Компьютерная и магнитно-резонансная томография

Компьютерная томография (КТ) представляет собой современный метод лучевой диагностики, который является логическим развитием обычной рентгеновской томографии в эпоху компьютеризации. Инженер G.Hounsfild в 1972— 1973 гг. создал рентгеновский томограф с обработкой полученной информации на ЭВМ. Этот прибор использовали только для исследования головного мозга в связи с длительностью процедуры (4—20 мин) и малой глубиной сканирования. Последующие разработки были направлены на уменьшение времени исследования и лучевой нагрузки на пациента, увеличение зоны сканирования, улучшение качества изображения.

В настоящее время наиболее распространенными являются компьютерные томографы с синхронным перемещением рентгеновской трубки и детектора излучения в противоположных направлениях при неподвижном объекте исследования, которым является пациент, лежащий на каталке. Для обработки полученных данных используются современные персональные компьютеры, оснащенные соответствующим программным обеспечением.

Рентгеновская трубка и детектор излучения соединены жестко с помощью металлического стержня. Ось вращения последнего (перемещение трубки и детектора) располагается над уровнем каталки, на которой лежит пациент внутри гентри (камеры). При проведении рентгеновского сканирования будут получаться четкими изображения всех точек, которые содержатся в одной плоскости на уровне оси вращения системы, т. е. в определенном срезе тела пациента. При традиционной КТ используется толщина отдельного поперечного среза 5—10 мм, данные сканирования получают выборочно в разных срезах, а пациент на каталке движется только в промежутках времени между получением изображения. Дифференцировка тканей основывается на разности плотностей тканей организма для рентгеновского излучения.
Горизонтальное положение пациента на спине с поднятыми над головой руками является стандартным при проведении исследования грудной клетки. Однако в некоторых случаях используется положение тела лежа на животе для устранения гравитационных эффектов на определенные области легких (например, при интерстициальных заболеваниях, асбестозе, когда изменения локализуются преимущественно в задних отделах легких). Боковая позиция может использоваться для оценки плеврального выпота и планирования осуществления дренирования плевральной полости, особенно при сочетании плеврита с уплотнением легочной ткани.

Обычно сканирование грудной клетки осуществляется в конце глубокого вдоха. Если пациент не может надолго задержать дыхание, то исследование можно проводить при поверхностном дыхании с минимальными дыхательными движениями грудной клетки. Кроме того, задержку дыхания легче осуществить после предварительной гипервентиляции.

Диагностические возможности КТ органов грудной клетки представлены на рис. 3 и 4.
В настоящее время существуют специальные современные КТ-системы и методики КТ, которые отличаются техникой исполнения, полученными результатами и показаниями к исследованию. К ним принадлежат:
— мультидетекторная КТ;

— спиральная КТ;

— КТ с высоким разрешением.

Новые КТ-системы имеют модификацию дизайна, названную "slip-ring- технология", которая позволяет проводить более быстрое динамическое сканирование по сравнению со старыми системами.
В мультидетекторном компьютерном томографе гентри содержит несколько детекторов рентгеновского излучения, что позволяет визуализировать несколько срезов одновременно. Такие современные сканеры воспроизводят 4—8 изображений в 1 с. В комбинации со спиральным сканированием это позволяет уменьшить общую продолжительность исследования и получить более тонкие срезы при меньшей дозе облучения. Уменьшение времени сканирования предпочтительно у пациентов, находящихся в критическом состоянии, и у детей. При этом снижается также количество артефактов, связанных с сердечными сокращениями и движениями грудной клетки из-за невозможности задержки дыхания.

В отличие от традиционного сканирования, при котором данные получаются выборочно в разных срезах, а пациент движется в промежутках времени между получением изображения, при спиральном сканировании изображение получается постоянно. Это достигается тем, что трубка и детектор вращаются внутри гентри, а пациент постоянно движется через гентри. Комбинация этих процессов дает спиральное движение датчика, создающего изображение. Поэтому метод был назван спиральным, или геликоидальным, сканированием. Этот тип сканирования более удобен при обработке данных и позволяет реконструировать изображение с различной степенью увеличения и частотой срезов, а также в различных плоскостях — сагиттальной, косой и др. При сканировании в спиральном динамическом режиме грудную клетку исследуют в течение 20—30 с при однократной задержке дыхания.
Компьютерная томография высокого разрешения (КТВР) необходима для детальной оценки интерстициальных структур легких. Для этого требуется очень маленькая толщина срезов при сканировании — 1—2 мм. Необходимы также соответствующие алгоритмы увеличения при реконструкции изображения, получение изображения каждого легкого в отдельности. Указанным требованиям отвечают только новые КТ-системы. Основные показаниями для проведения КТВР:

• подозрение на интерстициальное заболевание легких у пациентов с нормальной или неспецифически измененной рентгенограммойгрудной клетки;

• детальная диагностика интерстициального заболевания легких;

• детальная диагностика солитарных (одиночных) узловых образований в легких;

• диагностика бронхоэктазов.

КТ является предпочтительным методом диагностики периферических опухолей и бронхоэктазов, которые обычно недоступны для исследования эндоскопическим методом. Особенно диагностически ценным является спиральное сканирование с преобразованием изображения центральных воздушных путей для выявления начальных и небольших эндобронхиальных изменений. Компьютерная легочная артериография надежно выявляет тромбоэмболию в главных, долевых и сегментарных ветвях легочной артерии. В настоящее время КТ все шире используется также в качестве контроля при проведении трансторакальной пункционной биопсии легкого.

Универсальность КТ, высокое качество получаемого изображения, большая диагностическая надежность и простота исследования определили наибольший вклад метода в диагностический процесс при заболеваниях легких и плевры.

Магнитно-резонансная томография (МРТ)

Является современным методом исследования структур органов и тканей организма с использованием эффектов магнитного притяжения на водородные протоны, содержащиеся в человеческом теле. Пациент располагается внутри большого магнитного поля, которое определенным образом выстраивает вращающиеся водородные протоны, продуцируя сеть электромагнитных векторов из протонов. Затем магнит разрушает это построение протонов различными последовательностями электромагнитных импульсов длительностью в несколько миллисекунд. Когда протоны возвращаются к первоначальной конфигурации внутри большого магнитного поля, они высвобождают электромагнитный сигнал, который улавливается принимающим датчиком и передается на компьютер. После нескольких повторений над заданной областью тела общая информация обрабатывается математически с использованием процесса, названного "трансформация Fourier", и превращается в изображение поперечного среза. Дифференцировка тканей основывается не на разности плотностей, а зависит от других факторов: числа протонов, локальных гетерогенностей внутри магнитного поля, релаксации возбужденных протонов, различающейся в разных тканях, а также типа последовательности электромагнитных импульсов.

Грудная клетка является наиболее сложной областью человеческого тела для получения изображения при МРТ. Только 10-20% легочной паренхимы составляют плотные ткани и кровеносные сосуды, содержащие небольшое число протонов, способных генерировать сигнал. Кроме того, огромное количество воздухоносных пространств создает выраженную гетерогенность за счет локального магнитного поля. Поэтому пространственное разрешение метода, снижающееся от указанных факторов и двигательных артефактов от сердца и дыхания, в большинстве случаев недостаточно для диагностики патологии легочной паренхимы и уступает компьютерной томографии.
Несмотря на то, что компьютерная томография является наиболее широко используемым методом получения изображения поперечных срезов при заболеваниях легких, в некоторых случаях МРТ предпочтительнее. МРТ создает наибольшую контрастность между тканями, что позволяет лучше оценить, например, распространение рака легкого в средостение и на грудную стенку. Другим преимуществом МРТ является способность отображать ток крови без использования внутривенного контраста. Благодаря более качественному изображению анатомии сосудов и формированию многомерного изображения МРТ является лучшим способом диагностики врожденных сердечно-сосудистых аномалий, разрывов аорты и аневризм у стабильных пациентов, выявления связи образований средостения или корня легкого с центральными сосудистыми структурами.
Большинство авторов выделяют следующие клинические ситуации, при которых МРТ грудной клетки предпочтительнее, чем компьютерная томография:

• оценка состояния нейрососудистых структур при опухоли Панкоста — оценка операбельности;

• дифференциальная диагностика рецидивирующей лимфомы и фиброза, возникшего после лечения лимфомы;

• диагностика инвазии опухоли легкого в грудную стенку, корни легких, средостение;

• врожденные сердечно-сосудистые аномалии;

• диагностика констриктивного перикардита;

• диагностика разрыва и аневризмы аорты (у стабильных пациентов).

Абсолютными противопоказаниями для МРТ являются имплантированные искусственные водители ритма и любые металлические конструкции в человеческом теле, которые могут непредвиденно сработать или сместиться в магнитном поле, вызвав повреждение ткани. Относительными противопоказаниями являются клаустрофобия и беременность, хотя нет убедительных данных о вредном влиянии МРТ на плод.

Date: 2015-07-01; view: 484; Нарушение авторских прав