технологія дозволяє істотно скоротити час дослідження і знизити ступінь опромінення обстежуваного.

Багатошарова комп`ютерна томографія

Багатошарова комп`ютерна томографія - Більш досконала методика. При ній рентгенівське випромінювання приймається декількома рядами детекторів і використовується об`ємна форма пучка рентгенівського випромінювання. Безперечні переваги в порівнянні зі спіральної комп`ютерної томографії - це поліпшення тимчасового і просторового дозволу уздовж поздовжньої осі, збільшення швидкості сканування, а отже, зменшення часу обстеження. Так само до достоїнств цього методу відносять істотне поліпшення контрастного дозволу, збільшення обследуемой зони і зменшення рівня опромінення пацієнта.

Головним недоліком методу комп`ютерної томографії була і залишається відносно високий ступінь променевого навантаження на обстежуваного людини, хоча з розвитком технологій її вдалося істотно зменшити.

Для поліпшення візуального відмінності органів один від одного, а також розрізнення нормальних і патологічних структур в організмі використовуються різноманітні методики контрастного посилення. У процесі цих досліджень пацієнтові вводяться перорально або внутрішньовенно йодовмісні препарати. У 1-му випадку досягається максимальне контрастування порожнистих органів травного тракту. При внутрішньовенному введенні ренгеноконтрастних препаратів можна об`єктивно оцінити характер і ступінь накопичення контрастної речовини тканинами і органами пацієнта. Внутрішньовенне контрастне посилення часто дає можливість уточнити характер виявлених патологічних змін, в тому числі новоутворень, і зафіксувати ті з них, які вкрай складно виявити в ході стандартного дослідження.

Комп`ютерна томографія, як і інші методи дослідження, має певні показання. В якості скринінгового тесту дана методика застосовується при головних болях, черепно-мозкових травмах, що не супроводжувалися втратою свідомості, при періодичному виникненні непритомних станів, а також для виключення діагнозу «рак легені». Для екстреної діагностики комп`ютерна томографія застосовується при важких травмах, наявності підозр на крововилив в мозок, пошкодження великої судини або на гострі пошкодження паренхіматозних органів. Для планової діагностики комп`ютерна томографія використовується відносно рідко, в цілях остаточного підтвердження діагнозу. У ряді випадків деякі лікарські маніпуляції, зокрема пункції, також виконують під контролем комп`ютерної томографії.

Для отримання зображення на моніторі розміром 200 х 200 пікселів система обчислення включає в себе 40 000 лінійних рівнянь.

Існує ряд протипоказань до проведення цього дослідження. Так, застосування даного методу без використання рентгеноконтрастного речовини не допускається в періоді вагітності та при високій масі тіла хворого (максимальної для конкретного приладу).

З контрастною речовиною дане дослідження не проводиться при індивідуальній непереносимості рентгено-контрастного препарату, ниркової недостатності, важкій формі цукрового діабету, вагітності, патологіях щитовидної залози і мієломної хвороби.

Відео: Як правильно пройти обстеження. Комп`ютерна томографія