Бурное развитие науки во второй половине прошлого века дало в руки врачей новые высокоинформативные методы диагностики – рентгеновскую компьютерную томографию и магнитно-резонансную томографию. Сегодняшняя задача – их эффективное использование. Однако порой практические врачи не всегда точно знают, какой метод предпочтительнее в том или ином случае. Цель данной статьи – дать ответ на этот вопрос.

Мультиспиральная компьютерная томография (МСКТ)

Определение метода

Рентгеновская компьютерная томография основана на сканировании человеческого тела коллимированным веерным пучком рентгеновских лучей при разнонаправленном движении источника и приемника рентгеновского излучения с дальнейшим его преобразованием в электрические сигналы, компьютерной обработкой полученных данных и синтезом изображений.

История развития МСКТ

Компьютерная томография (КТ) является современным и высокоинформативным методом диагностики патологических изменений органов человека. Компьютерная томография – это метод послойной диагностики, который был создан в 1972 году. За создание этого метода была присуждена Нобелевская премия (G. Hounsfield, A. Cormac, 1979).
Первые томографы были предназначены только для исследования головного мозга. Однако быстрое развитие вычислительной техники позволило к 1976 году создать томограф для исследования тела.
КТ на сегодняшний день – стандартный ведущий метод диагностики многих заболеваний легких и средостения, печени, почек, поджелудочной железы, надпочечников, аорты и легочной артерии, головного мозга и позвоночника.
Внедрение в диагностику в 1999 г. спиральных рентгеновских томографов (СКТ) позволило значительно ускорить процесс исследования, а также увеличить разрешающую способность систем сканирования. Техника спиральной КТ требует постоянного вращения трубки при непрерывном поступательном движении стола. На начальном этапе КТ была создана и использовалась в неврологии и нейрохирургии для выявления сравнительно грубой патологии (опухоли, кисты, гематомы), но стремительное развитие технологий позволило через 5 — 7 лет создать быстродействующие томографы для всех органов.
Создание мультиспиральных компьютерных томографов (МСКТ) в 2001 году произвело революцию в получении изображений и сделало этот метод исключительно достоверным и универсальным для ранней диагностики и скрининга (доклинического выявления) различных заболеваний. На МСКТ кроме традиционных исследований стало возможным выполнять обследование сердца и выполнять “неинвазивную” ангиографию, в том числе и коронарографию. После специальной подготовки кишечника при проведении МСКТ можно выполнять виртуальную колоноскопию.
В мультиспиральных томографах воспринимающее устройство представляет собой не один, а несколько параллельных рядов детекторов, действующих синхронно. Это в свою очередь определяет целый ряд преимуществ МСКТ: высокая скорость сканирования; возможность получения изображения тонкими срезами до 0,5 мм, без увеличения лучевой нагрузки на пациента; высокая разрешающая способность, позволяющая получать информативные изображения внутренних органов и структур в любой плоскости, а также при многоплоскостных и объемных реконструкциях. Все эти качества имеют неоспоримую ценность при обследовании больных различного профиля, независимо от тяжести их состояния.

Достоинства МСКТ

1. Максимально возможная разрешающая способность, что позволяет выявлять минимальные изменения внутренних органов, невидимые при обычной КТ.

2. Значительное ускорение времени исследования. Изучение одной анатомической области занимает 5-7 минут вместо обычных 20-30 минут, при этом общее время сканирования (время включения рентгеновской трубки) не превышает 30 секунд. В отличие от обычной компьютерной томографии исследования органов грудной полости, брюшной полости и забрюшинного пространства выполняются в течение однократной задержки дыхания на 15-20 секунд. Это особенно важно при исследовании детей, пациентов с интенсивными болями и ограниченным объемом движений, при наличии сердечной или дыхательной недостаточности, боязни замкнутых пространств (клаустрофобии).

3. Широкие возможности для неотложных исследований пациентов в тяжелом и крайне тяжелом соматическом состоянии, в том числе при ограниченном контакте с больным, необходимости постоянного мониторинга сердечной деятельности, проведении искусственной вентиляции легких и других реанимационных мероприятий.

4. Разнообразные возможности по обработке полученных данных. Только при МСКТ возможно построение информативных двух – и трехмерных изображений внутренних органов, сосудов, костей и суставов. Такие изображения становятся незаменимыми в сосудистой хирургии, нейрохирургии и неврологии, травматологии и ортопедии, торакальной, абдоминальной и челюстно-лицевой хирургии, урологии. Трехмерные изображения значительно расширяют представления лечащего врача о характере патологии и позволяют выбрать оптимальный подход к лечению заболевания.

Мультиспиральная компьютерная ангиография (МСКТА)

В отличие от обычной КТ при МСКТА исследование проводится в момент быстрого внутривенного введения водорастворимого неионного контрастного вещества в объеме 70-100 мл при помощи автоматического инъектора. В отличие от обычной ангиографии контрастное вещество вводится не в артерию (проведение внутрисосудистого катетера к исследуемому органу), а в локтевую вену. При этом значительно снижается риск возникновения осложнений от манипуляций.
МСКТА полностью заменяет обычную диагностическую ангиографию и позволяет получать важную информацию о состоянии внутренних органов при наличии в них патологических изменений.

Как проводится КТ с контрастированием

Для получения качественных изображений при исследовании сосудистых структур, сердца, а также для проведения дифференциальной диагностики в КТ проводятся исследования с внутривенным контрастным усилением. Контрастные вещества для КТ представляют собой соединения йода, наиболее безопасными из которых являются неионные контрастные вещества.

Диагностические возможности компьютерной томографии

МСКТ наиболее информативно при исследовании:

– органов грудной клетки (легких, средостения), брюшной полости и забрюшинного пространства, малого таза;
– головного мозга, костей черепа, придаточных пазух носа, орбит, височных костей;
– позвоночника, костей и суставов;
– кровеносных сосудов (грудной и брюшной аорты и их ветвей, артерий и вен верхних и нижних конечностей, интракраниальных артерий и вен, нижней полой, воротной вены и их притоков).

Показания к проведению МСКТ

При исследовании органов грудной клетки с помощью МСКТ можно выявить:

• интерстициальные заболевания легких (альвеолит, лимфогенный карциноматоз, гистиоцитоз, саркоидоз, силикоз и антракоз, гиперчувствительный пневмонит, эмфизему)
• инфекционные заболевания легких (пневмонии, инфекционные деструкции, туберкулез органов дыхания, пневмокониозы, паразитарные инфекции)
• опухоли легких (центральный, периферический, бронхиолоальвеолярный рак)
• метастатическое поражение легких
• заболевания бронхов (бронхоэктазы, кисты, рубцовые стенозы бронхов, инородные тела бронхов, бронхиолит)
• нарушения легочного кровообращения (тромбоэмболия легочной артерии, инфаркт легкого, септическая эмболия легких, аномалии легочных сосудов)
• внелегочные патологические процессы (новообразования средостения, медиастинит, патология плевры (плевральный выпот, пневмоторакс, опухоли плевры))

При исследовании органов брюшной полости и забрюшинного пространства с помощью МСКТ можно выявить:

• первичное или вторичное опухолевое поражение печени и билиарных протоков, жировую дистрофию, абсцессы, кисты, в том числе паразитарные, цирроз печени
• причины желчной гипертензии
• гепатомегалию неясной этиологии
• механические повреждения органов брюшной полости и забрюшинного пространства
• острые и хронические панкреатиты
• механические повреждения органов брюшной полости
• различные поражения селезенки, спленомегалию неясной этиологии
• опухолевое, воспалительное поражения почек
• мочекаменную болезнь
• аномалию органов брюшной полости и забрюшинного пространства
• объемное поражение надпочечников
• состояние абдоминальных лимфатических узлов
• патологию брюшной аорты и её ветвей (аневризма, стеноз, расслаивающая аневризма)
• патологию нижней полой, воротной вены и их притоков (варикоцеле, портальная гипертензия)

При исследовании органов малого таза с помощью МСКТ можно выявить:

• опухолевые поражения мочевого пузыря, матки, предстательной железы
• распространенность опухолевого поражения на прилегающие структуры, оценить состояние регионарных лимфоузлов
• патологию подвздошных сосудов (аневризма, стеноз, расслаивающая аневризма)
• механические повреждения органов и костных структур таза

При исследовании головного мозга с помощью МСКТ можно выявить:

• острое нарушение мозгового кровообращения
• черепно-мозговую травму любой степени тяжести
• опухолевые поражения головного мозга
• аномалии мозгового и лицевого черепа, краниовертебрального перехода

При исследовании позвоночника с помощью МСКТ можно выявить:

• дегенеративные изменения (протрузии, грыжи межпозвонковых дисков)
• послеоперационные изменения
• травматические повреждения
• опухолевые изменения
• воспалительных заболевания

При исследовании органов шеи с помощью МСКТ можно выявить:
– опухолевые заболевания гортани, шеи, щитовидной железы (в т.ч. загрудинный и внутригрудной зоб)
– метастатическое поражение лимфоузлов шеи, лимфогранулематоз

Противопоказания к проведению КТ

Абсолютных противопоказаний к проведению МСКТ нет. Поскольку исследование связано с лучевой нагрузкой, при обследовании беременных женщин и маленьких детей необходимо тщательно взвешивать необходимость проведения МСКТ в каждом конкретном случае.

Ограничения к проведению компьютерной томографии

• масса тела больного больше 150 кг – зависит от типа томографа
• наличие в желудке и кишечнике бариевой взвеси при исследовании органов брюшной полости
• неадекватное поведение пациента

Магнитно-резонансная томография (МРТ)

Определение метода

Магнитно-резонансная томография (МРТ) является одним из современных неинвазивных методов лучевой диагностики, позволяющих получать изображения внутренних структур тела человека. Важным преимуществом МРТ по сравнению с другими методами лучевой диагностики является отсутствие лучевой нагрузки. МРТ позволяет проводить исследование в любых плоскостях с учетом анатомических особенностей тела пациента. МРТ обладает высокой мягкотканной контрастностью и позволяет выявлять и характеризовать патологические процессы, развивающиеся в различных органах и тканях тела человека.

История развития МРТ

В 1946 году двое ученых из США – Феликс Блох и Ричард Парселл независимо друг от друга описали физическое явление, основанное на магнитных свойствах ядер некоторых атомов. Они открыли, что ядра, находящиеся в постоянном магнитном поле и сориентированные параллельно его силовым линиям, способны поглощать энергию в радиочастотном диапазоне, меняя при этом свою ориентацию. При возвращении к первоначальной ориентации они переизлучают эту энергию. Явление было названо ядерным магнитным резонансом (ЯМР). Ядерным – потому что взаимодействие происходит только с магнитными моментами атомных ядер. Магнитным – потому, что эти моменты ориентированы постоянным магнитным полем, а изменение их ориентации вызывается радиочастотным электромагнитным полем. Резонансом – потому что параметры этих полей строго связаны между собой. В 1952 году за это открытие оба ученых получили Нобелевскую премию по физике. МРТ был назван магнитно-резонансной томографией, а не ядерно-магнитной резонансной томографией (ЯМРТ) из-за негативных ассоциаций со словом “ядерный”.

Физические основы явления ЯМР

МР-томография включает в себя получение явления ЯМР в объекте исследования, помещенном в постоянное магнитное поле, и наступающие в нем после прекращения действия радиочастотного импульса процессы обратного выделенного выделения энергии. Необходимыми элементами любого магнитно-резонансного томографа являются сильный магнит, передающая, приемные радиочастотные катушки и градиентные катушки. Полученная при сканировании информация обрабатывается компьютером посредством преобразования Фурье и в виде черно-белого изображения поступает на экран монитора. Для получения явления ЯМР необходимо постоянное, стабильное и однородное магнитное поле. Поэтому основной частью любого магнитно-резонансного томографа (МР-томографа) является большой магнит, создающий постоянное магнитное поле большой напряженности. Основным техническим параметром, определяющим диагностические возможности МРТ, является напряженность магнитного поля, измеряемая в Тл (тесла).
Высокопольные томографы (от 1 до 3 Тл) позволяют проводить наиболее широкий спектр исследований всех областей тела человека, включающий функциональные исследования, ангиографию, быструю томографию. Томографы этого уровня являются высокотехнологичными комплексами, требующими постоянного технического контроля и крупных финансовых затрат. Низкопольные томографы обычно являются экономичными, компактными и менее требовательными с технической и эксплуатационной точек зрения.
Некоторые МР-томографы оснащены специальными пакетами программ для избирательной визуализации только жидкостных структур. Применение этих программ позволяет получить изолированное изображения ликвора в полости черепа и позвоночном канале, мочи в мочевыводящих путях, жидкости в кистах. Такой метод исследования получил название миелоурографии. В последнее время интенсивно развивается и все шире внедряется в клиническую практику метод МР-холангиопакреатографии, позволяющий получить качественное изображение желчных протоков, желчного пузыря и панкреатического протока.
Современные методики МР-обследования головного мозга, доступные на высокопольных томографах, позволяют получить информацию о кровотоке на капиллярном уровне (перфузионная МРТ), количественно оценить движение молекул воды через мембраны клеток (диффузионная МРТ), визуализировать ход проводящих путей головного мозга, например кортикоспинального тракта (МР-трактография).
Диагностические возможности МР-ангиографии наиболее широко раскрываются при обследовании сосудов виллизиева круга, синусов головного мозга, сонных артерий, грудной и брюшной аорты. МР-ангиография сосудов головы и шеи может проводиться без введения контрастного вещества.

МРТ с внутривенным контрастированием

В значительном количестве случаев при проведении МРТ естественной контрастности тканей хватает для выявления и определения характеристик патологического очага. Однако часто встречаются ситуации, когда патологический очаг не визуализируется. В некоторых случаях бывает трудно определить границы патологического очага (из-за перифокального отека тканей), оценить его структуру. Точность диагностики и характеризации гиперваскулярных процессов (опухоли, воспаление, сосудистые мальформации) может быть существенно повышена при использовании внутривенного контрастного усиления. У пациентов, перенесших оперативное лечение по поводу удаления опухоли головного мозга или мозговых оболочек, часто возникают трудности в диагностике рецидива опухолевого роста за счет послеоперационных глиозных изменений. В таких ситуациях помогает диагностика с введением специальных средств контрастирования.
Основой для создания МР-контрастных препаратов стал редкоземельный металл гадолиний. В чистом виде данный металл обладает высокой токсичностью, однако в форме хелата становится практически безопасным (в том числе отсутствует нефротоксичность). Контрастирующие препараты безвредны для пациентов, практически не вызывают аллергических реакций. Побочные реакции возникают крайне редко (менее чем в 1% случаев) и обычно имеют легкую степень выраженности (тошнота, головная боль, жжение в месте инъекции, парестезии, головокружение, сыпь).

Проведение МРТ

Стандартные протоколы МРТ включают получение Т1-взвешенных изображений (чувствительных к наличию жира или крови) и Т2-взвешенных изображений (чувствительных к отеку, опухолевой или воспалительных инфильтраций тканей) в двух-трех плоскостях (аксиальной, сагиттальной и фронтальной). Структуры, практически не содержащие протонов (кортикальная кость, кальцификаты, фиброзно-хрящевая ткань), а также артериальный кровоток имеют низкую интенсивность сигнала и на Т1-, и на Т2-взвешенных изображениях. Выбор импульсных последовательностей и плоскостей томографии осуществляется рентгенолаборантом в соответствии с инструкциями врача-рентгенолога. Обычно обследование пациента основывается на стандартном протоколе, дополняемом специализированными импульсными последовательностями и плоскостями (в том числе ориентированными под углом по ходу анатомических структур) в зависимости от конкретной клинической ситуации и предварительного диагноза. Соответственно время проведения исследования обычно составляет от 20 до 40 минут в зависимости от анатомической области и клинической ситуации.

Достоинства МРТ

– Отсутствие лучевой нагрузки на пациента.
– Возможность получения изображений в любой плоскости.
– Неинвазивность исследования (высокая контрастность тканей позволяет отчетливо дифференцировать ткани в условиях естественной контрастности).
– Возможность получения отчетливого изображения мягкотканых структур без предварительной подготовки к исследованию.
– Отсутствие артефактов от костных структур.
– Возможность проведения исследования без специальной подготовки.

Диагностические возможности МРТ

МРТ наиболее информативно при исследовании головного мозга, позвоночника и спинного мозга, органов брюшной полости и забрюшинного пространства, органов малого таза (гинекология, урология), суставов, кровеносных сосудов и мягких тканей.

Показания к проведению МРТ

При исследовании головного мозга с помощью МРТ можно выявить:

– Сосудистые изменения – инфаркты, ишемии, сосудистые энцефалопатии.
– Воспалительные заболевание – менингоэнцефалиты, абсцессы и др.
– Демиелинизирующие заболевания – рассеянный склероз, острый рассеянный энцефаломиелит и др.
– Сосудистые мальформации – артериальные аневризмы, венозные и артериовенозные мальформации.
– Дистрофические изменения – болезнь Альцгеймера и др.
– Опухоли головного мозга или его оболочек.
– Аномалии развития головного мозга.
– Заболевания гипофиза – микроаденома и др.
– Последствия черепно-мозговой травмы.
– Послеоперационные изменения головного мозга.
– Врожденные и приобретенные изменения кровеносных сосудов (мальформации, аневризмы, стенозы, окклюзии).

При исследовании позвоночника и спинного мозга с помощью МРТ можно выявить:
– Грыжи межпозвонковых дисков.
– Опухолевые заболевания спинного мозга и позвоночника.
– Демиелинизирующие и сосудистые поражения спинного мозга.
– Воспалительные заболевания позвоночника и спинного мозга.
– Аномалии и пороки развития спинного мозга.
– Посттравматические изменения спинного мозга.
– Послеоперационные изменения спинного мозга.

При исследовании органов малого таза с помощью МРТ можно выявить:

– Воспалительные изменения.
– Опухолевые образования.
– Аномалии развития.

При исследовании брюшной полости с помощью МРТ можно выявить:
– Опухолевые заболевания.
– Воспалительные заболевания.
– Аномалии развития.
– Паразитарные заболевания.
– Сосудистые заболевания.

При исследовании крупных суставов (тазобедренных, коленных, плечевых, голеностопных, локтевых) с помощью МРТ можно выявить:
– Механическое повреждение внутрисуставных и наружных связок, суставных хрящей.
– Механическое повреждение менисков коленных суставов.
– Механическое повреждение вращательной манжеты плечевого сустава.
– Дегенеративные изменения суставов (степень артроза).
– Наличие жидкости в полости сустава.
– Асептический некроз в дорентгенологической стадии.

Противопоказания к МРТ

Абсолютные противопоказания к МРТ:

• Наличие искусственных водителей ритма – в сильном постоянном магнитном поле работа водителей ритма нарушается, что может представлять опасность для здоровья и жизни пациента.
• Наличие больших металлических имплантатов, осколков, металлических инородных тел орбиты (при смещении может произойти повреждение глазного яблока).
• Наличие металлических скобок, зажимов на кровеносных сосудах (попадая в сильное магнитное поле, клипсы могут изменить свое положение, что может привести к возникновению кровотечения с летальным исходом).

Относительные противопоказания к МРТ:

• Клаустрофобия (боязнь замкнутого пространства) может быть непреодолимым препятствием для проведения обследования.
• Эпилепсия, шизофрения.
• Крайне тяжелое состояние больного.
• Невозможность для пациента сохранять неподвижность во время обследования.
• Для большинства исследований обязательным условием получения качественных изображений является спокойное и неподвижное положение пациента, что определяет необходимость седации у беспокойных пациентов или применения анальгетиков у пациентов с выраженным болевым синдромом или использование медикаментозного сна у пациентов с клаустрофобией или психическими нарушениями.
• Технические ограничения (связанные с нагрузкой на стол томографа, при обследовании пациентов с избыточной массой тела) – при исследовании на большинстве МР-томографов вес пациента не должен превышать 130 кг. Дополнительным ограничением может оказаться окружность талии, несовместимая с диаметром туннеля томографа или приемной катушки.
• Несъемные зубные протезы, танталовые скобки на грудине не являются противопоказаниями к исследованию, однако их наличие снижает качество изображения. Имплантаты в длинных трубчатых костях, металлические инородные тела искажают однородность магнитного поля и делают невозможным проведение качественного МР-томографического исследования. Исключением являются имплантаты из титана, никелида титана и других немагнитных металлов, которые не мешают визуализации окружающих их анатомических структур.
• Первый триместр беременности. Повторяющиеся радиочастотные импульсы приводят к минимальному нагреву тканей в объекте исследования. Для организма взрослого человека этот нагрев совершенно безвреден и проходит бесследно. У плода в первом триместре беременности этот нагрев может привести к нежелательным отдаленным последствиям, заключающимся в увеличении риска врожденных заболеваний. Второй и третий триместры беременности не являются противопоказанием для проведения МР-томографического исследования.

При проведении МРТ исследования все металлические предметы (заколки, булавки, монеты, съемные зубные протезы и т.д.) должны оставляться пациентом на время обследования в специально отведенном для этого месте. Более того, в процедурную МР-томографа не должны вноситься металлические объекты, так как они могут быть притянуты магнитным полем, нанести травму пациенту, медицинскому персоналу и повредить томограф.