60.Захист?????

61.кт

Рентгенівська комп'ютерна томографія (КТ) — це метод, заснований на вимірюванні ступеня ослаблення вузького пучка променів на виході з тонкого шару досліджуваного об’єкту. Величина ослаблення пропорційна величині атомних номерів та електронної щільності елементів, що лежать на шляху вузького пучка рентгенівського променя, залежить від товщини об’єкта та від інтенсивності рентгенівського променя.

Дослідження виконуються за допомогою комп’ютерного томографа, який складається з рентгенівської трубки із системою щілинних коліматорів і детекторів, які містяться у рамі-гентрі, стола для сканування, консолі з установкою керування режимами апарата і монітором та комп’ютера. У комп’ютері нагромаджуються та обробляються сигнали, що надходять із детекторів, відбувається цифрова реконструкція зображення, зберігається інформація, котра передається на консоль діагностики та керування апаратом.

Метод започатковано А. Кормаком (1963), коли він запропонував математичну реконструкцію пошарового зображення головного мозку. Г. Гаунсфільд (1972) сконструював першу клінічну модель комп'ютерного томографа для дослідження головного мозку. За цю наукову розробку у 1979 р. їм було присуджено Нобелівську премію.

На відміну від звичайної рентгенографії та томографії замість плівки використовують детектори у вигляді кристалів (натрію йодид тощо) чи іонізаційні газові комірки (ксенон). Детектори сприймають різницю щільності структур менше ніж 1 %, у той час як на рентгенівській плівці вона досягає 10-15%. Тому можливість сприймати детекторами ослаблення рентгенівського випромінювання, а відповідно і його інтенсивність, перевищує можливості рентгенографії у 100 разів. Схему рентгенівського комп’ютерного томографа див. мал..10.17.

Рентгенівська трубка рухається навколо досліджуваного об'єкта. Пучок рентгенівських променів унаслідок обертання трубки на 180 чи 360 градусів щоразу падає на нові ділянки досліджуваного шару і, досягаючи детекторів, зумовлює електричний сигнал. Що інтенсивніше рентгенівське випромінювання потрапляє на детектори, то сильніший електричний сигнал вони посилають у комп'ютер. Для ідентифікації ділянок досліджуваного об'єкта шар, що виділяється під час томографії, розглядають як суму однакових об'ємів — вокселів (від англ.. volume – об’єм, cell – клітинка). Кожен воксел має певну проекцію на матрицю комп'ютера, на якій фіксуються числові величини ступеня ослаблення рентгенівського випромінювання КТ-число, розраховане за силою електричних сигналів. Площинна проекція вокселів називається пікселами (picture – площинна картинка, cell – клітинка), сума яких формує візуальне зображення. Як і на рентгенограмі, ті ділянки, що значною мірою ослабили рентгенівське випромінювання, будуть світлими (кістки, ділянки звапнення), а ті, що поглинули його мало (повітря, жирова тканина), — темними. Однак на рентгенограмі людське око розрізняє лише 16 градацій сірого кольору, тоді як у разі КТ за результатом обчислення ступеня ослаблення їх можна отримати понад 1000. Величину ослаблення, тобто денситометричну щільність тканин, розраховують за шкалою Гаунсфілда (див. мал.10.18.). Градація шкали залежить від покоління томографа. Щільність води розглядають як нульову (0) величину, повітря -1000, а кістки+1000 одиниць Гаунсфілда (НU). Жирова тканина має щільність близько -100 одиниць НU, а паренхіматозні органи та м'які тканини — від +40 до +80 одиниць НU.

Рама-гентрі, в котрій містяться рентгенівська трубка та детектори має по центру отвір. У ньому поступово лінійно переміщується стіл з пацієнтом. Кількість аксіальних зрізів та їх товщину вибирають за потребою. Тонші зрізи дають вищу роздільну просторову здатність і відповідно дозволяють провести детальніший аналіз та реконструкцію зображення в сагітальній та фронтальній проекціях. Разом із тим дослідження певної ділянки тіла за допомогою тонких зрізів (1-2 мм) потребує більше часу, ніж за допомогою товстих (8-10 мм), що зумовлює більше променеве навантаження. Так, для одного зрізу променеве навантаження становить 0,013 Гр, а відповідно для 90 зрізів — 1,17 Гр. Тому в кожному конкретному випадку обирають щодо цього компромісне рішення, але частіше виконують 7 – 10 зрізів.

У ряді випадків для отримання необхідної інформації щодо патологічного процесу застосовують внутрішньовенне контрастування, котре отримало назву посилення зображення. Це зумовлено тим, що деякі патологічні новоутворення мають майже таку саму щільність, як і нормальні тканини, тобто ізоденсні. Під час внутрішньовенного болюсного контрастування вони можуть накопичити більше контрастної речовини, ніж сусідні тканини, і стати гіперденсними щодо них, чи накопичити менше її і стати гіподенсними.

Переваги КТ.

• Відсутність суперпози­ції структур, що розташовані на різній глибині.

• Забеспечує отримання зображення в аксіальній площині, що є недоступними для традиційної рент­генодіагностики.

• КТ забеспечує більш високу ступінь тканьового контраста у порівнянні з рентгенодіагности­кою.

• КТ дозволяе отримати кількісну інформацію о размірах, щільності окремих органів і тканин та патологічних утворень, а також дозволяє визначити взаимовідношення патологічного утворення з оточуючими тканинами.

Недоліки КТ:

• поступається рентге­нографії по просторовій розділній здатності;

• неможливість отримати зображенне в режимі реального часу;

• наявність артефактів від утворень з високою та низькою щільністю (кістки, барій, металеві сторонні тіла, газ).

Використання КТ показане при патології головного мозку, в діагностиці захворювань легень, середостіння; доповнює та уточнює результати УЗД в розпізнаванні захворювань черевної порожнини, порожнини тазу та заочеревинного простору, м’яких тканин опорно-рухового апарату, доповнює результати рентгенограм.

Особливості зображень органів грудної порожнини, отриманих шляхом рентгенографії, лінійної томографії та комп’ютерної томографії див. мал..10.20.

Мал.10.20.а) Оглядова рентгенограма грудної клітки в прямій проекції; б) Лінійна томограма грудної клітки в прямій проекції того ж хворого з патологічним утвором в правій легені; в) Комп’ютерна томограма грудної клітки в аксіальній проекції на рівні патологічного утвору.

62.МРТ

Фізичні основи магнітно-резонансної томографії

Явище магнітного резонансу відкрито 1946 р. За це відкриття Ф.Блоч, Е.Пармель 1952 р. були удостоєні Нобелівської премії. 1973 р. П.Раутенбург уперше показав можливість отримання зображення за допомогою магнітно-резонансних радіосигналів, а 1982р, були виконані магнітно-резонансні томограми внутрішніх органів людини.

Принцип методу полягає у зміні положення та обертання протонів, що є магнітними диполями, під впливом сильного зовнішнього магнітного поля (див.мал. 10.22.). Електромагнітні імпульси, що виникають, та наведена електрорушійна сила реєструються та обробляються комп'ютером, на основі чого будується візуальне зображення.

Магнітно-резонансний томограф складається з надсильного магніта, радіоперетворювача, приймальної радіочастотної катушки, комп'ютера (ЕОМ) та консолі керування. Використовують три типи магнітів: постійний , електромагніт та надпровідний. Надпровідність магніту забеспечується надпровідністю катушок, що охолоджуються інертними зрідженими газами (азот, гелій) до температури -269°С (4°К).

Сила магнітного поля визначається в теслах (Т) чи гаусах (1 Т = 10.000 гауссов). Сила магнітного поля Землі становить 0,3 – 0,7 гаусів. В кліничній диагностиці частіше всього використовують магнітне поле силою від 0,5 до 4 Т. МРТ при дослідженях м’яких тканин перевищує по діагностичним можливостям КТ. Це обумовлено тим, що КТ базується на визначені лише электроної щільності, а МРТ - на четирьох компонентах: протоній щільності, двух часах ослаблення - Т1 і Т2 та швидкості руху рідини.

Більшість тканин людського організму в значній міре містять воду, до складу якої входять кисень та водень. Атом водню має один протон, що є магнитным диполем з південний та північним полюсами. Властивості диполя мають ядра з непарним числом протонів. Протон (ядро водню) обертається навколо своєї вісі та утворює слабкий магнітний момент (спін). Диполі безладно орієнтовані в просторі. Якщо людину розташовують в постійне магнитне поле МРТ, ядра атомів водню, як маленькі магніти, орієнтуються вздовж напрямку силових ліній магнітного поля. Вісь протона описує фігуру конусу подібно до дзиги. Це своєрідне обертання називається процесією. Більша частина протонів з низьким енергетичним рівнем, основою конусу (процесією) обернена на північ, а меньша частина протонів з більш високим енергетичним рівнем - в протилежний бік – на південь. Це відповідно паралельні та антипаралельні протони. При цьому в організмі утворюється сумарний тканинний магнітний момент - М, який направлений паралельно силовим лініям магнітного поля (див.мал. 10.22. - 1,2,3,4). Вісь z завжди збігіється з напрямком магнітного поля надпровідого магніта магнітно-резонансного томографа, яке в свою чергу співпадає з магнітним полем Землі. Вісь x розташована в одній площині з віссю z та перпендикулярна їй. Вісь y розташована вертикально та є перпендикулярною площині утвореної вясями x та z.

Для збудження резонанса протонів водню необхідно крім сильного магнітного поля, створити слабке змінне поле, частота якого буде відповідати частоті їх процесій. Для цього за допомогою радіочастотного генератора МРТ імпульс подають на катушку, що оточує ділянку інтересу тіла. Надходження відповідного радіочастотного імпульса викликає резонанс протонів. В результаті резонанса магнітні моменти всіх паралельних протонів починають обертатися за годинниковою стрілкою. При цьому сумарна вісь тканьового магнетизму (Mz) відхиляється на певний кут від напрямку силових ліній магнітного поля. Ступінь відхилення залежить від сили і часу дії радіочастотного імпульсу, тому останній визначають в градусах кута відхилення Mz від напрямку силових ліній магнітного поля. Під час паузи між повторними радіочастотними імпульсами протони, а відповідно і вісь Mz, почнуть обертатися до вихідного положення, з різною швидкістю, посилаючи МР імпульси різної сили, які сприймаються катушкою з наведенням в ній електрорушійної сили та індукції електричного струму (см. рис.10.22. - 5,6,7,8).

Для реконструкції зображень необхідно послідовне поступлення певної кількості МР сигналів. За допомогою обчислення сили імпульсів будується візуальне зображення відповідної ділянки об’єкта. Зовнішній вигляд МРТ див.мал. 10.23. Магнітно-резонансні томограми головного та спинного мозку див.мал. 10.24

Мал.10.23. МРТ апарат 1,5 T. Мал.10.24. МРТ: а)голови; б) поперекового відділу хребта

У складних для діагностики випадках застосовують штучне контрастування магнетиками, до складу яких входить парамагнітний йон з металу гадолінія. Ці контрастні речовини вводять внутрішньовенно. Вони накопичуються у вогнищах запалення та пухлинах. Ці речовини завдяки магнітним властивостям призводять до зміни контрастності.

Клінічна дія магнітного резонансу на пацієнтів і персонал, який займається дослідженням мінімальна, клінічні прояви відсутні, тому протипоказання до дослідження обмежуються лише наявністю феромагнітного об'єкта в організмі, який у разі проведення МРТ піддається значному впливу магнітних сил з індукцією струму і термічним ефектом.

Магніторезонансні контрастні засоби.

У клінічній практиці найбільш широке застосування отримали парамагнетики — сполуки гадолінію (Магневіст, Омніскан).

При МР-дослідженнях ШКТ застосовується Абдоскан.

Магнітно-резонансна томографія — це складний, але безпечний та ефективний метод діагностики, не пов'язаний з використанням іонізуючого випромінювання і введенням радіоактивних речовин. На відміну від КТ МРТ дозволяє отримати чітке зображення структури м’яких тканин органів, допомогає встановити діагноз та призначити відповідне лікування.

Методика перфузійної МРТ

Під терміном «перфузія» розуміють доставку з кровью кисню по судинному руслу в тканини.

Після болюсного введення парамагнітної контрастної речвини за допомогою автоматичного шприця проводитья сканування (початок введення контрасту співпадає з початком сканування). Отримані дані оброблюються за допомогою комп’ютерної програми та відображуються у вигляді перфузійних карт, що містить у собі наступні показники мозкового кровообігу:

— об’єм мозкового кровообіга (CBV);

— середній час прохождення контрасної речовини (МТТ);

— мозковий кровообіг (CBF=CBV/MTT)

— час до піку (time to peak — ТТР).

Методика дифузійної МРТ

Дифузія є результатом теплового руху моле­кул. В МРТ дифузія характе­ризує рух молекул води в тканинах.

Використання си­льних градіентних імпульсів «відмічає» кожну молекулу води в системі та їх положенне в напрямку градиента що використовується . Отримані зображення автоматично розраховуються з побудовою карт коефіциента дифузії.

Інтенсивність сигналу в дифузійно-зважених зоб­раженнях залежить від швидксті дифузії, від значень часів релаксації T1, T2 та протонної щільності.

Результати МРТ досліджень дифузії та перфузії ішемізованої ділянки головного мозку дозволили сформулювати суть так званої пенумбри – зони невідповідності дифузії та перфузії. Встановлено, що при своечасному відновлені адекватної перфузії ішемізованих тканин головного мозку у хворих настає клінічне покращення неврологічного статусу і скорочення строків одужання.

Переваги МРТ

1.Білш высокий тканьовий контраст у порівнянні із УЗД та КТ.

2.МРТ зображенне отримують в різних режимах, що відрізняються контра­стом. В одному з них тканина темна (Т1), а в другому режиме (Т2) може бути світлою.

3. Можливості отримання зображень в будь-якій площині (3D).

4.Можливістьотримання МР-зображень судин (МР-ангіографія) без штучного контрастування з двухвимірною (2D) чи трехвимірною (3D) демонстрацією даних.

Недоліки МРТ.

1.На відміну від КТ погано візуалізуються звапнення.

2.Артефакти, специфічні для МРТ, можуть зробити зображення непридатним для інтерпретації.

Покання до проведення МРТ:

• вроджена патологія органів та систем;

• демієлінізуючі і інші захворювання ЦНС, об’ємні утвори ЦНС, епілепсія; цереброваскулярний інсульт і ін.;

• патологія органів середостіння, заочеревинного простору, органів травлення та виділення, кістяка, органів малого тазу, м’яких тканин і ін.;

Протипокази до проведення МРТ:

• наявність в організмі штучного водія серцевого ритму, протезів клапанів серця, штучних суглобів, судинних фільтрів чи будь-яких інших пристроїв медичного призначення, деталі яких зроблено з феромагнітних металів;

• проведені раніше операції на головному мозкові, серці чи інших органах;

• наявність у тілі будь-яких немедичних металевих об'єктів (осколки, стружки),

• можливі напади епілепсії, судом, втрати свідомості;

• перший триместр вагітності.

Магнітно-резонансне дослідження можна проводити в будь-якому віці. Лише у маленьких дітей перед його проведенням потрібно застосувати снодійні.

Загальна МРТ - семіотика. МРТ дозволяє визначити:

• місце розвитку патологічного процесу (органне, позаорганне);

• розташування патологічного утворення в органі;

• форму патологічного утворення (куляста, овальна , неправильна);

• розміри органу і патологічного утворення;

• внутрішню будову (однорідне, неоднорідне);

• протону щільність органів і патологічних утворень;

• інтенсивність утворення в Т1 та Т2 зважених режимах зображення (відсутня, низька, середня, висока);

27