Глава 5. Лучевая диагностика

Лучевая диагностика- это диагностика, основанная на получении, передаче и анализе изображений, формируемых с помощью рентгеновского излучения, электромагнитных, ультразвуковых и корпускулярных полей.

Различают следующие методы лучевой диагностики:

- рентгендиагностика (в том числе компьютерная томография);

- радионуклеотидная диагностика (в том числе эмиссионная

компьютерная томография);

- ультразвуковая диагностика;

- магнито - резонансная томография;

- медицинская термография.

Принципами лучевой диагностики являются:

1) всякое лучевое исследование должно быть обосновано. Главным аргументом в пользу проведения лучевой процедуры должна быть клиническая необходимость получения дополнительной информации, без которой полный индивидуальный диагноз неосуществим;

2) следует учитывать лучевую нагрузку на больного;

3) следует придерживаться порядка выполнения процедур «от простого к

сложному»;

4) необходимо учитывать экономический фактор;

5) обязательно учитывать противопоказания к тому или иному методу

лучевой диагностики.

Выделяют 3 уровня лучевой диагностики:

1-й уровень: - стандартная рентгенография;

- рентгеноскопия по показаниям;

- обычная томография;

- базовое УЗИ.

2-й уровень: - специальные методы рентгенографии: ангиография и

прочие;

- специальное УЗИ: доплерография и прочие;

- компьютерная томография;

- сцинтиграфия.

3-й уровень: - ЯМР-томография;

- позитронная эмиссионная томография;

- иммуносцинтиграфия.

Данные виды диагностики нашли применение и во фтизиатрии. Наиболее широко в диагностике туберкулеза используется рентгенологический метод в связи с его большей доступностью, информативностью, способностью дать объективную оценку изменений в органах и тканях.

5.1. Рентгенологические методы

Рентгенологический метод – это способ изучения строения и функций различных органов и систем, основанный на качественном или количественном анализе пучка рентгеновского излучения прошедшего через тело человека.

Разновидностями рентгенологического метода являются:

- рентгенография;

- флюорография;

- рентгеноскопия;

- томография;

- компьютерная томография.

- рентгенологические методы с контрастированием:

- ангиопульмонография;

- бронхиальная артериография;

- плеврография;

- фистулография;

- кавернография;

- медиастинография;

- лимфография.

Остановимся более подробно на каждом из этих методов.

РЕНТГЕНОГРАФИЯ

Рентгенография – это способ рентгеновского исследования, при котором изображение объекта получают на рентгеновской пленке путем ее прямого экспонирования пучком рентгеновского излучения.

Это основной рентгенологический метод диагностики туберкулеза органов дыхания.

Преимуществами данного метода являются:

- высокая разрешающая способность;

- объективность метода;

- меньшая лучевая нагрузка для медицинского персонала и пациентов (по

сравнению с рентгеноскопией);

- возможность создания рентген. архива;

- возможность проследить процесс в динамике;

- возможность консультации с другими специалистами;

-возможность использования в научно-исследовательской работе и

обучении.

К недостаткам рентгенографии относятся:

- статичность изображения;

- однопроекционность;

- удлинение времени исследования;

- суммация теней, обусловленная наличием в окружении легочной ткани

более плотных элементов грудной клетки (ключицы, ребра, грудина,

диафрагма);

- дорогой метод.

Рентгенограммы бывают обзорными и прицельными.

Обзорные рентгенограммы выполняют при расстоянии 1,5 – 2 м между фокусом трубки и пленкой, что позволяет сохранить на снимке нормальные, истинные размеры отображаемого объекта.

Прицельные рентгенограммы проводят за экраном с расстояния 30-80 см узким пучком лучей под контролем рентгентелевидения. Они позволяют выделить зоны интереса и освободить их от мешающих теней путем изменения положения больного.

Рентгенограммы могут выполняться в прямой, боковой и косой проекциях.

Прямые снимки могут быть передние и задние, в зависимости от того передние или задние поверхности грудной клетки обращены к кассете. Передние прямые снимки называют обзорными рентгенограммами.

При проведении исследования в прямой проекции рентгеновские лучи проходят перпендикулярно к фронтальной плоскости грудной клетки. Они дают ориентировочное представление о наличии патологических изменений и являются исходными для применения дополнительных методик рентгенологического обследования.

Задние прямые рентгенограммы производят дополнительно при локализации патологического процесса в задних отделах грудной клетки.

При проведении исследования в боковой проекции центральный пучок рентгеновских лучей идет в поперечном направлении по наиболее длинному диаметру грудной клетки, то есть больной стоит под углом 90 градусов, боковой поверхностью грудной клетки прилежит к кассете, руки пациента скрещены на голове, голова приподнята вверх. Боковые рентгенограммы особенно важны для уточнения локализации патологического процесса по долям, сегментам легких, применяются для выявления изменений в междолевых плевральных щелях и в области корня легких.

При двухсторонней легочной патологии лучше делать рентгенограммы в косых проекциях (при повороте больного относительно плоскости кассеты на 30-45°), на которых получают раздельное изображение правого и левого легкого. На снимках в косых проекциях лучше выявляются плевральные изменения и поражения в нижних отделах легких.

Снимки производят обычно на высоте вдоха. В условиях выдоха снимки делают для лучшего выявления края коллабированного легкого и плевральных сращений при наличии пневмоторакса, а также для определения смещения органов средостения при патологии легких и плевры.

Жесткие суперэкспонированные снимки (с увеличением жесткости рентгеновского излучения, удлинением экспозиции в 2-4 раза против обычного) производят больным с экссудативным плевритом, при наличии массивных плевральных наложений, массивных уплотнений в легочной ткани, фиброзном медиастените, для лучшего выявления стенок трахеи и крупных бронхов («воздушная бронхография»). На суперэкспонированных снимках иногда можно выявить в зонах массивного затемнения различные структуры, невидимые на обычном снимке, но тени малой интенсивности на таких снимках не отображаются.

При рентгенографии жесткими лучами (с увеличением жесткости рентгеновского излучения без удлинения экспозиции) преодолевается плотность костных образований, при этом лучше просматривается легочный рисунок, структура средостения и корней легких, повышается контрастность изображения очаговых теней, расположенных за ребрами, тенью сердца, в латеральных отделах. Проведение таких исследований показано для уточнения характера интерстициальных изменений и для диагностики очаговых теней, локализованных в верхушках легких, которые на обычных рентгенограммах можно только заподозрить.

Рентгенограммы с прямым увеличением изображения (коэффициент увеличения не должен превышать 1,5, при большем увеличении - теряется резкость изображения) используются для выявления перибронхиальных изменений (уплотнения стенок дренажных бронхов), уточнения характера и распространенности интерстициальных изменений, для выявления мелких очагов, невидимых на обычных рентгенограммах; для анализа структуры очагов, слоистости, каверн, туберкулом, для выявления дополнительных изменений в окружающей легочной ткани, для анализа участков локальной буллезной эмфиземы.

ФЛЮОРОГРАФИЯ

Флюорография – это метод фотографирования с флюоресцирующего экрана на фотопленку (пленочная флюорография).

Основными преимуществами данного метода являются:

- высокая пропускная способность по сравнению с рентгенографией;

- меньше лучевая нагрузка по сравнению с рентгеноскопией;

- менее дорогой метод;

- метод объективный по сравнению с рентгеноскопией;

- удобен при хранении архива;

- флюорограммы с размером кадра 100 × 100 мм по разрешающей способности и информативности приравниваются обзорному снимку.

Флюорограммы применяются для массовых ФГ- обследований на туберкулез и первичной диагностики заболеваний легких и средостения.

ФГ- исследования проводятся во флюорографических кабинетах (стационарных или передвижных).

Флюорограммы по размеру кадра могут быть:

- крупнокадровые (100 × 100 мм);

- среднекадровые (70 × 70 мм);

- мелкокадровые (35 × 35 мм).

При массовых флюорографических обследованиях органов грудной клетки при работе на крупнокадровом флюорографе производится 1 кадр на умеренном вдохе, при работе на мелкокадровом флюорографе – 2 кадра на умеренном вдохе.

Плановое флюорографическое обследование населения на территориях с благоприятной эпидемиологической обстановкой по заболеваемости туберкулезом проводят 1 раз в 2 года начиная с 15-ти летнего возраста. В районах неблагополучных по заболеваемости туберкулезом – 1 раз в год. Чтобы избежать пропуска патологии при проведении флюорографических исследований осуществляется двойное независимое чтение флюорографической пленки.

В последние годы на смену пленочной флюорографии приходит цифровая флюорография, имеющая ряд преимуществ:

- высокое качество, информативность метода, возможность компьютерной

обработки изображения;

- в 10-15 раз меньше лучевая нагрузка на пациента, чем при пленочной

ФГ (соответственно в прямой проекции 0,05 и 0,7 мЗв);

- быстрота получения изображения;

- возможность комбинированного просмотра;

- возможность распечатки на бумаге нескольких копий изображения;

- возможность передачи изображения на расстояние;

- удобство хранения цифровых рентгенограмм;

- низкая стоимость исследования.

При цифровой рентгенофлюорографии имеется 2 варианта визуализации и фиксации получаемого изображения:

- мониторный (с записью информации на магнито-оптические диски ZIP с последующим просмотром на экране монитора персонального компьютера;

- принтерный (с фиксацией получаемого изображения на бумагу с помощью лазерного принтера или термопринтера.

Мониторный способ получения изображения имеет преимущества перед пленочными методами исследования (флюорография, рентгенография) и принтерной распечаткой. Он позволяет более детально изучить выявленную в грудной клетке патологию путем математической обработки, полученной картины. При мониторном варианте можно:

- увеличить изображение;

- выделить фрагменты измененного участка легочной ткани;

- усилить контрастность, резкость контуров;

- определить линейные размеры;

-определить угол между различными анатомическими линиями;

- определить площадь образований.

Эти достоинства мониторного изображения проявляют себя в диагностике любых по размерам и локализации очагов, фокусов и инфильтрации в легких. Более четко оцениваются очаговые тени в легких, их контуры, структура. Метод позволяет увидеть участки деструкции на фоне инфильтрации. Эффективен мониторный вариант и при обширных участках поражения легочной ткани с симптомами нарушения бронхиальной проходимости и соответственно изменения легочного рисунка. Возможна первичная диагностика опухолевой патологии средостения.

Недостатком цифровой рентгенофлюорографии является обязательное наличие персонального компьютера и специальной программы для просмотра данных предыдущих цифровых рентгенограмм. Обеспеченность персональными компьютерами лечебно-профилактических учреждений – задача не всегда выполнимая.

К преимуществам принтерной (бумажной) фиксации изображения, по сравнению с мониторным вариантом, относятся:

- сохранение полученной информации путем распечатки на любом этапе обследования пациента;

- можно вложить принтерную копию в историю болезни, амбулаторную карту;

- можно выполнить любое количество копий, без дополнительного облучения пациента.

Недостатками принтерного варианта являются:

- копии хуже поддаются анализу, так как утрачивается хорошее разрешение по контрастности. Для получения хорошей принтерной копии изображение на экране монитора должно быть более светлым по сравнению с привычной тональностью серой шкалы;

- нет возможности использовать программы математической обработки.

В настоящее время цифровая рентгенофлюорография применяется для своевременного выявления туберкулеза, и она также успешно заменяет обзорную рентгенографию легких в качестве диагностического метода.

РЕНТГЕНОСКОПИЯ

Рентгеноскопия – метод рентгенологического исследования, при котором изображение объекта получают на светящемся (флуоресцентном) экране.

Преимущества рентгеноскопии, по сравнению с рентгенографией и флюорографией, следующие:

- данный метод позволяет определить функциональное состояние органов

(воздухонаполняемость респираторных отделов легких, подвижность

диафрагмы, средостения, ребер);

- это полипозиционный метод;

- имеется возможность рентгенпальпации;

- быстрый метод;

- дешевизна метода (нет расходов на рентгеновскую пленку).

К недостаткам метода относятся:

- низкая разрешающая способность (не различаются глазом детали менее

2,5 мм);

- это субъективный метод;

- высокая лучевая нагрузка на пациента и на медицинский персонал, так

как работа с пациентом занимает от 1,5 до 5 мин;

- необходимость адаптации при работе в темном помещении.

Рентгеноскопию можно проводить:

- в положении стоя (ортоскопия);

- в горизонтальном положении больного

(трохоскопия);

- в положении больного на боку (латероскопия).

При проведении рентгеноскопии (ортоскопии) больной стоит лицом к врачу за экраном, расположенным на расстоянии 75-100 см от трубки, с приподнятой головой и руками, согнутыми в локтях, тыльная сторона кистей рук фиксируется на гребешках подвздошных костей, локти выдвигаются несколько вперед.

Рентгеноскопический анализ органов грудной клетки проводится в следующей последовательности:

1) общий осмотр грудной клетки и органов грудной полости (при широко раскрытой диафрагме рентгенаппарата);

2) обзор диафрагмы, синусов с определением их положения, формы, контуров, подвижности (при суженной диафрагме аппарата);

3) детальное исследование легочных полей, начиная с верхушек легких (при суженной диафрагме аппарата). Исследование проводят при различных фазах дыхания и поворотах больного (вентродорсальное, дорсовентральное положения, косое положение);

4) изучение корней легких (положение, структура, контуры и т.д.).

В настоящее время рентгеноскопию, как правило, проводят с использованием электронно-оптического усиления рентгеновского изображения и рентгенотелевидения, что существенно расширяет ее возможности:

- возможна регулировка яркости, контрастности изображения;

- одновременно могут наблюдать изображение несколько специалистов;

- возможно фотографирование изображений;

- работа проводится в светлом помещении;

- снижается лучевая нагрузка на 30-40%;

- имеется возможность регистрации изображения на видеомагнитную

ленту;

- возможность передачи изображения на несколько телевизионных

приемников.

Применяется рентгеноскопия после рентгенографии по определенным показаниям. Показаниями к рентгеноскопии являются:

- контроль во время прицельных снимков и диагностических пункций;

- контроль при проведении рентгенобронхиологических,

ангиографических и фистулографических исследований;

- для определения отношения патологических теней к костным

образованиям грудной клетки;

- для выявления свободной жидкости, воздуха в плевральной полости;

- для уточнения подвижности диафрагмы, состояния синусов;

- для уточнения величины полости в легких или остаточной плевральной

полости;

- после хирургических вмешательств на грудной клетке;

- для контроля за уровнем формирования газового пузыря при

пневмоперитонеуме;

- для проведения проб Вальсальвы и Мюллера, выявление симптома

Гольцкнехта-Якобсона.

ТОМОГРАФИЯ

Томография – это метод послойного рентгенологического исследования органов грудной клетки.

Главным преимуществом данного метода является отсутствие суммационного эффекта, наблюдаемого на обзорной рентгенограмме органов грудной клетки.

При томографическом исследовании рентгеновская трубка во время экспозиции и кассета с пленкой движутся в противоположном направлении. При этом изображение точек, расположенных выше и ниже плоскости вращения системы, размазывается.

Выделяют следующие виды (способы) томографических исследований:

1) линейная томография: а) с продольным типом размазывания теней;

б) с поперечным типом размазывания теней;

в) с косым направлением размазывания теней.

2) томография в различных проекциях: прямой, боковой;

3) томография при различном положении больного:

а) при вертикальном положении больного;

б) в положении грудного лордоза.

4) томография с изменением угла качания трубки (тонкие, толстые срезы);

5) томография с выделением широкой зоны изображения (зонография);

6) томография с лучами повышенной жесткости;

7) томография в различные фазы дыхания;

8) одномоментная многослойная томография.

Данные способы томографии используются для дополнения и уточнения данных обычной рентгенографии, расширения представления о патологических изменениях, чаще используются для выявления в легких образований, скрытых тенью скелета, сердца, большими плевральными изменениями. Наиболее часто применяют их для изучения патологии в области верхушек легких, корня, сердца и средостения.

Остановимся кратко на каждом из них.

Томографическое исследование больного в вертикальном положении считается более физиологическим для системы органов дыхания и кровообращения. При данной методике не изменяется вентиляция и кровенаполнение легких. Оно позволяет получить «физиологическое» представление о состоянии бронхиального дерева, крупных сосудов, органов средостения, корней легких, помогает отличить увеличение лимфатических узлов средостения, корней легких от сосудистых изменений, выявить и локализовать скопления экссудата в плевральной полости.

Томограммы (ТГ) в вертикальном положении больного, выполненные в косой проекции при повороте тела больного вокруг фронтальной оси на 50-55°С позволяют выявить изменения лимфатических узлов средостения и дать их подробную характеристику. ТГ в левой косой проекции позволяют получить прямое отображение лимфоузлов артериального протока и пароаортальных узлов.

Применяется во фтизиатрии и ТГ с разной толщиной выделенного слоя. При томографии толщина выделенного слоя зависит от угла поворота трубки. Стандартный рабочий угол качания трубки при обычной томографии составляет 30-40º, при угле поворота трубки более 50º выделяются «тонкие срезы», от 30 до 15º – «толстые срезы», при угле поворота менее 10º получается изображение широкой зоны легкого (зонограммы).

Можно выделить следующие преимущества зонографии по сравнению с рентгенографией:

- менее выраженный суммационный эффект, вследствие устранения костных структур, мягких тканей, выделения в слое части легкого;

- отмечается усиление объемного эффекта, в связи, с чем на зонограмме не получается конгломератности изображения легочных структур и патологических изменений, более достоверное изображение находят мелкие и крупные очаги, каверны, полости распада, так как они в полном объеме входят в выделяемый слой;

- можно проследить ход сосудов до 7-8 порядка (при томографии – только до 4-5 порядка);

- можно установить топографическую взаимосвязь патологических образований с бронхососудистыми пучками сегментов, с корнем легкого;

- повышается вероятность непопадания в интересующий слой.

«Тонкие срезы» ТГ дают четкое структурное отображение стенок каверн, округлых образований, очагов, туберкулем, кист, опухолей, эмфизематозных булл, но отображение структурных элементов легочного рисунка на тонких срезах теряется. Для его изучения лучше использовать «толстые срезы» ТГ, полученные при угле качания трубки 15-30°.

Одномоментная многослойная томография – способ производства нескольких томографических срезов (снимков) при одной экспозиции. Для выполнения данной методики применяются специальные симультантные кассеты, в которые вкладывается одновременно до 7 пленок.

ТГ с поперечным размазыванием тени информативны для выявления патологических изменений в трахеобронхиальном дереве и в области корней легких.

Боковые ТГ с поперечным размазыванием позволяют устранить массивные тени плечевого скелета, позвоночника, средостения и используются для выявления изменений в верхних и дорсальных отделах легких, скрытых этими структурами.

ТГ с косым размазыванием могут подтвердить наличие полостей, не выявляемых другими методами.

Для выполнения ТГ (зонограмм) с разными типами размазывания необходимо иметь приставной столик для укладки больного поперек (или косо) томографического стола.

ТГ могут проводиться в положении грудного лордоза, когда под спину больного подкладывается треугольная плоскость из пенопласта, угол которой в 25-30° находится на уровне угла лопаток, а широкое основание на уровне поясницы, руки при этом поднимаются за голову. Данная томографическая укладка способствует передислокации 1,2,3-го сегментов легких, уменьшает суперпозицию теней и применяется соответственно для уточнения изменений в 1-2-м сегменте легких.

ТГ с прямым увеличением изображения в прямой или боковой проекции позволяют детализировать структуры фокусных, конгломератных, полостных образований, анализировать элементы дренажной системы, позволяют проследить взаимосвязь этой системы с корнем, плевральными оболочками, уточнить состояние бронхов среднего, крупного калибра и структуру лимфатических узлов.

Боковые ТГ используются для уточнения локализации патологического процесса, для выявления полостей в 4, 6, 10-м сегментах. Они информативны так же при двухсторонних процессах в легких, так как боковые ТГ дают изолированное изображение сагиттального разреза каждого легкого в отдельности, в отличие от бокового снимка, который дает суммационное изображение легких.

Томография лучами повышенной жесткости (напряжение на трубке повышается на 15-20 кВ от стандартных условий) применяется при массивном уплотнении легочной ткани, обусловленном плевропневмоциррозом, ателектазом, вследствие оперативных вмешательств, торакопластики, формирования фиброторакса.

ТГ, выполняемые в разные фазы дыхания, позволяют оценить состояние вентиляции в разных отделах легких, характер кровенаполнения сосудов, уменьшение их в калибре, а так же степень смещаемости органов относительно друг друга.

Для проведения томографии очень важно правильно определить по предшествующим рентгенограммам и рентгеноскопии глубину залегания выявленных патологических изменений. При обычной томографии отсчет слоев ведется от кожи спины до середины патологического процесса, причем каждый следующий слой располагается на расстоянии 1см от предыдущего (шаг томографа 1см). Выбор шага томографа зависит от величины патологической тени. При значительных размерах этих теней целесообразен шаг 1,5-2 см, при небольших размерах - 0,5 - 1см. Выявление патологических изменений на задних срезах грудной клетки (1-8 см) будет свидетельствовать в пользу туберкулеза, на передних срезах (11 см и более) – в пользу пневмонии, рака.

Томографический срез, проходящий через корень легкого, на котором хорошо различимы трахея и крупные бронхи, называется томограммой средостения (у взрослых это ориентировочно срезы 9,10,11 см). ТГ средостения показаны всем пациентам при подозрении на туберкулез внутригрудных лимфоузов и проводят их в 2-х проекциях: прямой и боковой. При этом количество срезов должно быть не менее 3-х.

КОМПЬЮТЕРНАЯ ТОМОГРАФИЯ

Компьютерная томография (КТ) – это метод рентгенологического исследования, позволяющий получить изображение тонких поперечных слоев человеческого тела при вращении рентгеновской трубки вокруг продольной оси тела пациента с прохождением тонкого пучка рентгеновского излучения под разными углами через исследуемый слой, который может иметь различную степень плотности и соответственно различные коэффициенты поглощения лучей, которые регистрируются специальными детекторами, движущимися вместе с рентген. трубками; в дальнейшем полученный материал обрабатывается компьютером и трансформируется в изображение (приложение 2, рис.16).

Разновидностями компьютерной томографии являются:

- обычная компьютерная томография;

- спиральная компьютерная томография;

- мультипланарная компьютерная томография.

При обычной КТ осуществляется пошаговое движение стола с пациентом с остановкой рентген.трубки после каждого цикла вращения.

Преимущества данной методики, по сравнению с обычной томографией, следующие:

- исследуются поперечные слои от 2-10 мм;

- значительное сокращение времени исследования (сканирование 1-го слоя

занимает несколько секунд);

- возможность исследования на одной задержке дыхания;

- повышается разрешающая способность за счет регулировки яркости,

контрастности изображения;

- значительное усиление контрастности при внутривенном введении

рентген.контрастного вещества;

- улучшается качество изображения движущихся органов;

- поперечные изображения с помощью компьютера можно

реконструировать в прямые, боковые и косые ТГ;

- имеется возможность выполнения 6-12 стандартных срезов;

- возможность хранения изображений на телевизионном экране и в памяти компьютера или воспроизведения на поляроидной фотобумаге или рентгеновской пленке;

- возможность оценки плотности тканей и сред в условных единицах по шкале Хоунсфилда (плотность воды по ней составляет 0, воздуха (-) 1000 ед., легкого (+) 600 ед., кости (+) 1000 ед.;

- создаются благоприятные условия для исследования детей и тяжелобольных.

При спиральной КТ осуществляется одновременное постоянное вращение рентгеновской трубки с продольным движением пациента.

Ее преимущества, по сравнению с обычной КТ:

- создание объемных изображений высокого качества (а не отдельных срезов);

- за время полного оборота рентгеновской трубки, в зависимости от шага спирали, может быть сделано разное число срезов;

- можно получить картины, сходные с бронхоскопическими (компьютерная бронхоскопия), с бронхографическими (компьютерная бронхография), при внутривенном контрастировании и с ангиографическими (компьютерная ангиография).

При мультипланарной КТ увеличивается количество детекторов, по сравнению с другими вариантами компьютерной томографии. При этом повышается разрешающая способность метода, уменьшается количество артефактов, расширяются возможности специальной обработки изображения (например, можно получить виртуальную бронхоскопическую картину).

КТ в настоящее время применяется преимущественно в сложных дифференциально-диагностических случаях, так как это очень дорогой метод. Она информативна:

- для оценки субплевральных изменений, плевральных поражений;

- для уточнения характера легочного процесса;

- для выявления скрытых эмфизематозно-буллезных образований;

- для обнаружения интерстициальных и паренхиматозных или локальных

изменений, не получивших отображения на обычных ТГ;

- для уточнения медиастинальных изменений;

- для уточнения топографии патологических образований и их взаимосвязи

с соседними органами;

- для обеспечения высокой точности трансторакальной биопсии и сложных

плевральных пункций;

- для оценки динамики процесса.