Новые горизонты компьютерной томографии

Системы компьютерной томографии (КТ) находятся в процессе постоянного совершенствования, и в настоящий момент они являются передовыми средствами медицинской визуализации. К наиболее важным областям применения этих высокотехнологичных аппаратов относится диагностика неврологических, сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний.

Технология КТ непрерывно развивается – в последние годы появились новые системы с многорядными детекторами, которые позволили повысить как скорость сканирования (временное разрешение), так и качество изображений (пространственное разрешение). Недостатком КТ при использовании в диагностике до недавнего времени являлась ограниченная оценка функциональных процессов из-за малой области охвата, размеры которой составляли не более 40 мм в аксиальном направлении.

Теперь диагностические возможности метода расширились благодаря появлению первого компьютерного томографа, способного провести динамическое (или функциональное) сканирование всего органа в целом. Благодаря инновационной системе Toshiba Aquilion ONE охват области сканирования в аксиальном направлении значительно возрос и составляет 16 см в изоцентре гентри, что дает возможность проводить динамические исследования головного мозга, сердца, печени, поджелудочной железы, почек и т.д.

Особенности системы

Детекторы системы Aquilion ONE состоят из 320 рядов. Время сканирования областей размером до 16 см определяется только скоростью вращения трубки, а не сочетанием скорости вращения и питча. Данный томограф позволяет выполнять исследования в нескольких режимах: обычное спиральное сканирование, объемное и динамическое. Первый вариант практически не отличается своими параметрами – детализацией и четкостью изображения – от других современных сканеров (64-спиральные системы). Объемное сканирование позволяет за время, равное одному обороту трубки, получать данные от объема 16 см по оси z с толщиной среза 0,5 мм.

В тех случаях, когда необходимо исследовать большую зону, осуществляется режим слияния – выполняется несколько последовательных объемных сканирований, после чего полученные данные автоматически объединяются в единое изображение.

Кардиологические исследования

Одним из важнейших приоритетов в современной радиологии является своевременное выявление заболеваний сердца и коронарных артерий. Многочисленные исследования демонстрируют в этом плане высокий потенциал мультиспиральной компьютерной томографии (МСКТ). Особенно наглядно это проявляется в диагностике ИБС. Решающим фактором для визуализации сердца в системе Aquilion ONE стало увеличение ширины детектора (320 рядов) до 16 см. Это обеспечивает получение полного объемного набора данных о состоянии сердца (причем без изменения положения стола) за время одного сердечного цикла.

Для минимизации артефактов от сердечных сокращений применяется два принципиально различных метода синхронизации с ЭКГ: проспективная и ретроспективная.

В отличие от других КТ-сканеров при использовании Aquilion ONE аритмия и тахикардия (до 130 уд./мин.) не являются противопоказанием для проведения исследования. В случае аритмии, возникновения экстрасистолы или резких изменений ЧСС, если в одном изображении окажется недостаточно данных для реконструкции без артефактов, система после следующего сигнала синхронизации по зубцу R автоматически производит сканирование еще одного сердечного цикла.

Оценка интервала R-R в реальном времени во время сканирования гарантирует выполнение реконструкции изображений согласно запланированным характеристикам.

В отличие от мультиспиральных томографов, где необходима была регистрация как минимум пяти сердечных циклов, кардиологические исследования на Aquilion ONE позволяют ограничиться одним сердечным циклом.

Проведение диагностики заболеваний сердца с использованием объемного сканирования снижает лучевую нагрузку до 30-50% аналогичного показателя для подобного исследования, выполненного с использованием 64-спирального томографа.

В клинике Первого МГМУ им. И.М. Сеченова проводилась группа исследований с низкодозным сканированием коронарных артерий. Их цель заключалась в достижении максимально низкой лучевой нагрузки при сканировании сердца. Результатом таких исследований стало достижение лучевой нагрузки ниже 1мзв, когда как обычно при работе с мультиспиральным томографом она составляет от 12-15 мзв.

Наблюдение в динамике

Во время динамических исследований, как правило, помимо пространственных происходит также сбор временных данных – например, визуализация движения суставов, вентиляции легких или перфузии различных органов.

Функциональные исследования выполняются без введения контрастного препарата. Эта группа включает в себя такие методики, как динамическое сканирование суставов (височно-нижнечелюстного, плечевого, локтевого, лучезапястного, коленного, голеностопного), гортани, трахеи, вентиляции легких.

Исследования суставов обычно проводятся во время движения (для височно-нижнечелюстного сустава открывание-закрывание, для локтевого, коленного и голеностопного суставов – сгибание-разгибание, для лучезапястного – либо сгибание-разгибание либо отведение-приведение), что позволяет выявить функциональные и органические изменения, не выявляемые при обычном сканировании.

Перфузионные КТ-исследования позволяют оценить прохождение крови и распределение контрастного препарата в исследуемом органе. Наиболее востребованной и изученной областью здесь является оценка перфузии головного мозга.

Непрерывное сканирование с помощью томографа Aquilion ONE дает возможность получать динамические изображения внутричерепных сосудов с разрешением по времени (четырехмерная КТ-ангиография). При этом впервые появилась возможность совместить два исследования в одном – провести перфузию всего головного мозга вместе с ангиографией внутричерепных сосудов за одно введение контрастного препарата (50 мл). Преимущество в том, что сокращается время на диагностику, которое так ценно при острых мозговых нарушениях.

Кроме того, новой областью применения стала визуализация перфузии миокарда. Ранее данное исследование с синхронизацией ЭКГ на мультиспиральных томографах старались не проводить в виду высокой лучевой нагрузки. Но теперь, так как область сканирования за один оборот трубки составляет 16 см, исследование всего сердца можно произвести за один сердечный цикл, тем самым снизив лучевую нагрузку на пациента.

Перфузия миокарда проводится в два этапа. Сначала производится обычная визуализация коронарных артерий в покое, для оценки их состояния. Далее, если там обнаруживаются какие-либо изменения, проводится исследование сердца со стресс-агентом (дипиридамолом). Цель данной процедуры, определить, имеется ли при данных изменениях коронарных артерий у пациента скрытая ишемия миокарда или же нет, что в свою очередь важно для определения дальнейшей тактики лечения. Перфузионные исследования паренхиматозных органов позволяют с высокой точностью дифференцировать различные образования в зависимости от характера накопления контрастного препарата. Появилась возможность определить зоны аномальной перфузии ткани печени, поджелудочной железы, почек и т.д., (часто принимаемые за опухоли), оценить характер контрастирования атипичных образований, дифференцировать отдельные группы новообразований в зависимости от особенностей их гемодинамики. Также можно на исследуемом уровне визуализировать все сосудистые структуры в оптимальную для каждого сосуда фазу контрастирования.

Динамические исследования открывают новые возможности для исследования сосудистых мальформаций любой локализации, поскольку позволяют в оптимальную фазу визуализировать артериальные и венозные компоненты, предоставляя дополнительную информацию о локализации афферентных сосудов, необходимую для решения вопросов об оперативных и малоинвазивных вмешательствах.

Выводы

Подводя итоги, можно сказать, что КТ с 320-рядным детектором открывает новые возможности для всесторонней визуализации различных органов. Динамический сбор данных обеспечивает беспрецедентное качество исследований, при которых можно создать четырехмерные изображения сосудов и карту кровообращения, позволяющие выявлять минимальные функциональные нарушения.

Редакция благодарит отделение лучевой диагностики ЦКК Первого МГМУ за предоставленные материалы