Количественная оценка васкуляризации различных гистологических типов почечно-клеточного рака при мультиспиральной компьютерной томографии.
Количественная оценка васкуляризации различных гистологических типов почечно-клеточного рака при мультиспиральной компьютерной томографии.
В.В. Капустин, В.И. Широкорад, М.Б. Анахасян
Московская городская онкологическая больница № 62
Наиболее часто среди опухолей почек встречается почечно-клеточный рак (ПКР). Преобладающей гистологической формой ПКР является светло-клеточный вариант, который обнаруживается в 74- 83% случаев [4, 5].
В зарубежной литературе имеется ряд работ, посвященных исследованию возможностей муль-тиспиральной компьютерной томографии (МСКТ) КТв определении гистологического подтипаПКР 6.
Все это делает актуальным дальнейшее совершенствование методов лучевой диагностики рака почки.
Материалы и методы
Для изучения характера контрастирования опухоли использовали методику стандартизированного измерения накопления КП [10], которая позволила избежать ошибок, связанных с неправильным выбором времени задержки и индивидуальными особенностями пациента.
В каждой фазе исследования был определен свой уровень накопления КП опухолью. Степень увеличения денситометрических показателей разных участков опухоли в артериальную и паренхиматозную фазы исследования по сравнению с натив-ным изображением обозначалась как «коэффициент усиления» (КУ). КУ для каждой фазы контрастного исследования вычисляли по формуле:
Введение понятия «скорректированной» денсивности позволило устранить влияние индивидуального фактора на измеренные уровни накопления КП и стандартизировать значения накопления КП. Показатель «скорректированной» денсивно-сти вычисляли по формуле:СкД^Дс х ФСт,
В свою очередь ФСт вычисляли по формуле:
Результаты и обсуждение
Показатели нативной ден-сивности в группе пациентов со светлоклеточным раком почки практически не отличались от таковых при других гистологических вариантах ПКР, составляя в среднем 33,1 и 34,2 НU соответственно (рис. 1, а).
В 1-й группе пациентов в артериальную фазу в подавляющем большинстве наблюдений денсив-ность отдельных участков опухолевого узла резко возрастала, достигая в среднем 130,5 а затем в паренхиматозную фазу снижалась до 80,6 НU (см. рис 1, б, в). Это, по-видимому, было связано с высокой степенью васкуляризации светлоклеточного рака почки.
Напротив, при «несветлоклеточных» вариантах ПКР наблюдалось постепенное накопление КП опухолью. При этом в некоторых случаях показатели денсивности в паренхиматозную фазу были выше, чем в артериальную (рис. 2).
Средние значения КУ для обеих групп пациентов в артериальную и паренхиматозную фазу МСКТ представлены на рис. 3.
При статистическом анализе полученных данных были выявлены достоверные различия между выбранными группами пациентов по значениямв обе фазы МСКТ.
Полученный по методике [10] стандартизированный количественный показатель васкуляризации опухолевого узла (КУ) может быть использован в качестве дополнительного критерия дифференциальной диагностики между светлоклеточным вариантом ПКР и другими гистологическими вариантами рака почки на дооперационном этапе.
1. Chow W.H., Devesa S.S.,
Fraumeni J.F. Epidemiology of Renal cell Carcinoma. In: Genitourinary oncology.
2nd ed. N.J. Vogelzang et al. (eds). USA, Lippincott Williams and Wilkins; 1999. p.
2. Чиссов В.И., Старинский В.В., Петрова Г.В. Злокачественные новообразования в России в 2005 г. М.;
3. Матвеев Б.П. Статистика онкоурологических заболеваний. В кн.: Актуальные вопросы лечения онкоурологических заболеваний. Мат. V Всерос. науч.-практ. конф. Обнинск;
4. Руководство по клинической урологии: Пер. с англ. Под ред.
Ф.М. Ханко, С.Б. Манивича, А.Дж. Вейна. 3-е изд. М., ООО «Медицинское информационное агентство»;
5. Смирнов И.В., Юдин А.Л., Афанасьева Н.И. Патогенез и КТ-диагностика рака почки (обзор литературы). Мед визуализация
6. Herts B.R., Coll D.M., Novick A.C. et al. Enhancement characteristics
of papillary renal neoplasms revealed on triphasic helical CT of the kidneys. AJR
Am J Roentgenol 2002;178(2): 367-72.
7. Jinzaki M., Tanimoto A., Mukai M. et al. Double-phase helical CT of small renal parenchymal neoplasms: correlation
with pathologic findings and tumor angio-genesis. J Comput Assist Tomogr
8. Kim J.K., Kim T.K., Ahn H.J. et al.
Differentiation of subtypes of renal cell carcinoma on helical CT scansф. AJR Am J
9. Sheir K.Z., El-Azab M., Mosbah A.
et al. Differentiation of renal cell carcinoma subtypes by multislice computerized
КТ с контрастом (контрастирование)
Компьютерная томография (КТ) с контрастом — высокоточный метод диагностики, который предполагает введение в организм пациента специального йодсодержащего препарата. Контраст вводится непосредственно во время сканирования исследуемой зоны внутривенно с помощью инжектора (специального насоса). Вещество задерживает рентгеновские лучи, что позволяет более точно визуализировать мягкие ткани, артерии и вены, «окрашивая» их изнутри в ответ на воздействие рентгеновского излучения.
Препарат нетоксичен, безопасен для организма пациента и выводится в течение суток.
На сканах КТ с контрастом отчетливо просматриваются границы тканей различной морфологии, видны малейшие структурные отклонения от нормы — изображения получаются более детализированными, а информативность исследования повышается.
Дополнительное контрастирование необходимо только в определенных ситуациях, например, когда есть необходимость в первичной дифференциальной диагностике новообразований (при подозрении на онкологию), мониторинге результатов лечения онкологии (хирургического вмешательства, химеотерапии), при оценке сосудистого русла и проходимости вен. Целесообразность компьютерной томографии с контрастом сможет уточнить ваш лечащий врач. При некоторых заболеваниях щитовидной железы и почек, при беременности введение контрастного препарата осуществляется по жизненным показаниям.
Сосуды — артерии и вены — возможно исследовать только на КТ с контрастом. Перед операциями на сосудах, при наличии выраженных патологических изменений, таких как мальформации, стеноз, атеросклеротические бляшки, данный вид диагностики считается «золотым стандартом».
Когда проводится КТ с контрастом?
Чаще всего КТ с контрастом назначается лечащим врачом, либо пациент проходит обследование, чтобы контролировать изменение размера новообразования после проведенного лечения или ход восстановления после перенесенного хирургического вмешательства.
Однако бывают ситуации, когда во время обзорной компьютерной томографии без контраста врач-рентгенолог замечает подозрительное уплотнение или новообразование. В этом случае для уточнения результатов первого обследования, размеров новообразования и его специфики, пациенту рекомендуют пройти повторную КТ с контрастом.
Поскольку препарат безопасен, то при отсутствии противопоказаний пройти КТ с контрастом можно без направления врача.
КТ с контрастом отдается предпочтение в следующих ситуациях:
КТ с контрастом всегда назначается при подозрении на онкологию:
Что показывает КТ с контрастом
КТ головного мозга с контрастом проводится пациентам, перенесшим инсульт. Обследование рекомендуется проходить сразу после проявления первых признаков острого нарушения мозгового кровообращения при гемморагическом инсульте. Последствия ишемического инсульта оценивают через 4-5 часов. На КТ головы с контрастом более ясно и отчетливо чем на МРТ визуализируются опухоли и сосудистые патологии, в том числе аневризмы, мальформации, каверномы, гемангиомы.
КТ шеи с контрастом позволяет исследовать лимфоузлы, опухоли мягких тканей шеи и гортани.
На КТ органов грудной клетки с контрастом визуализируют грудную аорту. Обследование покажет тромбоэмболию легочной артерии (ТЭЛА) и опухоли легких. Для оценки дыхательного органа при туберкулезе и пневмонии достаточно сделать КТ без контраста.
КТ брюшной полости с контрастом рекомендована в преобладающем большинстве случаев. Помимо патологий внутренних органов (мочекаменной-, желчекаменной болезни, панкреатита, увеличенных лимфоузлов), диагностика покажет брюшную аорту и другие артерии живота, посттравматические нарушения и опухоли: печени, почек, поджелудочной железы, селезенки.
КТ малого таза с контрастом проводится с целью обследования лимфатических узлов, однако для исследования внутренних органов предпочтение отдается другим методам — УЗИ, МРТ и др.
КТ мягких тканей с контрастом показывает опухоли — врач-рентгенолог сможет оценить размер новообразования и уточнить его специфику, однако для правильной постановки диагноза следующее заключение должен дать врач-гистолог.
КТ-ангиография с контрастом
Компьютерная томография сосудистого русла или КТ-ангиография — это основное исследование, которое позволяет оценить проходимость и функциональность сосудов. Наиболее востребовано сканирование аорты, коронарного кровотока, шеи и головы. Именно это обследование позволяет выявить предынсультные факторы риска и проводится пациентам с симптомами острого нарушения мозгового кровообращения, при подозрении на инсульт.
КТ-ангиография показывает повреждения сосудистых и венозных стенок, опухоли, мальформации, аневризмы, холестериновые бляшки, отложения солей кальция, стеноз, тромбоз — любые патологические нарушения кровотока. КТ-ангиография проводится только с контрастом, поскольку без «окрашивания» исследование неинформативно. Обследование также назначается пациентам перед хирургическими вмешательствами, в частности, перед операциями на сосудах, например, по удалению мальформаций.
Какие бывают препараты для контрастирования?
Сегодня в медицинских учреждениях применяются различные ионные и неионные препараты, содержащие в своем составе йод. Именно йод делает сканы более контрастными и насыщенными, а вред от его попадания в организм отсутствует. Эффективное количество контрастного вещества рассчитывается исходя из веса пациента.
В нашем центре применяется нетоксичный и абсолютно безопасный неионный контрастный препарат «Омнипак», который быстро и практически безболезненно вводится болюсным способом с помощью инжектора. В случае с КТ брюшной полости пациенту дают дополнительно выпить контраст.
Пациентам с эндокринными заболеваниями щитовидной железы, в частности гипертиреозом, следует проконсультироваться с эндокринологом — введение йодсодержащего препарата может быть крайне нежелательно. Также необходимо удостовериться в отсутствии аллергии на йод — основного компонента контраста. Но прежде чем делать домашнюю тест-пробу, будьте осторожны — у некоторых пациентов даже при нанесении йода на сгиб локтя может быть непредсказуемая реакция, вплоть до анафилактического шока.
Подготовка к КТ с контрастом
КТ без контраста не требует специальной подготовки. Перед сканированием с контрастированием следует придерживаться следующего алгоритма:
Подробнее об алгоритме подготовки к КТ малого таза и КТ брюшной полостис контрастом читайте по ссылкам на соответствующих страницах нашего сайта.
Как проводится КТ с контрастом
Пациент приходит на обследование в удобной одежде, снимает металлические украшения и съемные медицинские устройства, после чего ложится на кушетку. Рентгенолаборант устанавливает шприц-инжектор для введения контраста. Препарат начинает действовать, циркулируя по кровеносной системе, затем начинается сканирование, которое длится менее 1 минуты.
Стол томографа перемещается внутрь рамы (гентри), на которой установлены ряды чувствительных датчиков, регистрирующих ответ тканей и внутренних органов сканируемой зоны. Датчики вращаются по траектории спирали. В нашем центре процедура КТ с контрастом (МСКТ) проводится на современном мультиспиральном томографе Siemens Somatom go.Now со сниженной лучевой нагрузкой.
Всего за несколько секунд томограф делает множество посрезовых сканов. Изображения в высоком разрешении обрабатываются на компьютере — создается трехмерная модель-реконструкция внутренних органов и сосудов. Исследование записывается на DVD-диск.
Процедура КТ с контрастом длится 15-20 минут с учетом введения препарата.
После КТ с контрастом
Некоторые пациенты переживают накануне исследования. Не стоит бояться КТ с контрастированием — исследование проходит быстро и в большинстве случаев абсолютно без дискомфорта. После введения контраста пациент ощущает по всему телу тепло — это нормальная реакция организма, на быстрое введение жидкости в сосудистое русло. Чтобы контрастный препарат выводился из организма быстрее, после обследования рекомендовано пить больше воды. Препарат выводится естественным путем в течение 1-2 суток.
Сразу после КТ с контрастом пациент получает на диске запись исследования в отличном качестве. Врач-рентгенолог подготовит заключение и отправит пациенту на электронную почту.
Текст подготовил
Котов Максим Анатольевич, главный врач центра КТ «Ами», кандидат медицинских наук, доцент. Стаж 19 лет
Если вы оставили ее с 8:00 до 22:00, мы перезвоним вам для уточнения деталей в течение 15 минут.
Если вы оставили заявку после 22:00, мы перезвоним вам после 8:00.
Особенности компьютерной томографии с контрастным усилением
КТ с контрастированием – исследование, предполагающее использование рентгеновского излучения в минимальных дозах, а также сопровождающееся введением специального вещества для усиления контрастности здоровых и патологически измененных тканей.
КТ с контрастом выполняется в случаях, когда нужно очень четко разделять нормальные и аномальные структуры в человеческом организме. Такая дифференцировка достигается посредством усиления сигнала от больных тканей. Эффект контрастирования при КТ основывается на том, что большинство опухолей, особенно, злокачественных, кровоснабжается лучше, чем здоровые ткани. Поэтому контрастное вещество будет накапливаться в них, давая картину отличия от прочих тканей. Кроме того, контраст необходим для изучения состояния сосудов – вен, артерий. На снимках КТ контраст будет выделяться белым цветом, что позволит хорошо изучить этот участок.
КТ с контрастом и онкология
В большинстве случаев процедура рекомендуется при подозрении на онкологический процесс, либо для дифференцирования доброкачественной опухоли со злокачественной. Так, рекомендуется КТ с контрастным веществом при:
Томография с контрастированием позволит различить банальную и часто встречающуюся кисту почки от почечно-клеточного рака или доброкачественной липомы, ангиомы. При изучении состояния печени КТ поможет дифференцировать цирроз печени, доброкачественные опухоли и гепатоцеллюлярный рак.
Применяется КТ с контрастным усилением при лимфомах – для отличия их от другого ракового заболевания (лимфогранулематоз) или от простого лимфаденита. Контрастирование позволит установить степень ракового заболевания, его распространенность, поражение регионарных лимфоузлов, наличие метастазов. Часто назначают КТ и при малигнизации доброкачественных опухолей, которая будет заметна по ряду специфических признаков (васкуляризация, увеличение в размерах и т.д.).
Компьютерная томография с контрастным усилением весьма информативна при диагностике внутри просветных тромбов, а также тромбированных аневризм, зон сужения тромбами аорты. Также контраст позволит детально изучить сосудистые мальформации, в том числе – перед оперативным вмешательством по поводу их удаления. Обследование даст полную картину при истончении стенок вен, варикозе глубоких вен и при тромбофлебите, а также при атеросклерозе артерий.
Компьютерная томография с контрастированием применяется при заболеваниях таких зон организма:
До введения препарата врач обязательно уточняет наличие некоторых заболеваний и состояний у пациента, которые могут стать противопоказаниями к процедуре.
До обследования пациент должен сдать ряд лабораторных анализов
(биохимия крови: мочевина (2,4-6,4 ммоль/л) и креатинин (мужчины старше 15 лет — 80-150 мкмоль/л, старше 60 лет — 71-115; женщины старше 18 лет — 53-97, старше 50 лет — 53-106).
При повышении указанных показателей проведение контрастирования не проводится. Количество контрастного вещества рассчитывается исходя из веса человека.
Есть разные способы введения контраста, основные из них таковы:
Противопоказаниями при КТ с конрастными веществами, содержащими йодсодержащие препараты являются:
Строгим противопоказанием к любой КТ является беременность, ведь исследование предполагает использование рентгеновского излучения. Относительное противопоказание – грудное вскармливание: после процедуры в течение 1-2 суток следует исключать кормление грудью. У томографа есть ограничение по весу пациента, и при выполнении КТ у людей с массой тела более 110-120 кг могут возникнуть сложности.
Обычно рекомендуется не выполнять процедуру чаще, чем раз в 6 месяцев. Это ограничение связано не с применением контраста, а с получением лучевой нагрузки во время КТ. Тем не менее, эта нагрузка минимальна, и по жизненным показаниям КТ может быть проведена чаще. Следует помнить, что у ряда пациентов (1-3%) наблюдаются патологические реакции на введение контрастного вещества, что также может ограничить частоту выполнения процедуры. К таким реакциям относятся:
Основы компьютерной томографии
В 1886 году, на следующий год после открытия Вильгельмом Рентгеном «икс-лучей», знаменитый изобретатель Томас Эдисон публично заявил, что намерен получить первый рентгеновский снимок «живого мозга». Однако уже через несколько недель работы великому ученому пришлось признать свою неудачу — ему так и не удалось создать технологию, позволяющую рентгеновским лучам «заглянуть внутрь» плотной структуры костей черепа, сохранив данные о мягкой ткани мозга. Такой возможности человечеству пришлось подождать до конца следующего века, пока в 1972 году не был предложен метод компьютерной томографии.
Сегодня компьютерная томография считается сравнительно простым, доступным и повсеместно используемым диагностическим методом.
Принцип получения изображений
Компьютерная томография базируется на рентгеновском излучении и его детектировании. Это особый вид электромагнитного излучения, которое способно проходить через непрозрачные для обычного света среды. Нужно помнить, что это излучение:
Итак, у нас есть излучатель (рентген-трубка) и детекторы. Наша задача — получить визуальное отображение аксиальных «срезов» тела пациента. Как нам нужно направить луч?
Линию, по которой проходит рентген-излучение от излучателя к детектору, как правило называют осью х, линию, которая проходит, проще говоря, от «право» к «лево» для пациента — осью у, а линию «верх-низ» пациента, то есть толщину среза — осью z.
Рисунок 1 | Направление рентгеновского луча в компьютерном томографе.
В современном компьютерном томографе рентгеновская трубка совершает спиральное вращение вокруг тела пациента в аксиальной плоскости, постоянно генерируя излучение. Если точнее, трубка вращается по кругу, и одновременно с этим непрерывно смещается вперед или назад стол с пациентом.
В традиционных пошаговых томографах происходит цикл «вращение — шаг стола — вращение».
Рисунок 2 | Принцип работы спирального и пошагового томографов. Основным недостатком пошаговых томографов является то, что при небольшом размере образования и разной глубине вдоха пациента образование может быть «пропущено».
При этом пучок излучения сформирован в виде тонкого веера — широкий по оси у, узкий по оси z. Проходя сквозь тело пациента, рентгеновское излучение ослабляется соответственно плотности ткани, через которую оно прошло, затем попадает на детекторы и регистрируется.
Детекторы в современных КТ-аппаратах расположены в несколько рядов, причем наружный ряд шире, чем внутренний. Это позволяет многократно регистрировать излучение от каждого среза, получая более точные данные и сокращая время исследования. В наиболее распространенных на сегодня типах томографов может быть от 4 или 16 до 320 рядов детекторов, как в представленном фирмой Toshiba в 2007 году AQUILION ONE. Когда Вы слышите термин «16-срезовый КТ», имеется ввиду именно количество рядов детекторов. Детекторы могут быть расположены дугой напротив излучателя и вращаться одновременно с трубкой (томографы 3-го поколения), а могут быть неподвижными и занимать всю окружность, в то время как вращается только рентгеновская трубка (4-е поколение томографов).
А дальше начинается именно то, за что Аллан Кормак и Годфри Хаунсфилд получили Нобелевскую премию в 1979 году: на основе имеющихся данных о том:
Для реконструкции используются данные от каждого луча, который проходил через выбранное поле обзора от трубки до детектора. Коэффициент ослабления для каждой точки изображения рассчитывают с помощью усреднения значений ослабления для всех лучей, пересекающих эту точку. Полученные таким образом данные называют исходными, или «сырыми». Эти необработанные данные уже представляют изображения срезов, отображенные в оттенках серой шкалы, однако нуждаются в дальнейшей обработке.
Шкала Хаунсфилда
Во время реконструкции изображения каждому пикселю приписывается числовое значение, выраженное в единицах ослабления, или единицах Хаунсфилда, которое определяется тем, насколько ослабляется луч, проходя через данный воксель (единицу объема) — проще говоря, эта шкала показывает примерную плотность вещества.
Само изображение среза, каким мы увидим его на экране, получается благодаря тому, что каждый пиксель будет отображен каким-то оттенком серого в зависимости от плотности вокселя и настроек окна. Шкала Хаунсфилда начинается со значения –1000 HU (hounsfield unit) для воздуха, значение 0 HU задано для воды, жир занимает значения от –120 до –90 HU, нормальная ткань печени — 60–70 HU, кровь — 50–60, костная ткань — 250 и выше. Верхний предел шкалы колеблется от +1000 до более чем +3000 для разных томографов. Программы-просмотрщики КТ-изображений всегда имеют возможность вычислить среднюю плотность выделенной области, ведь отличить разницу в 10–15 HU «на глаз» трудно, но разница эта может быть значима, например, для диагностики жирового гепатоза, степени накопления новообразованием контраста и т. д.
Рисунок 3 | Шкала Хаунсфилд.
Рисунок 4 | Измерение плотности внутримозговой гематомы: область под номером 2 имеет типичную для крови плотность 60 HU. Область сниженной плотности под номером 1 представляет собой проявление симптома «черной дыры», область под номером 3 представлена как пример неправильного проведения денситометрии (выделенная область интереса гетерогенна, поэтому полученные показатели усреднены).
Функция «окон»
Для визуальной оценки КТ-изображений важны настройки окна. Дело в том, что человеческий глаз не способен различить несколько тысяч оттенков серого, и, чтобы различить близкие по значению плотности, но все же разные структуры, изображение рассматривают в определенном окне. Например, ширина костного окна — 2000 HU, уровень — 500 HU. Это значит, что структуры плотностью 500 HU отобразятся на экране в виде средне-серого цвета, значениям 500 HU до –500 HU будут присвоены оттенки от средне- до очень темно-серого, а структуры плотностью ниже –500 будут отображены слишком темными, чтобы четко их дифференцировать. Структуры плотность выше 1500 HU будут, соответственно, слишком светлыми.
Рисунок 5 | КТ-сканы мозга в «мозговом» (слева) и «костном» (справа) окнах.
Обработка данных
Но вернемся к полученным в результате первичной алгебраической обработки данным. Если перевести «сырые» данные в изображения, то они получатся нерезкими и с размытыми контурами, поэтому для дальнейшей обработки применяют математическую фильтрацию с усилением контуров (конволюцию).
Кернель, или ядро конволюции заложено в протоколе исследования и обработки данных, однако радиолог может менять его по своему усмотрению, задав более «жесткий» или «мягкий» кернель. Например, для сред с высоким естественным контрастом (ткань легкого, костные структуры) применяют жесткий кернель, для органов брюшной полости (низкий естественный контраст) — мягкий. Есть возможность применить разный кернель конволюции к одному и тому же массиву сырых данных, например, после сканирования головы пациента с подозрением на черепно-мозговую травму создать одну серию изображений с жестким кернелем для четкой визуализации костей черепа, а вторую — с мягким кернелем, на ней будут хорошо визуализированы ткани мозга и мозговых оболочек. Каждая серия анализируется радиологом отдельно.
Рисунок 6 | КТ-сканы «фантома» (объекта с внутренней структурой разных плотностей, который используется для проверки и калибровки томографа) с разным кернелем конволюции и силой тока: слева вверху — «мягкий» кернель AC05s, справа вверху — AC10s, внизу слева — стандартный кернель B40s с низкой силой тока 30 mAs, внизу справа — стандартные кернель и сила тока 140 mAs.
Рисунок 7 | КТ-сканы грудного отдела позвоночника с применением «стандартного» (А), «костного» (В) и «легочного» (С) кернеля конволюции.
Еще один важный параметр реконструкции изображения — толщина среза. Его минимальное значение определено параметрами сканирования (проще говоря, толщиной луча). Тонкие срезы используются там, где нужно визуализировать множество мелких контрастных структур — например, при томографии височной кости. Однако чем тоньше срезы, тем больше время сканирования и лучевая нагрузка на пациента.
Для дальнейшей удобной работы с полученными после первичной обработки исходными данными в КТ применяют инструменты постпроцессинга. Наиболее частые — это мультипланарная реконструкция (MPR), позволяющая из аксиальных сканов построить коронарные и саггитальные изображения.
Проекция максимальной интенсивности (MIP) строится таким образом: для каждой координаты XY представлен только пиксель с наивысшим номером Хаунсфилда вдоль оси z, так что в одном двумерном изображении наблюдаются все самые плотные структуры в данном объеме. MIP используют для визуализации костных структур или контрастированных сосудов.
Рисунок 8 | Аксиальный КТ-скан (слева), корональная (вверху) и саггитальная (внизу) мультипланарные реконструкции.
Рисунок 9 | Использование MIP для просмотра ангиографии сосудов легких.
Другой метод — 3D-рендеринг, позволяющий восстановить из исходных данных, подходящих по определенный критерий (чаще всего это также структуры наивысшей плотности — кости и кровь, содержащая контрастное вещество) трехмерную модель. Работая на станции, радиолог может рассматривать модель со всех сторон и «отрезать» лишние фрагменты изображений. Одним из видов 3D рендеринга является виртуальная эндоскопия — технология, позволяющая вывести в трехмерном изображении полый орган (чаще всего проводят виртуальные колоноскопию и бронхоскопию). Это исследование не заменяет реальной скопической процедуры, но может предоставить дополнительные данные или помочь в планировании реальной процедуры.
Рисунок 10 | 3D-реконструкция КТ органов брюшной полости и малого таза.
4D-рендеринг широко используется в основном для КТ-исследования сердца. Для этой технологии необходим томограф с возможностью синхронизировать сканирование и сердечный ритм пациента; используются томографы 4-го поколения либо мультисрезовые томографы с количеством детекторов от 64 и выше. Сканирование проводится в разные фазы сердечного цикла, затем из полученных изображений строится последовательность 3D-моделей, по очереди соединенных в «фильм», позволяющий отследить изменения во время сердечного цикла.
Использование контрастных веществ
Для большинства исследований в КТ используют контрастные вещества (КВ) — вещества, содержащие йод и повышающие значения плотности среды, в которой находятся. В настоящее время выделяют ионные и неионные, мономерные и димерные йодсодержащие рентгеноконтрастные средства. Ионные КВ имеют повышенную осмолярность и в настоящее время не рекомендованы для парентерального контрастирования из-за высокой частоты побочных эффектов. Ионные КС могут быть использованы для перорального контрастирования, сиалографии (контрастирования слюнных желез) и т.д.
Рисунок 11 | КТ-сканы органов брюшной полости с пероральным контрастированием кишечника (стрелкой показан дивертикул стенки кишечника).
Существуют различные методики КТ-исследования с помощью контрастного препарата.
«Классическая» многофазная КТ предполагает введение сравнительно большого (обычно от 70 до 120 мл) контрастного средства со скоростью 3–4 мл/с. За этим следует несколько сканирований нужной области в определенные моменты времени — фазы. Например, исследование печени при подозрении на новообразование чаще выполняется в нативную (бесконтрастную), артериальную (контрастное вещество преимущественно в артериях, 15–40 с от начала введения), портовенозную (КВ в системе портальной вены и печеночных венах, 55–60 с) и отсроченную, или паренхиматозную (несколько минут после введения КВ) фазы. Полученные изображения позволяют не только оценить анатомию сосудов органа, но и дифференцировать найденные образования по характеру накопления КВ.
Рисунок 12 | Трехфазная контрастная КТ пациента с гигантской гемангиомой печени: нативная (бесконтрастная) фаза вверху слева; вверху справа — артериальная фаза; внизу слева — портовенозная фаза; внизу справа — отсроченная (5 мин).
Образование активно накапливает контраст и в артериальную фазу «светится» интенсивнее остальной паренхимы, а в венозную и отсроченную фазы контраст «вымывается» и образование выглядит менее плотным или таким же по плотности, как и остальная паренхима? Вероятно, это гиперваскулярная опухоль или метастаз. Не накапливает контраст (или накапливает в пределах 10 HU) и выглядит гиподенсным во всех фазах? Скорее всего, это киста.
Рисунок 13 | Трехфазная контрастная КТ пациента с простой кистой почки: нативная фаза — вверху слева; вверху справа — кортикальная почечная фаза; внизу слева — паренхиматозная фаза; внизу справа — экскреторная.
Учитывая накопление КВ в определенных фазах, характер этого накопления, а также размеры, расположение и структуру образования, рентгенолог делает предположение о характере образования. Внутривенное контрастирование используется также для проведения КТ-ангиографии.
Рисунок 14 | КТ-аортография у пациента с диссекцией аорты.
Рисунок 15 | КТ-ангиография артерий головного мозга у пациента с болезнью МояМоя (3D-реконструкция).
Перфузионная КТ используется чаще всего для диагностики нарушений мозгового кровообращения и нарушений перфузии миокарда, а также для оценки раннего ответа на химиотерапию. Эта методика позволяет отграничить зону некроза от пенумбры — зоны обратимой ишемии. Перфузионная КТ может быть выполнена на любом мультиспиральном компьютерном томографе, однако, чем больше он имеет детекторов, тем большую зону можно охватить при сканировании. Начальным этапом выполнения перфузионной КТ является нативное сканирование для исключения геморрагии, а также для выявления иной патологии головного мозга. Перфузионная КТ выполняется после внутривенного болюсного введения 40–50 мл контрастного препарата и 2030 мл физиологического раствора со скоростью 5 мл/с. После внутривенного болюсного введения контрастного препарата выполняются многократные сканирования на одном или нескольких уровнях, следующие друг за другом с минимальными промежутками времени или при непрерывной работе рентгеновской трубки. Общая длительность перфузионного исследования составляет около 1 минуты. Для получения графика контрастного усиления (зависимость плотности в единицах Хаунсфилда от времени) для каждого воксела в зоне интереса необходимо зарегистрировать множественные фазы и находить зоны, где скорость кровотока и времени транзита контрастного препарата не соответствуют объему кровотока, что и будет показателем обратимой ишемии.
Правила чтения томограмм
Можно выделить несколько основных факторов, затрудняющих чтение томограммы:
О последних поговорим подробнее.
Один срез на экране представляет собой плоскостное изображение, построенное из пикселей. Однако нужно помнить, что одному пикселю на экране соответствует трехмерный воксель в реальной жизни и толщина этого вокселя соответствует толщине среза.
Допустим, в срез попала структура, которая на всей толщине среза имеет приблизительно одинаковую ширину, например, сосуд. В данном случае проблем не возникает, и структура будет иметь на сканах четкие контуры.
Но что, если срез пришелся на край позвонка? В воксель попала часть позвонка и часть межпозвоночного диска. Они имеют разную плотность и немного разные размеры. Полученные от вокселей данные суммировались, и в результате на скане появляется структура с нечеткими контурами, плотность которой представляется средней между плотностью позвонка и диска.
Еще один пример: округлой формы образование или лимфоузел. При сканировании в срез попадает часть лимфоузла, остальное — окружающая жировая клетчатка. На скане мы увидим нечеткую округлую структуру, а если захотим измерить ее плотность, значения будут средними между реальной плотностью узла и плотностью жира.
Если структура имеет коническую форму и сужается «в срезе», она также будет иметь нечеткие контуры. Примером может служить размытость контуров почки в области полюсов на томограммах. Такая же размытость появится, если, например, сосуд «делает поворот» в срезе.
Рисунок 16 | Эффеты частного объема.
Исходя из сказанного, можно дать несколько советов врачу или студенту, который осмелился открыть диск с КТ-исследованием пациента (или сесть за рабочую станцию радиолога) и проанализировать его самостоятельно:
А потому — главное правило: оценивайте изменения комплексно. Отмечайте не только изменение плотности, но и форму, объем, структуру органа; положение, форму, распространенность, контуры и структуру найденного образования и паттерн контрастного накопления. Сопоставляйте обнаруженные изменения с данными анамнеза и лабораторных исследований пациента. И помните, что любой метод имеет ограничения.
Источники:
