§ 12.2 Променева діагностика

У сучасній медичній практиці діагностика переважної більшості патологічних процесів базується на результатах променевого дослідження. До методів проме­невої діагностики належать рентгенологічний, ультразвуковий, радіонуклідний, тер­мографічний, рентгенівська комп'ютерна томографія. їх перевагами, порівняно з іншими методами клінічного дослідження, є об'єктивність та нетравматичність. Це сприяє широкому впровадженню методів променевої діагностики у клінічну практику.

Променеві методи дослідження дають змогу не тільки виявляти морфологічні порушення при різних захворюваннях, але й стежити за перебігом патологічного процесу під час лікування.

Методи променевої діагностики:

• Х-променеві методи діагностики;

• комп'ютерна томографія (КТ);

• магнітно-резонансна томографія (МРТ) ;

• ядерний магнітний резонанс - спектроскопія in vivo (ЯМР-спектроскопія in vivo);

• позитронна емісійна томографія (ПЕТ) ;

• радіоізотопна діагностика.

Методи ультразвукової діагностики (УЗД):

• ультразвукове дослідження (сонографія);

• ультразвукова доплерографія (УЗДГ);

• дуплексна (подвійна) УЗДГ;

• ехотомографія;

• метод транскраніальноїдоплерографії (ТКД);

• віртуальна сонографія в реальному масштабі часу (real-time virtual sonography – RVS).

Термографія.

Х-променева (рентгенівська) комп'ютерна томографія - ґрунтується на скануванні людського тіла Х-променямиз подальшим перетворенням енергії даного випромінювання в електричні сигнали та комп'ютерною обробкою отрима­них даних. Впровадження у діагностику в 1999 р, спіральних рентгенівських томографів (СКТ) дозволило значно прискорити процес дослідження, а також збільши­ти роздільну здатність систем сканування. Техніка спіральної КТ вимагає пост­ійного обертання трубки при безперервному поступальному русі стола.

Комп'ютерна томографія (КТ) є сучасним високоінформативним методом діагностики патологічних змін органів людини. За розробку теоретичних основ методу КТ і впровадження їх у практичну діяльність його авторам, американцеві Согmасk і англійцеві Нaunsfild, в 1979 році була присуджена Нобелівська премія з медицини та біології. На початковому етапі КТ була розроблена і використовува­лася в неврології та нейрохірургії для виявлення порівняно великої патології (пухли­ни, гематоми, кісти), але стрімкий розвиток технологій дозволив вже через 5-7 років створити швидкодіючі томографи для дослідження всіх органів. На початку 90-х років фірма Siemens випустила перший спіральний томограф, який став техн­ічним проривом у КТ - діагностиці. Помітним стимулом у розвитку комп'ютерної томографії стала поява мультидетекторної спіральної комп'ютерної томографії (МСКТ). Основною рисою МСКТ є наявність декількох різнобіжних рядів матрич­них детекторів безперервного спірального сканування.

Використання спеціальних режимів сканування дозволяє значно скоротити дозу опромінення та значно збільшити швидкість дослідження, при цьому зростає розд­ільна здатність томографа (мінімальна товщина зрізу становить 0,5 мм). Розділь­на здатність спіральних томографів останнього покоління дозволяє одержувати зображення серця і коронарних артерій без артефактів.

Принципом роботи комп'ютерного томографа в загальному є безперервне пошарове сканування обстежуваного пацієнта. Цей метод грунтується на техніці послідовного просвічування тонким Х-променем об'єкта дослідження (голови, шиї, гортані, грудної порожнини, черевної порожнини, органів таза, відділів хребта, суг­лобів тощо) та математичному відновленні двовимірного зображення отриманого "зрізу" на екрані дисплея.

Для одержання якісних зображень при дослідженні судинних структур, серця, а також для проведення диференційної діагностики в КТ проводяться дослідження з внутрішньовенним контрастним посиленням. Контрастні препарати для КТ - це сполуки йоду, найбезпечнішими з яких є неіонні контрастні речовини.

Діагностичні можливості:

• КТ черепа і головного мозку;

• КТ головного мозку з контрастуванням;

• КТ орбіт, придаткових пазух носа, гортані;

• КТ органів грудної клітки;

• КТ ангіопульмонографія;

• КТ органів черевної порожнини;

• КТ органів живота з контрастуванням (в тому числі дослідження ниркових артерій, аорти і її гілок);

• КТ хребта;

• КТ кісток таза і кінцівок;

• КТ коронарних артерій;

• КТ шунтографія, вентрикулографія, аортографія;

• КТ інтра- і екстракраніальних артерій;

• КТ ангіографія нижніх кінцівок.

П риклади діагностичного зображення наведено на рис. 4.1, 4.2.

Рисунок 4.1 КТ- X-променями: а.в –приклад діагностичного зображення, б.г – розрахунок поперечного перерізу за серією томограм

Спіральна КТ (ангіографія) - останнє досягнення рентгенівської комп'ютер­ної томографії. На відміну від звичайної КТ, дослідження проводиться в момент швидкого внутрішньовенного введення 100 мл водорозчинної неіонної контрастної речовини. На відміну від звичайної ангіографії, контрастна речовина вводиться в ліктьову вену, без складних хірургічних маніпуляцій, пов'язаних із проведенням внутрішньосудинного катетера до досліджуваного органа. Це дозволяє проводити

дослідження в амбулаторних умовах протягом 40 - 50 хвилин, без ризику виник­нення ускладнень внаслідок хірургічних маніпуляцій. Різко зменшується промене­ве навантаження на пацієнта, значно знижується вартість дослідження.

Рисунок 4.2

КТ- X-променями: а-КТ зображення площини між печінкою та шлунком. б- проекційне зображення КТ сканерів

Спіральна КТ (ангіографія) повністю заміняє звичайну ангіографію і значно перевершує за точністю ультразвукову діагностику при дослідженні великих судин - аорти та її гілок, легеневої артерії, верхньої і нижньої порожнистих вен. Ця техно­логія дозволяє одержувати важливу додаткову інформацію про стан внутрішніх органів при наявності в них патологічних утворень .

Магнітно-резонансна томографія

Магнітно-резонансна томографія (ядерно-магнітна резонансна

томографія, МРТ, ЯМРТ, NМR, МRІ) - інформативний, безпечний, неінвазивний метод діагно­стики, що дозволяє отримати з високою роздільною здатністю зображення (інду­ковані сигналом ядерно-магнітного резонансу) органів і систем, судинних струк­тур у різних площинах, з використанням тривимірних реконструкцій. Принциповою відмінністю МРТ від КТ є те, що при МРТ вимірюється намагніченість ядер пев­ного типу, що знаходяться у виділеному елементі об'єму, тоді як при КТ вимі­рюється коефіцієнт поглинання Х-променів різними біологічними тканинами. Клінічне застосування методу МРТ - вивчення просторового розподілу ядер водню, фос­фору і деяких інших елементів в організмі людини. Основною величиною, що реє­струється при МР дослідженнях, є відповідь магнітних ядер на дію змінного магнітного поля, яка залежить від щільності ядер та інших параметрів, специфічних для кожної ділянки тіла.

Магнітно-резонансна томографія (рис. 4.3, 4.4)- нерентгенологічний метод дослідження внутрішніх органів і тканин людини. Тут не використовуються Х-промені, що робить метод безпечним.

Діагностичні можливості магнітно-резонансної томографії:

• МР-томографіяголовного мозку;

• МР-томографія хребта і спинного мозку;

• МР-томографія суглобів;

• МР-томографія серця та його ділянки;

• МР-томографіяорганів черевної порожнини та її простору;

• МР-томографіяорганів малого таза (гінекологія, урологія);

• МР-томографіяорбіт;

• МР-томографіяпридаткових пазух носа;

• МР-томографія (ангіографія) судин: головного мозку, сонних і хребтових артерій, грудної і черевної аорти, ниркових артерій, артерій нижніх кінцівок;

• М Р-томографіявенографія (флебографія) головного мозку і нижньої статевої вени.

Рисунок 4.3 Магнітно-резонансний томограф APERTO.HITACHI Medical Systems.

Рисунок 4.4 Магнітно-резонансна система Aperto 0,4 T

Магнітно-резонансна томографія краще візуалізує деякі структури

головного і спинного мозку, а також інші нервові структури. У зв'язку з цим її частіше викори­стовують для діагностики ушкоджень, пухлинних утворень нервової системи, а також в онкології, коли необхідно визначити наявність і поширеність пухлинного процесу. Список захворювань, які можна визначити за допомогою МРТ, значний: запальні, дистрофічні та пухлинні ураження судин і серця, органів грудної і черевної порожнин, ураження лімфатичних вузлів, паразитарні процеси та інші патології (рис. 4.5- 4.8).

Технологія проведення МРТ досить складна — використовується ефект резо­нансного поглинання атомами електромагнітних хвиль. Людину поміщають у маг­нітне поле, яке створює апарат. Молекули в організмі при цьому розвертаються відповідно до напрямку магнітного поля. Після цього радіохвилею проводять сканування. Зміна стану молекул фіксується на спеціальній матриці і передається в комп'ютер, де здійснюється обробка отриманих даних. На відміну від комп'ютер­ної томографії, МРТ дозволяє одержати зображення патологічного процесу в різних площинах.

а б

Рисунок 4.5 Магнітно-резонансна томографія: а - МР серця: зворотний клапан, б - послаблення серцевої функції через дисфункціюклапана аорти

а б

Рисунок. 4.6. Приклади діагностичного зображення: а — МР серця: акінез стінок,

б - анімаційний кліп та контрастне зображення.

а б

Рисунок 4.7. МР скелетно-м'язових тканин: а - розрив передньої хрестоподібної зв'язки,

б- МР грудної клітини

Рисунок 4.8.. Магнітно-резонансна гомографія. Приклади діагностичного зображення. Аневризма

Магнітно-резонансний томограф (рис. 4.9) за своїм зовнішнім виглядом схо­жий на комп'ютерний. Дослідження проходить так само, як і комп'ютерна томо­графія. Стіл поступово просувається вздовж сканера. М РТ потребує більше часу, ніж КТ, і зазвичай займає не менше 1 години.

Рисунок 4.9 Магніто-резонансний томограф AIRIS Mate.HITACHI Medical Systems

До недоліків МРТ слід віднести досить високу (не тільки в Україні, але й у всьому світі) вартість дослідження, а також неможливість його проведення при наявності у пацієнта феромагнітних імплантатів (штучних суглобів, пристроїв ке­рування ритмом серця, дефібриляторів, ортопедичних конструкцій, що утримують кістки тощо).

Ядерний магнітний резонанс - спектроскопія in vivo(ЯМР-спектроскопія in vivo).

ЯМР дозволяє досліджувати складні об'єкти, структуру біомолекул та їх функції в організмі на рівні клітин.

Отримана in vivo біохімічна інформація характеризує рівень енергозабезпе­чення клітин й особливості метаболізму на виділеній ділянці довільної біологічної тканини, дозволяє отримувати досить цінні відомості (додаткові дані МРТ-досліджень) про наявність та тип пухлини, ступінь її злоякісності та цілісності органів і систем.

Іn vivo (у перекладі з латинської - у живому чи на живому) означає, що подія відбувається всередині організму. В науці і in vivo означає експерименти, що прово­дяться на живих тканинах і цілих організмах або всередині них. Прикладами експе­риментів in vivo є досліди на лабораторних тваринах чи клінічні випробування. Такі дослідження значно наближають експериментатора до предмета дослідження.

Особливо значимою є інформація про метаболічні процеси, отримана в ре­зультаті динамічного дослідження пацієнтів з онкологічною патологією. Вона сприяє поетапній оцінці ефективності лікування, підбору дози препарату та опромінення, фіксуючи миттєві або віддалені реакції на проведену терапію. ЯМР в основному використовують для дослідження пацієнтів з пухлинами головного мозку (рис. 4.10).

Рисунок 4.10 . Магнітно-резонансний томограф AIRIS II. HITACHI Medical Systems

Позитронна емісійна томографія (ПЕТ)

Позитронна (двофотонна) емісійна томографія (ПЕТ) використовує в якості РФП ультракороткоживучі радіонукліди, які отримують на циклотронах. Ці радіо­нукліди випромінюють позитрони, при анігіляції яких народжується пара гамма-квантів, що розлітається під кутом 180° і сприймається детекторами, розташова­ними навколо пацієнта.

ПЕТ є ефективним методом клінічних досліджень пацієнтів виключно з онко­логічною патологією. ПЕТ дозволяє отримувати унікальну інформацію про мета­болічну активність пухлин та її зміни внаслідок терапії, що проводиться. За швид­кістю та інтенсивністю накопичення метаболітів, відмічених ізотопами, або спец­іалізованих лікувальних препаратів, можна судити про біологічні особливості тканини пухлин, порівняно з інтактною тканиною, а також, що особливо актуально для он­кологів - оцінювати ефективність лікування та прогнозувати подальший перебіг процесу. Дослідження ПЕТ зазвичай проводяться у науково-дослідних центрах і мають високу вартість.

Однофотонна емісійна комп'ютерна томографія (ОФЕКТ) застосовує радіо­нукліди, що випромінюють один гамма-квант на один радіоактивний розпад, та рухомі детектори, що рухаються навколо досліджуваного об'єкта і формують по­шарове зображення ділянок накопичення РФП. За допомогою ОФЕКТ можна сфо­кусувати увагу на змінах у певній ділянці тіла, отримати об'ємне зображення дос­ліджуваного органа, знизити паразитний вплив фонового випромінювання від на­вколишніх структур.

Радіоізотопна діагностика (РД)

РД - це метод розпізнавання патологічних змін в організмі людини за допомо­гою радіоактивних сполук, який ґрунтується на реєстрації та вимірюванні випром­інювання від введених в організм препаратів. З їх допомогою вивчають роботу органів і систем, швидкість руху крові, обміну речовин тощо.

В РД використовують два способи:

• хворому вводять радіо фармацевтичний препарат із подальшим дослідженням його руху або його концентрації в органах та тканинах;

• в пробірку з досліджуваною кров'ю додають мічені речовини, оцінюючи їх взаємодію. Це так званий скринінг-тест для раннього виявлення різних захворю­вань у необмеженого контингенту пацієнтів.

Показаннями до радіоізотопного дослідження є захворювання залоз внутрішньої секреції, органів травлення, а також кісткової, серцево-судинної, кровотворної систем, головного та спинного мозку, легень, органів виділення, лімфатичного апарату. Його проводять не тільки при підозрі на якусь патологію, але й при відомому захворюванні для уточнення ступеня ураження та оцінки ефективності лікування. Протипоказань для радіоізотопного дослідження немає, існують лише деякі обмеження. Велике зна­чення має порівняння радіоізотопних, рентгенологічних та ультразвукових даних .

Розрізняють шість основних методів радіоізотопної діагностики:

1.Клінічна радіометрія.

2.Радіографія.

3.Радіометрія всього тіла.

4.Сканування та сцинтиграфія.

5.Визначення радіоактивності біологічних проб.

6.Радіоізотопне дослідження біологічних проб у пробірці.