Радиобиология. Компьютерная томография (КТ)
 Скачать 70.69 Kb.
|
|
Компьютерная томография (КТ) — это особый вид рентгенологического исследования, которое проводят посредством непрямого измерения ослабления или затухания рентгеновских лучей из различных положений. Метод основан на принципе регистрации рентгенологической плотности сложных объектов движущейся рентгеновской трубкой и позволяет создавать изображения в виде срезов. Основным преимуществом этого вида исследования является выявление малых очаговых образований (0,5—1,0 см), которые не удается визуализировать другими методами. Использование метода спиральной компьютерной томографии незаменимо при исследовании практически любого отдела организма животного. Можно получать визуальную информацию о всех органах и тканях: полости рта, зубочелюстном аппарате, околоносовых пазухах, глазницах, костях черепа, головном мозге, всех отделах позвоночника, легких, трахее, бронхах, пищеводе, органах средостения, плевральной полости, всех костных структурах, органах брюшной полости, забрюшинного пространства и полости, лимфоузлах, сосудистом русле, мягких тканях — все эти структуры подвластны четкой визуальной диагностике на компьютерном томографе. В зависимости от целей и задач, которые мы преследуем, и от органов, которые попадают в сферу наших интересов, исследование проводятся либо с внутривенным контрастированием, либо без него. Можно также использовать контраст per os для лучшей дифференци- ровки петель кишечника, но в ветеринарной практике этот вариант не удобен ввиду того, что контрастирующий препарат следует задавать животному в большом объеме в течение длительного промежутка времени. Система генерирует четыре среза за один оборот путем использования многорядового детектора с выбором толщины среза (SSMD). Применяемая мультисрезовая технология системы Asteion 4 позволяет получить истинно изотропные объемные данные. Это означает, что разрешение для изображений идентично в сагиттальном, фронтальном и аксиальном направлениях, что дает возможность просмотреть данные в любой проекции без потери качества изображения. За считанные секунды можно получить сотни томографических срезов, на основании которых строятся изображения и вся последующая исследовательская информация. Имеется возможность построения объемных реконструкций, изучения каждой зоны интереса в разных проекциях, применения различных режимов и фильтров, которые улучшают визуальный ряд. В изучении каждого отдела тела животного существуют неоспоримые преимущества томографического исследования перед другими методами визуальной диагностики. 1. Область головы. Нервная система была и остается самой загадочной и самой тонко организованной материей из всех обнаруженных на Земле. Чем больше нам удается познать ее, тем больше шансов постичь законы функционирования всех остальных органов и систем живого организма. До недавнего времени, сталкиваясь с неврологическими проблемами у животных, ветеринарный врач мог рассчитывать лишь на наблюдательность при отслеживании рефлексов, двигательной активности и чувствительности, а также на собственный опыт. Единственным на сегодняшний день способом получения информации о состоянии центральной нервной системы признаны послойные исследования мозга. Кроме непосредственно исследования мозга, томография великолепно справляется с визуализацией всех костных структур, околоносовых пазух, глазных яблок, органов слуха и т.д. Например, при диагностике сложных переломов челюсти, которые не редки в ветеринарной практике, метод КТ незаменим, так как на обычном рентгеновском снимке сложно, а иногда невозможно, разобрать мельчайшие нюансы повреждений. Послойные же изображения с последующей реконструкцией отвечают на все вопросы. 2. Грудной отдел. В медицинской практике, чтобы оценить состояние органов и тканей грудной клетки, с успехом используют рентгенологические методы диагностики. Однако данный способ получения информации оказался малоэффективным в ветеринарии, так как во время исследования животные продолжают дышать. Рентгеновский снимок представляет собой проекционное изображение, на котором видны не органы и ткани, а лишь их тени, которые накладываются друг на друга. Динамическая не- резкость снимков, возникающая за счет дыхательных движений, сводит все попытки ветеринарных специалистов «проникнуть» в грудную полость животного практически к нулю. В отличие от обычной рентгенографии, спиральная компьютерная томография позволяет получить снимок определенного поперечного слоя (среза) тела животного. Скорость и частота сканирования при спиральной компьютерной томографии позволяют пренебречь помехами от дыхательной экскурсии и увидеть тончайшие структуры легочного рисунка. Таким образом, мы имеем возможность четкой визуализации легких, органов средостения, плевральной полости, сосудистого русла. 3. Область живота и таза. Компьютерная томография органов и тканей брюшной полости, забрюшинного пространства и тазовых органов животных — метод, позволяющий получить полноценное изображение любой из перечисленных анатомических областей (рис. 106). Как правило, томографию назначают после рентгенологического или УЗИ-исследований для уточнения диагноза и месторасположения той или иной патологии. Этот метод позволяет оценить распространенность патологического процесса и степень вовлеченности в него исследуемых органов. Как правило, исследования органов живота проводят с внутривенным контрастированием, в соответствующие временные промежутки после введения рентгеноконтрастного препарата, что позволяет более четко и дифференцированно исследовать каждый отдельный орган. 4. Метод КТ незаменим при проведении исследований опорно-двигательного аппарата и позвоночника. Традиционное рентгенографическое исследование далеко не во всех ситуациях предоставляет объективную и полноценную информацию о характере и степени изменений в состоянии костно-суставного аппарата. Так, при выявлении патологии в сложноустроенных отделах скелета (череп, позвоночник, сложные суставы и сочленения) гораздо более информативна компьютерная томография. При ее помощи можно изучить структуру костей, увидеть малейшие изменения в костной ткани, обнаружить дополнительные линии перелома и отломки, точно определить диастазы между ними, оценить мультипланарное смещение, положение мелких осколков. Серьезным преимуществом данного исследования является возможность получить полную пространственную информацию о состоянии суставных поверхностей костей. Компьютерная томография позвоночника демонстрирует прямые признаки межпозвонковых грыж и других элементов, суживающих позвоночных канал и межпозвонковые отверстия, позволяет четко определить их локализацию, размер и взаимоотношения с прилегающими анатомическими структурами. 5. Дентальная томография. Рентгенологическое исследование стандартно используют в терапевтической и хирургической стоматологии при диагностике большинства заболеваний. Однако данный метод имеет ряд базовых недостатков, которые не позволяют ему оставаться стандартом современной ветеринарной диагностики: рентгеновское излучение проходит к приемнику через множество структур с различной плотностью, и в результате на снимке все просканированные слои складываются в суммационное двухмерное изображение. Полученные в большинстве случаев изображения не дают объективной картины. Кроме того, на получение правильной проекции влияет масса факторов: наклон головы, поворот головы по оси, корпусное смещение, артефакты (от микродвижений пациента в момент экспозиции, например при дыхании, от просвета при непри- жатом языке и т.п.). Все эти нюансы в условиях работы с животными неизбежны, весьма выражены и, соответственно, приобретают принципиальную значимость. Как результат, напрашивается вывод: банальный рентгеновский снимок — это вспомогательный инструмент для стоматологической консультации первичного пациента, предоставляющий общую обзорную картину и позволяющий выявлять только явные патологии. Таким образом, возникает острая необходимость КТ-диагностики, которая существенно расширяет возможности рентгенологической диагностики, так как позволяет увидеть рентгеновское изображение анатомической структуры и патологические изменения корней и каналов зубов, альвеолярных отростков челюстей и верхнечелюстных пазух в любых плоскостях. Показаниями для проведения компьютерной томографии зубов и челюстей служат любые патологические изменения лицевого черепа, исследование которых требует распознавания костных изменений, состояния околоносовых синусов, жевательных мышц, височно-нижнечелюстных суставов. Компьютерная томография назначается в следующих случаях: наличие повреждений в области зубов и костей; поражение частей суставов; наличие травм и свежих кровотечений; изучение заболеваний в области позвоночника – грыжи, остеопороз, сколиоз; детальное изучение нарушений и повреждений в головном мозге; исследование органов грудной полости (подозрении на пневмонию, тяжелых формы бронхитов или другие патологии); исследование области расположения щитовидной и паращитовидной желез; обследование полых органов, таких как кишечник или желудок; исследование сосудов, диагностирование атеросклероза или аневризм; обследование органов мочевыделительной и половой системы. Проведение компьютерной томографии позволяет выявить конкременты в почках, кистозные образования и опухоли. КТ универсальная диагностическая процедура, но в связи с высоким облучением, может проводиться редко. воспаления слухового прохода хронического или рецидивирующего характера; метастатические и онкологические процессы; различные поражения зубочелюстного аппарата; урологические заболевания; дегенеративные и дистрофические изменения; травмы позвоночника, грудной клетки, головы, конечностей, брюшной полости; нарушения координации; предоперационное планирование при вмешательствах хирургического плана; поражения органов грудной клетки; генетические патологии; врожденные аномалии. Противопоказания к КТ исследованию: наличие аллергии на контрастный препарат; заболевания почек сопровождающиеся снижением СКФ и высоким уровнем креатинина; тяжелая стадия сахарного диабета; заболевания щитовидной железы; острая сердечная недостаточность; беременность пациента. После исследования клиенту передаются результаты реконструкции на цифровом носителе - DVD диске, либо направляются по электронной почте. Расшифровка результатов направляется клиенту в течение суток посредством электронной почты. МРТ или магнитно-резонансная томография Явление, названное ЯМР, было открыто в 1946 г. двумя независимыми группами исследователей в Гарвардском и Стэндфордском университетах (Великобритания). Суть его состояла в том, что ядра некоторых атомов, находясь в магнитном поле под действием внешнего электромагнитного поля, способны поглощать энергию, а потом испускать ее в виде радиосигнала. За это открытие Ф. Блоч и Е. Персель в 1952 г. были удостоены Нобелевской премии. В 1973 г., используя явление ЯМР, П. Лутебур впервые получил изображение двух наполненных водой капилляров; именно с этого началось развитие ЯМР-томографии. И уже в 1982 г. на Международном конгрессе радиологов в г. Париже (Франция) были представлены первые ЯМР-томограммы живого человека. История ветеринарной магнитно-резонансной томографии (МРТ) куда скромнее, но от этого не менее славная. В середине 80-х гг. XX века MP-томографы начали появляться в Германии в гуманитарной медицине. Новые сложные и дорогие приборы были доступны только университетским клиникам с государственным финансированием. Доктор Ассоер, гуманитарный врач, специализировавшийся в Англии в области визуальной диагностики, вернувшись после обучения в Германию, продал все свое имущество, взял кредит в банке и купил первый в Германии частный МР-томограф. После этого он создал частный научно-исследовательский институт лучевой диагностики и терапии, а при нем — кабинет визуальной диагностики. Примерно в это же время другой немецкий ученый — ветеринарный доктор Матрин Загер — искал для своих пациентов дополнительные, более информативные методы диагностики. Информация о МРТ привела его к доктору Ассоеру. Энтузиасты и единомышленники, они быстро нашли общие интересы и стали работать над созданием атласа по МРТ-анатомии собак. Итак, днем на томографе исследовали человека, а ночью прибор был в распоряжении ветеринарного врача. Первые исследования на аппарате того времени длились часами — еще не было мощных и быстрых ЭВМ. Долго длился и процесс подбора параметров для визуализации различных органов и тканей животных. В течение 7 лет два подопытных бигля почти ежедневно погружались в наркоз и отправлялись на томографию. К счастью, через некоторое время появилось второе поколение MP-томографов, и процесс пошел быстрее. В 1997 г. атлас МРТ и КТ (компьютерная томография) анатомии собак был опубликован. На сегодняшний день это первый и единственный в мире подобный атлас. Во многих странах мира он рекомендован в качестве учебника по МРТ животных. Физические основы метода: Несмотря на то что метод основан на явлении ядерно-магнитного резонанса, его называют магнитно-резонансным (MP), опуская слово «ядерный», чтобы у исследуемых не возникало мысли о радиоактивности, связанной с распадом ядер. Метод ЯМР-томографии основан на способности ядер некоторых атомов вести себя как магнитные диполи, в т.ч. обладать магнитным моментом. Эти свойства имеют ядра, содержащие нечетное число нуклонов, в частности водород (Н), углерод (С), фтор (F) и фосфор (Р). Протон находится в постоянном вращении, образуя вокруг себя магнитное поле с определенным магнитным моментом, или спином. При помещении вращающихся протонов в постоянное магнитное поле происходит ориентирование оси их вращения вдоль силовых линий этого поля, или прецессирование. Если одновременно в виде импульса приложить дополнительное радиочастотное поле, то ось ориентации прецессирующего протона повернется в зависимости от продолжительности импульса на 90° или 180°. При прекращении радиочастотного импульса протон возвращается в исходное положение (наступает его релаксация), что сопровождается выделением порции энергии. Время релаксации протона строго постоянно. При этом различают два времени релаксации: Т-1 после поворота на 180° и Т-2 после поворота на 90°. Как правило, показатель Т-1 больше, чем Т-2. С помощью специальных приборов можно зарегистрировать сигналы (резонансное излучение) от релаксирующих протонов и на их анализе построить представление об исследуемом объекте. МР-характеристиками объекта служат три параметра: плотность протонов, время Т1 и Т2. Плотность протонов зависит от концентрации элемента (как правило, водорода) в исследуемом объекте и характеризуется амплитудой принимаемого сигнала. Магнитно-резонансная томография (МРТ) позволяет неинвазивно получить изображение любых слоев исследуемого биологического объекта. Современные томографы настроены на ядра водорода (протоны), поскольку этого элемента в тканях очень много, а магнитный момент его протона наибольший, что обусловливает достаточно высокий уровень MP-сигнала. Таким образом, MP-томограмма по сути является картиной пространственного распределения молекул, содержащих атомы водорода. МРТ или магнитно-резонансная томография – высокоинформативный сложный метод диагностики, в основе которого лежит явление ядерно-магнитного резонанса атомов водорода, находящегося в клеточных структурах живого организма. При работе этого томографа отмечаются эхо-сигналы в виде импульсов в магнитном поле, связанные с колебанием атомов водорода. Специально созданная компьютерная программа позволяет интерпретировать изображение в разных плоскостях. Исследование, проводимое с помощью МРТ, позволяет установить точный диагноз. При этом, магнитно-резонансный томограф не выдает ионизирующего или рентгеновского излучений. МРТ применяется в ветеринарной практике для более эффективной оценки состояния мягких тканевых структур. При помощи магнитно-резонансной томографии исследуются детально органы, относящиеся к центральной нервной системе – головной и спинной мозг. При помощи МРТ проводят исследование состояния связок, позвоночника и мышц, а также органов, расположенных в брюшной полости и малом тазу. Данный вид исследования применяется для обнаружения травматических изменений, нарушений в структуре мягких тканей внутренних органов, опухолевых процессов. Магнитно-резонансная томография назначается животным для детального исследования суставов, состояния сосудов и мягких тканей. Назначают МРТ при следующих случаях: -изучение мягких тканей на предмет наличия опухолевых процессов; -детальное обследование нервов, расположенных внутри черепа, головного и спинного мозга; -обследование животных с подозрением на неврологические нарушения; -детальное изучение состояния связочных аппаратов и мышц; -исследование суставных поверхностей. Противопоказанием к проведению МРТ у животных, является наличие кардиостимуляторов или же конструкций для остеосинтеза. Необходимо подготовить животное к исследованию: Животное должно быть голодным в течение 6-8 часов, а последний раз принимать воду можно за 2 часа до манипуляции. С собой необходимо иметь направление на исследование от врача, так как сканированию подлежит только определённая область, а не всё животное. Необходимо сообщить, есть ли у животного чип, так как он создаёт помехи при сканировании близлежащих областей. Если чип будет мешать исследованию, то его необходимо удалить, что обычно проводят непосредственно перед МРТ, когда животное погрузят в наркоз.   МР — томограмма, сагиттальный срез. Грыжа диска на уровне L VII — SI (слева). МР — томограмма, сегментальный срез на уровне L VII — SI . Компрессия корешков седалищного нерва (справа).   Исследование животного на МР — томографе (слева). МР — томограмма, сагиттальный срез. Изменение структуры двух смежных грудных позвонков, с разрушением межпозвонкового диска и формированием воспалительного затека по вентральной поверхности позвоночного столба (справа). Картина типичная для дискоспондилита.   МР — томограмма, сагиттальный срез. Остеосаркома первого поясничного позвонка (слева). МР — томограмма, сегментальный срез на уровне LI (справа). |