Методи променевої діагностики

    1 Методи променевої діагностики 

    Істотний прогрес у діагностиці багатьох захворювань та плануванні лікуванні пов'язаний з впровадженням в медичну практику методів візуалізації, що дозволяють одержувати зображення внутрішньої структури та функціонування організмів без хірургічного втручання. У числі широко використовуваних методів - рентгенографія, комп'ютерна рентгенівська томографія, ультразвукова діагностика, позитронна емісійна томографія, гамма-томографія, а також отримання зображень за допомогою магнітного резонансу.

    Зараз 90% ключової інформації для правильної постановки діагнозу забезпечують інструментальні методи дослідження. Левова частка тут припадає на променеву діагностику, яка інтегрувала цілий ряд методів отримання медичних зображень, таких, як комп'ютерна томографія (КТ), магнітно-резонасная томографія (МРТ), ультразвукове дослідження (УЗД), радіонуклідне дослідження. Основу променевої діагностики становить рентгенівський метод, який залишається основним методом візуалізації органів і структур організму людини та виявлення патологічних змін. Сьогодні класичне рентгенівське дослідження разом з рентгенівською ангіографією переходить на цифрові методи отримання зображень. Це забезпечує більш високу якість зображень, знижує променеве навантаження, сприяє інтеграції в систему єдиної комп'ютерної мережі. З впровадженням комп'ютерних технологій діагностичні можливості рентгенівського методу значно виросли. З'явилися рентгенівська комп'ютерна томографія, спіральна і многосрезовая КТ, КТ-ангіографія. Разом з тим виникли і альтернативні методи візуалізації, які не використовують у своїй основі рентгенівське випромінювання. Так, за допомогою магнітно-резонансної томографії вдається одержувати більш інформативні, ніж при КТ, зображення різних органів і судин. Нові унікальні діагностичні можливості з'явилися і у ультразвукового методу. Важлива роль у променевій діагностиці належить радіоізотопним методам дослідження, таким, як однофотонная емісійна комп'ютерна томографія (ОФЕКТ) та позитронна емісійна комп'ютерна томографія (ПЕТ). З'явилися комбіновані апарати, що поєднують різні методи візуалізації, наприклад КТ та ПЕТ.

    Кращим вважається той метод візуалізації, який забезпечує швидкість, неінвазивний і точність діагностики при мінімальних витратах. Крім того, візуальна інформація, отримана за допомогою якогось одного методу, повинна бути достатньою для лікуючого лікаря.

    Висновок: для діагностики крупних судин використовується КТ, у кардіології найчастіше – рентгенологія. Про ці методи нижче докладніше. 
 

    2  комп'ютерна томографія 

    Рисунок 2.1 - 16-ти зрізова конфігурація комп'ютерного томографа Brilliance CT 

    Комп'ютерна томографія (КТ) [1] широко застосовується в діагностиці різних серцево-судинних захворювань. Все ширше використовується КТ коронарних артерій. Метод вже зараз дозволяє досліджувати гемодинамічно значущі стенози коронарних артерій і виявляти нестенозіруюшіе атеросклеретіческіе бляшки.

    Показання до комп'ютерної томографії серця  і судин останнім часом значно розширилися завдяки технічному удосконаленню методу, підвищенню швидкості  сканування і збільшення просторового дозволу. Спектр застосування комп'ютерної  томографії дуже широкий: від дослідження аорти до неінвазивної коронарної ангіографії.

      Технічні труднощі

    • Серце постійно знаходиться в  русі, тому для отримання інформативних  зображень необхідно співвідносити  одержувані зображення з фазою серцевого  циклу

    • Зображення отримують протягом короткого  інтервалу (100-300 мс) наприкінці діастоли, коли руху серця мінімальні

    • Для того щоб уникнути артефактів, обумовлених рухом серця при  диханні, необхідно отримати зображення всього серця протягом однієї затримки дихання.

    • Оскільки структури серця мають  невеликі розміри, для їх дослідження  необхідно високе просторове дозвіл. 

    2.1 Методи комп'ютерної томографії 

    Електронно-променева  комп'ютерна томографія 

    Електронно-променева  комп'ютерна томографія використовує пучок електронів, швидко міняє свій напрямок, і стаціонарний вольфрамовий детектор. Електронно-променева КТ була спеціально розроблена для дослідження серця, оскільки вона володіє високою часовою роздільною здатністю (50-100 мс). Товщина зрізу при скануванні становить 1,5-3 мм, що дозволяє досліджувати все серце за одну-дві затримки дихання. 

    Багатошарова (мультиспіральна) комп'ютерна томографія 

    В основі багатошарової комп'ютерної  томографії лежить швидке обертання  рентгенівської трубки навколо хворого. Комп'ютерні томографи, що дозволяють проводити багатошарову КТ, досить поширені, вони використовуються в різних областях. Тимчасовий дозвіл найшвидших томографів становить 105-210 мс. За один оборот трубки такі томографи отримують 4, 8, 16, 32 або 64 зрізу, мінімальна товщина зрізу становить 0,75 - 1 мм. Це дозволяє отримати зображення всього серця за одну затримку дихання. 

       2.2 Недоліки комп'ютерної томографії 

    До  недоліків комп'ютерної томографії відносяться опромінення і необхідність в / в введення йодовмісних контрастних речовин (100 - 150 мл). Еквівалентна доза випромінювання при дослідженні звапніння коронарних артерій складає менше 1 мЗв; при багатошарової КТ коронарних артерій еквівалентна доза випромінювання (3,5 мЗв) близька до такої при звичайній коронарної ангіографії (6,5 мЗв). 

       2.3 Види КТ 

    • Послідовна комп'ютерна томографія

    При послідовної комп'ютерної томографії проводиться покрокове сканування в строго поперечних проекціях у  міру того як стіл з хворим просувається через сканер.

    • Спіральна комп'ютерна томографія

    При спіральної комп'ютерної томографії сканування проводиться безперервно  одночасно з рухом хворого  через сканер. Спіральна КТ дозволяє отримувати тривимірні зображення.

    ЕКГ-синхронізація

    • Проспективна ЕКГ-синхронізація

    У цьому режимі збір даних виконується  лише в певну фазу серцевого циклу (зазвичай в кінці діастоли).

    • Ретроспективна ЕКГ-синхронізація

    Збір  даних відбувається протягом усього серцевого циклу, однак для побудови зображення вибираються лише певні  моменти серцевого циклу.

    Інші  параметри:

    • Сегментована реконструкція

    При багатошарової комп'ютерної томографії для реконструкції зображення використовуються дані більш ніж одного серцевого  циклу. Це призводить до зменшення тимчасової роздільної здатності до 105 мс.

    • Модуляція дози випромінювання 

    У цьому режимі доза випромінювання змінюється в залежності від фази серцевого  циклу (максимальна інтенсивність  у кінці діастоли). Це зменшує  загальну еквівалентну дозу опромінення. 

    2.4  Реконструкція зображення та  його інтерпретація 

    -Тривимірна реконструкція дозволяє відтворювати косі зрізи, що проходять уздовж довгої осі серця і коронарних артерій.

    -Мультипланарної реконструкція

      Це метод, що дозволяє відтворювати  зрізи, що проходять в прямих  і косих проекціях, з ряду  двовимірних зрізів або тривимірного  масиву даних.

    -Проекція максимальної інтенсивності

      Це метод, що дозволяє спроектувати  на задану площину елементи  обсягу з максимальною інтенсивністю.  При цьому виходять зображення  зразок ангіографічних.

    -Тривимірна реконструкція

      Тривимірна реконструкція дозволяє  створювати напівпрозорі поверхні  обсягів з колірним кодуванням  сигналу. 

    2.5 Клінічне застосування комп'ютерної  томографії 

    Використовується  послідовна комп'ютерна томографія з  проспективно ЕКГ-синхронізацією або спіральна комп'ютерна томографія з ретроспективної ЕКГ-синхронізацією.

    • Оскільки кальцій володіє високою  щільністю для рентгенівських променів, контрастування не потрібно

    • Шкала Агатстона враховує кількість і площа кальцинатів у коронарних артеріях при КТ

    • Крім того, можна враховувати обсяг  і масу кальцинатів

    • Ступінь звапніння коронарних артерій - надійний показник тяжкості атеросклерозу

    • У спільному звіті Американської  кардіологічної асоціації та Американської  колегії кардіологів сказано, що даних про додаткову прогностичної  значимості звапніння коронарних артерій по відношенню до традиційних факторів ризику атеросклерозу поки недостатньо. 

    2.6  КТ-ангіографія 

    • Комп'ютерна томографія з в / в контрастуванням  дозволяє відрізнити просвіт судини від його стінки 

    • Використовується спіральна КТ з ретроспективної ЕКГ-синхронізацією

    • При цьому сканування проводиться  з перекриттям зрізів, товщина  зрізів складає 0,75-1,25 мм, просторове розрізнення - 0,45 * 0,45 мм

    Оцінка  тяжкості ураження коронарних артерії

    • Дослідження коронарних артерій  утруднено їх звитістю, рухом серця і маленьким діаметром дистальних гілок

    • Краще всього видно стовбур лівої  коронарної артерії і проксимальний  сегмент передньої низхідної  артерії

    • При вираженому звапнінні і стента в коронарній артерії оцінка тяжкості її стенозу утруднена

    Дослідження атеросклеротичних бляшок

    Порівняння  багатошарової комп'ютерної томографії з внутрішньосудинним УЗД показало, що КТ досить добре дозволяє відрізняти звапніння компоненти бляшок від необизвествленних.

    Дослідження коронарних шунтів

    • Прохідність шунтів оцінюють по контрастированию судини дистальнее місця прикріплення шунта

    • Венозні коронарні шунти крупніше маммарно, тому можна судити не тільки про їх прохідності, а й про тяжкість стенозів

    Аномалії  коронарних артерій

    • Комп'ютерна томографія дозволяє простежити хід аномально відходять коронарних артерій і їх співвідношення з  іншими структурами серця.

    • Крім того, КТ дозволяє побачити міокардіальних містки і аневризми коронарних артерій.

    Дослідження камер серця

    Використовується  послідовна КТ з проспективно ЕКГ-синхронізацією і спіральна КТ з ретроспективної ЕКГ-синхронізацією

    Інтервал  між введенням контрасту і  скануванням визначають залежно  від того, які камери становлять найбільший інтерес

    Інфаркт міокарда

    При комп'ютерній томографії можна побачити фіброз і кальциноз міокарда, витончення стінки і аневризму лівого шлуночка, внутрішньосерцевої тромбоз

    Аритмогенну дисплазія правого шлуночка

    КТ дозволяє виявити фіброз міокарда правого шлуночка, заміщення його жировою тканиною, витончення стінки, формування аневризми і дилатацію правого шлуночка

    Об'ємні освіти

    При КТ визначають локалізацію, поширеність, будова і тканинну структуру освіти

    Хвороби перикарда

    • Використовують послідовну комп'ютерну томографію проспективно ЕКГ-синхронізацією або спіральну КТ з ретроспективної ЕКГ-синхронізацією

    • Контрастування дозволяє оцінити характер ураження перикарда Так, накопичення  контрастної речовини в перикарді  вказує на перикардит

    • У нормі товщина перикарда  не перевищує 2 мм. Потовщення і кальциноз перикарда вказує на його поразку, не обов'язково означає констриктивний перикардит

    • На констриктивний перикардит вказує потовщення перикарда в поєднанні з конусоподібною або витягнутої формою лівого шлуночка. При рестриктивної кардіоміопатії перикард не потовщені, а міокард часто потовщений Відрізнити констриктивний перикардит і рестриктивної кардіоміопатії за допомогою однієї лише комп'ютерної томографії неможливо

    Вроджені  вади серця

    • Використовують послідовну КТ з проспективно ЕКГ-синхронізацією або спіральну КТ з ретроспективної ЕКГ-синхронізацією

    • Контрастування дозволяє краще розглянути цікавлять камери серця або судини

    • КТ використовують для виявлення скидання через важковловимий дефекти (дефекти міжпередсердної перегородки, у тому числі типу sinus venosus, відкрита артеріальна протока), для дослідження легеневих артерій при цианотический пороках серця, вивчення аорти при синдромі Марфана і коарктації аорти, виявлення часткового або повного аномального впадання легеневих вен у ліве передсердя

    Легеневі  артерії

    • Для дослідження дрібних гілок  легеневої артерії необхідна  спіральна комп'ютерна томографія

    • При дослідженні дрібних гілок  ЕКГ-синхронізація не потрібна, однак якщо необхідно якісне зображення легеневого стовбура, вдаються до спіральної КТ з ретроспективної ЕКГ-синхронізацією

    • При ТЕЛА сегментарних і більше великих  легеневих артерій чутливість і  специфічність КТ перевищують 90%

    Легеневі  вени

    • Найбільш якісні зображення отримують  при спіральної КТ з ретроспективної ЕКГ-синхронізацією

    • Необхідно контрастування

    • Можливе виявлення стенозів легеневих  вен після катетерного лікування миготливої ​​аритмії

    • Комп'ютерна томографія інформативна при аномальному впадінні легеневих  вен.

    Хвороби аорти

    • При дослідженні грудної та черевної аорти проводять спіральну КТ без ЕКГ-синхронізації

    • При дослідженні кореня аорти  і висхідної аорти для запобігання  артефактів руху використовують проспективную або ретроспективну ЕКГ-синхронізацію

    • Майже завжди необхідно контрастування. Воно не потрібно, якщо дослідження  проводять для оцінки звапніння дуги аорти перед операціями з штучним кровообігом

    • Комп'ютерна томографія - одне з основних досліджень при аневризмі аорти, розшаровуванні аорти і інтрамуральної гематомі

    • Для точної кількісної оцінки проводять  тривимірну реконструкцію уражених сегментів аорти

    • Можливо одночасне виключення супутніх порушень - гематоми середостіння і  гемоперикарду

    • За допомогою комп'ютерної томографії проводять необхідні вимірювання  перед ендоваскулярних протезуванням аорти.

    Периферичні артерії

    • Проводять спіральну комп'ютерну томографію з тонкими перекриваються зрізами

    • Для контрастування артерій контрастну речовину вводять швидко і за строго певний час до початку сканування

    Сонні артерії

    • Завдяки великому діаметру, відносної  нерухомості і подовжньому розташуванню сонні артерії добре видно  при КТ

    • Можливо одночасне дослідження  головного мозку

    КТ використовується для оцінки прохідності артерій ніг, у тому числі після ангіопластики, а також для оцінки прохідності шунтів і виявлення ускладнень після втручання на судинах.

3 РЕНТГЕНОГРАФІЯ 

    Особливістю сучасної рентгенології є підвищена  увага до питань кардіологічного  дослідження та впровадження нової  техніки дослідження. Розвиток хірургії серця, яка вимагала уточнення діагностики, можливість зіставлення рентгенологічних даних з даними сучасного кардіологічного  дослідження і, що особливо важливо, з даними прижиттєвої перевірки  діагнозу на операції - все це сприяло  значній перебудові і збагачення рентгенологічної семіотики серцево-судинних захворювань.

    Рисунок 3.1 - Рентгеновський апарат MERCURY 332 

    3.1 Атеросклероз коронарних артерій. 

    У патогенезі атеросклерозу, зокрема  вінцевих артерій, провідна роль належить інфільтрірованію внутрішньої оболонки артерій ліпоїдами, що знаходяться у плазмі.

    Атеросклероз  вінцевих артерій є досить поширеним  захворюванням; переважно уражається ліва вінцева артерія, головним чином  початкова частина її передній низхідній  гілці. Нерідко процес поширюється  по всьому протягу лівої вінцевої артерії. Надалі в процес втягується і права вінцева артерія. Роль атеросклерозу коронарних артерій  в походженні коронарної недостатності (стенокардії та інфаркту міокарда) і кардіосклерозу добре відома.

    Рання діагностика атеросклеротичних  змін в системі вінцевих артерій  набуває істотної значення з огляду на розробки методів прямих реконструктивних втручань на цих судинах при коронарної недостатності. До останнього часу діагностика  різних форм коронарної недостатності  базувалася головним чином на суб'єктивних скаргах хворого і на електрокардіографічних зміни. Якщо залишити осторонь інфаркти міокарда, то можливості рентгенодіагностики  при коронарному атеросклерозі  були досить обмеженими. Зокрема, наявність  атеросклеротичних змін в аорті  є непрямим доказом атеросклеротичного генезу коронарної недостатності.

    Рентгенологічне розпізнавання склерозу вінцевих артерій  можливо при відкладенні вапна  в стінках артерій. На суперекспонсірованних, особливо прицільних, рентгенограмах з дуже коротким часом експозиції вдається виявити тіні звапніння артерій у формі смуг, витягнутих у довжину, або змієподібно звиваються, суцільних або переривчастих, а в ортогональної проекції - кільцеподібні тіні з діаметром, відповідним діаметру артерій. Кращим методом виявлення звапніння коронарних артерій є рентгенокінематографія.

    Головний  стовбур лівої вінцевої артерії  проектується в прямому положенні  в лівій третини підстави серця - на рівні V, VI, VII грудних хребців, в  лівому передньому косому положенні - в задній третини, а в лівій  бічній проекції - у середній третини  підстави серця. Спадна гілка лівої  коронарної артерії визначається у  верхній частині міжшлуночкової борозни. Огинаюча гілка лівої коронарної артерії проектується в прямому положенні на верхній контур лівого шлуночка. У лівому передньо-косому положенні вона визначається в передсердно-шлуночкової борозни. Права коронарна артерія проектується в області передньої стінки в лівому передньому косому положенні і ближче до задньої стінки серця у правому передньому косому положенні.

    Диференціальну  діагностику звапніння коронарних судин доводиться проводити з звапнінням міокарда, перикарда і клапанів. Звапніння міокарда зустрічаються рідко. Вони спостерігаються при дегенеративних змінах, але найбільш часто в результаті інфарктів міокарда і бувають різними за величиною: у вигляді лінійних смуг, вузликів і більших тіней круглої або овальної форми. Звапніння перикарда характеризується розташуванням на поверхні серця у формі або окремих плям різної форми і величини, або кільця, що охоплює великі ділянки контуру серця. Звапніння клапанів характеризується типовим розташуванням і пульсацією, різко відрізняється від звапніння коронарних артерій.

     Єдиним  методом, який дозволяє судити про стан прохідності вінцевих артерій і  про анатомічному типі коронарного  кровообігу є рентгеноконтрастне дослідження - коронарографія. Контрастування вінцевих артерій може бути досягнуто при різних способах аортографії. В останні роки широке поширення набула проста і безпечна методика Sones з роздільним катетеризацією коронарних артерій. Трактування коронарограмою вимагає доброго знання анатомії вінцевих судин і ретельного обліку всіх технічних аспектів виконання коронарної ангіографії, щоб не прийняти за патологічні зміни ті її особливості, які пов'язані з нестачею контрастування.

     До  ангіографічним ознаками коронарного атеросклерозу відносяться: нерівномірність заповнення коронарних артерій, їх звивистість і витончення, відсутність поступового звуження від центру до периферії. Всі ці симптоми характерні для дифузного атеросклерозу. Обмежені атеросклеротичні ділянки виявляються у вигляді дефектів наповнення, сегментарних або повних оклюзій вінцевих судин.

     Дані  коронарографії повинні бути ретельно зіставлені з клінікою і электорокардиографическими змінами. З причини складності і небезпеки для хворого метод прижиттєвого контрастування вінцевих судин може бути застосований тільки в спеціальних кардіологічних клініках з відповідним обладнанням і підготовленим персоналом. 

     3.2 Інфаркт міокарда. 

     Атеросклероз  вінцевих артерій викликає звуження, а іноді й повне закриття просвіту вінцевих артерій. Найчастіше спостерігається  звуження або закриття передньої  низхідної гілки лівої вінцевої артерії.

     Рентгенокімографія  і рентгеноелектрокімографія є цінними методами в розпізнаванні інфаркту міокарда.

     При гострому інфаркті міокарда на рентгеноелектрокімограмме визначаються: у фазі систоли - уповільнення початку скорочення шлуночків, - зменшення або відсутність хвиль скорочення, перекручення звичайного скорочення і латеральне зміщення; в фазі діастоли - відсутність розширення шлуночків або парадоксальне зміщення. Зміни в діастолі зустрічаються тільки в поєднанні з порушеннями систолічного скорочення.

     На  рентгенокімограмме в сидячому положенні хворого виявляються такі зміни: латеральне зміщення у систоли, що займає більшу частину систоли; медіальне зміщення контуру протягом частини діастоли, або часткова затримка в діастолі, зменшення амплітуди, іноді до адінаміческой зони. Переднеперегородочний інфаркт на рентгенокімограмме не виявляється.

     При задньо-боковому інфаркті з ураженням верхівки зміни добре виражені. Зміни відсутні при легкому інфаркті і завжди добре виражені при тяжкому інфаркті. В динаміці визначається поступове прогресування або зворотне їх розвиток, рідко - відновлення нормальної рентгенокімограмме. Відсутність змін на рентгенокімограмме не виключає наявності інфаркту.

     У фазі консолідації інфаркту на рентгенокімограмме визначаються наступні зміни: різке зменшення амплітуди зубців на обмеженій ділянці, нечіткість контурів і наявність ділянок без зубців (адінаміческая чи німа зони), систолічний плато, латеральний зубець на початку систоли (пасивне розширення серця). Ці зміни виявляються в найближчі 4-6 тижнів після розвитку інфаркту.

     У фазі рубцювання інфаркту на рентгенокімограмме спостерігається різна за величиною амплітуда зубців та їх деформація, загостреність вершини зубців, вкорочення латеральних і медіальних рухів, зубчатість діастолічного коліна, часто зберігаються німі зони. Рентгеноэлекторокимографические зміни в цьому періоді характеризуються подовженням латентного часу, часткової систолічної експансією, що не перевищує половини систоли, локальним зниженням амплітуди. 

     3.3 Гіпертонічна хвороба. 

     Гіпертонічна  хвороба - форма артеріальної гіпертонії, яка я на відміну від симптоматичних гіпертонії, є самостійною нозологічною одиницею.

     Найближчою  причиною гіпертонії є звуження просвіту дрібних артерій і артеріол в  результаті їх тонічного скорочення. Це посилення тонусу артеріальної мускулатури  викликано нервовими або нейро-гуморальними впливами. Головним етіологічним фактором гіпертонічної хвороби є порушення функції вищих відділів центральної нервової системи - кори і підкірки (Г. Ф. Ланг, А. Л. Мясников).