КТ-ангиография
В традиционых системах КТ-иссле- дование выполняют от среза к сре- зу, используя пошаговое движение стола при каждом полном обороте рентгеновской трубки. В конце 80-х годов произошло революционное событие — появилась техника спи- ральной компьютерной томографии (СКТ), заключающаяся в постоян- ном вращении рентгеновской труб- ки при непрерывном поступатель- ном движении стола. Благодаря этому вместо отдельных срезов со- бирают данные из всего объема ис- следуемой области. Повышение ин- формативности исследований с внутривенным контрастированием обусловлено возможностью получе- ния последовательных серий срезов за короткие промежутки времени. Таким образом, именно СКТ дала толчок развитию такой высокоэф- фективной методики, какой являет- ся КТА. СКТ существенно повыси-
ла скорость выполнения исследова- ний; кроме того, после первичного сбора данных возможна перерекон- струкция срезов с любой толщи- ной, что улучшает качество трех- мерных реконструкций. В 1998 г. появились КТ-системы с одновре- менным сбором данных нескольких параллельных слоев (4—8) — мно- госпиральная КТ (МСКТ). Время выполнения одного среза при СКТ составляет 750—1200 мс, при МСКТ - 250-500 мс.
Наиболее быстрой разновидно- стью КТ является электронно-луче- вая томография — ЭЛТ (рис. 2.107). ЭЛТ обеспечивает время экспози- ции 50 мс и сканирование со ско- ростью 15—20 изображений в се- кунду. Эта скорость достаточна для исследований движущегося сердца: четко очерченные изображения мо- гут быть получены без использова- ния синхронизации с ЭКГ. Такую методику называют также кино-КТ, сверхбыстрой КТ, миллисекундной КТ, КТ пятого поколения.
Создатели ЭЛТ (фирма «Imat- гоn») отказались от традиционной схемы вращающейся трубки с де- текторами. В системах ЭЛТ в каче- стве источника рентгеновского из- лучения используют уникальную электронную «пушку». Рентгенов- ское излучение возникает при тор- можении пучка электронов воль- фрамовыми мишенями. Мишени (4 ряда вольфрамовых колец) со- браны в виде дуги 210° под столом пациента. Фокусировка и направле- ние пучка электронов контролиру- ются сложной системой электро- магнитных катушек; Массивные мишени обладают большой тепло- емкостью. Над мишенями находит- ся дуга с двумя параллельными ря- дами твердотельных детекторов (216°). Один ряд имеет 864 детекто- ра, другой — 432. Сочетание 4 ря- дов мишеней и 2 рядов детекторов дает возможность получать одно- временно 8 срезов (время выполне- ния каждого среза — 50 мс, матри-
Рис. 2.107. ЭЛТ. Общий вид.
ца — 312 или 256 элементов) без движения стола пациента. При тех- нологии ЭЛТ полностью отсутству- ет механическое вращение системы трубка — детекторы. Для исследо- ваний с высоким пространствен- ным разрешением применяют один ряд из 864 детекторов. В этом слу- чае время выполнения одного среза при матрице 512 х 512 составляет 100 мс. В результате подобного тех- нического решения ЭЛТ способен за несколько секунд генерировать большое количество изображений. Такая высокая скорость требует мощной системы сбора и обработки данных. Блок сбора «сырых» дан- ных смонтирован на гентри томо- графа и соединен с детекторами и предусилителями фиброволокон- ной оптикой. Скорость сбора и оцифровки данных составляет 14,4 мегабайта в секунду. Система сбора данных в настоящее время позволяет выполнять 124 после- довательных среза с матрицей 512x512 за 15 с при объемном
(спиральном) режиме томографи- рования. Оборудование для ЭЛТ дороже, чем для обычной КТ. Од- нако можно сказать, что примене- ние этого метода оправдано не только с медицинской, но и с эко- номической точки зрения, так как он предоставляет уникальную ин- формацию, недоступную другим КТ-системам, для получения кото- рой пришлось бы применять более дорогостоящие и потенциально опасные для жизни пациента ис- следования (например, шунтогра- фии, рентгеноконтрастной ангио- графии). Кроме того, метод обеспе- чивает более высокую пропускную способность.
Методика выполнения СКТ. Обычно при КТ толщина среза варьирует от 1 до 10 мм. В случае КТА желательна меньшая толщи- на среза, так как при этом может улучшаться качество трехмерных реконструкций сосудов, однако ухудшается соотношение сигнал/ шум, увеличивается число срезов
и время, необходимое для выпол- нения спирали на фоне задержки дыхания пациентом. По этой при- чине обычно при исследованиях мелких сосудов толщину среза вы- бирают равной 1,5—3 мм, более крупных — 5—6 мм. Скорость дви- жения стола выбирают в пределах 5—20 мм. Она зависит от протяжен- ности области исследования и вре- мени сканирования (обычно 15— 40 с). Реконструкция с перекрыти- ем срезов на 25—50 % (например, срезы по 4—5 мм с шагом 1—3 мм) уменьшает помехи и ступенчатые артефакты на трехмерных и много- плоскостных реконструкциях. По- скольку СКТ является объемной методикой визуализации, реконст- рукция перекрывающихся срезов не приводит к повышению лучевой нагрузки, как это происходит при обычной КТ. При СКТ более тон- кие или перекрывающиеся срезы можно перереконструировать после окончания исследования, про- странственное разрешение вдоль оси томографа будет лучше при не- больших значениях шага спирали (1-1,5).
При СКТ интегральным показа- телем взаимоотношения коллими- рования, движения стола и враще- ния трубки является шаг (наклон витков) спирали (pitch). Этот пара- метр выражается отношением ско- рости движения стола томографа к толщине среза (ширине коллимато- ра), умноженым на время одного полного (360°) оборота трубки. По- скольку сбор данных происходит непрерывно, то возможно увеличе- ние величины pitch выше 1 (стол перемещается на расстояние, пре- вышающее толщину среза), если необходимо быстро пройти боль- шую анатомическую область. Каче- ство изображения при этом снижа- ется незначительно. Если необхо- димо получить трехмерные рекон- струкции высокого качества, мож- но выполнить исследование с пере- крытием срезов и величиной
pitch < 1. Для достижения наилуч- ших результатов при КТА требуется мощная рентгеновская трубка (не менее 5 млн тепловых единиц, MHU), время полного оборота ко- торой не превышает 1 с.
Для КТА необходим автоматиче- ский инъектор. До введения конт- растного препарата оценивают время циркуляции. Качество изоб- ражений зависит от выбора прави- льного начала сканирования по от- ношению к моменту введения кон- трастного препарата. При КТА не- обходимо выполнять томографиро- вание именно в тот временной ин- тервал, когда концентрация контра- стного препарата в просвете сосуда достигает пиковых значений. Здесь возможны два подхода. Первый — использовать известные из практи- ки усредненные времена прохожде- ния болюса через зону интереса при введении контрастного вещест- ва в периферическую вену. В каче- стве ориентиров можно привести следующие величины.
Примечание. Значения указаны для введения препарата в локтевую вену со скоростью 2—3 мл/с при нормальных значениях гемодинамики.
Более надежной является мето- дика прямого введения в зону «ин- тереса» пробного болюса контраст-
ного вещества. В этом случае вы- полняют динамическое исследова- ние (10—20 срезов) через заданные временные интервалы (1—2 с) на одном и том же анатомическом уровне после введения 10—20 мл контрастного препарата со скоро- стью 2—5 мл/с. После этого, испо- льзуя количественную оценку вы- бранной области интереса, строят кривые «плотность — время», по которым возможно определить оп- тимальные временные параметры введения препарата. КТА выполня- ют в спиральном режиме при задер- жке дыхания. При исследовании артерий нижних конечностей за- держка дыхания необязательна. При необходимости (исследование протяженных анатомических зон) выполняют повторное объемное ис- следование на фоне введения вто- рого болюса контрастного вещест- ва. Объем введения обычно состав- ляет 100—150 мл неионного конт- растного вещества с концентрацией 300—350 мг йода/мл (омнипак и подобные препараты). При повтор- ных инъекциях объем введения мо- жет достигать 300—500 мл, что до- статочно безопасно при условии использования современных не- ионных препаратов.
Обработка данных КТА и МРА. Возросшие возможности компью- терной обработки данных МРА и КТА привели к тому, что все чаще томографию выполняют с целью создания объемных трехмерных ре- конструкций сосудистых структур для хирургов с целью лучшей пред- операционной оценки особенно- стей анатомии и планирования опе- ративного вмешательства.
Двухмерные изображения МРА, спиральную КТ, ЭЛТ и КТА оцени- вают по стандартной методике. При стандартной КТ подавляющее боль- шинство исследований выполняют в поперечной плоскости, что огра- ничивает ее информативность, осо- бенно для исследования сосудов. Возможность получения изображе-
ний в любой плоскости является важным преимуществом МРТ и МРА перед КТ. Однако объемный характер томографирования открыл новые возможности для создания различных типов трехмерных ре- конструкций при КТ. Еще несколь- ко лет назад создание трехмерных изображений требовало значитель- ных затрат времени и ресурсов и практически не использовалось в клинике.
На современном уровне разви- тия компьютерной техники созда- ние трехмерных реконструкций превратилось в достаточно быст- рую и относительно простую про- цедуру.
Потребность в объемном пред- ставлении данных при КТА особен- но велика из-за большой протяжен- ности области исследования. В на- стоящее время существуют следую- щие основные методики трехмер- ного отображения данных КТА и МРА:
• MPR — многоплоскостная ре- конструкция;
• MIP — проекция максимальной интенсивности;
• SSD — реконструкция с зате- ненной наружной поверхностью;
• VRT — объемный рендеринг;
• VA — виртуальная ангиоскопия.
Здесь и далее использованы анг- лийские аббревиатуры методик ре- конструкций, поскольку именно они фигурируют в программах об- работки изображений консолей то- мографов и рабочих станций.
Следует отметить, что для неко- торых типов трехмерных реконст- рукций требуется предварительная обработка набора двухмерных по- перечных срезов для удаления структур (например, костей, петель контрастированного кишечника), мешающих визуализации сосудов или других органов.
MPR — многоплоскостные рекон- струкции изображений — наибо- лее старая методика отображения данных томографических методов
Рис. 2.108. Многоплоско- стная реконструкция аор- ты.
а — поперечный срез; б — сагиттальный; в — фрон- тальный.
(рис. 2.108). Она очень удобна для исследований аорты (аневризмы и расслоения аорты), но гораздо ме- нее пригодна для отображения мел- ких сосудов.
MIP — проекции максимальной ин- тенсивности — являются основным методом отображения сосудов при МРА. Набор из полученных двух- мерных реконструкций можно вра-
Дата добавления: 2015-02-06 | Просмотры: 773 | Нарушение авторских прав
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
|