Опытный врач рассказал о возможностях современных диагностических лучевых исследований

В связи с развитием новых технологий в медицине, стремительно развивается и совершенствуется диагностическое оборудование, что способствует появлению новых методов исследования, совершенствованию уже известных. На сегодняшний день многообразие диагностических возможностей весьма широко, это УЗИ, КТ, МРТ, рентгенография и др., и зачастую, разобраться в них обывателю бывает достаточно трудно. Даже у практикующих врачей, ежедневно выписывающих направления на данные виды исследования, порою возникает вопрос, а что лучше сделать для конкретного пациента, в его индивидуальной ситуации. Чаще всего, врачи при направлении пациента на обследование для уточнения клинического диагноза действуют исходя из принципа от простого доступного метода исследования к сложному. Но в ситуациях, когда пациент нуждается в диагностическом исследовании срочно, когда время является крайне ценным, выбор метода исследования выпадает на максимально информативный.

Принципиальным общим моментом для методов лучевой диагностики является использование разного вида «лучей», которые проходя сквозь органы и ткани, поглотившись или отразившись, позволяют получить определенное изображение на носителе (экран или пленка). Другими словами, говоря, с помощью лучевых диагностических методов мы получаем образы того, что находится внутри человека. Ведь увидеть реальную картину внутреннего многообразия мира человека возможно только при непосредственном осмотре во время хирургического вмешательства или с помощью эндоскопических видео методик.

Но каждый отдельный лучевой диагностический метод имеет свои особенности и характеристики, свои преимущества и недостатки.

А также, основным и значимым аспектом диагностики является наименьший вред для исследуемого организма, получаемый в ходе диагностической процедуры, т.е. при выполнении любого визуализирующего лучевого исследования с целью диагностики или лечения польза должна превышать потенциальный вред, с максимальной информативностью и эффективностью.

Все методы лучевой диагностики делятся на ионизирующие (используется ионизирующее излучение) и неионизирующие. Ионизирующее излучение обладает высокой проникающей способностью, благодаря которой, проходя через определенные ткани и в разной степени поглощаясь, что отражается на пленке или экране; к ним относятся классическая рентгенография, КТ. Но ионизирующее излучение в определенных дозах может вызывать значительное биологическое воздействие на организм человека, в связи с чем исследования должны назначаться по строгим показаниям, с соблюдением определенных защитных мероприятий, с указанием поглощенной дозы излучения. К неионизирующим методам лучевой диагностики относятся УЗИ, МРТ, что означает практически безвредные и безопасные.

По степени вредности лучевые методы исследования можно расположить по возрастанию следующий образом: УЗИ, МРТ, классическая рентгенография, КТ.

По информативности крайне сложно однозначно распределить исследования, ввиду того, что каждый метод обладает своими достоинствами и недостатками и нацелен на свою область исследования. К примеру, разрешающая способность МРТ и КТ выше, чем УЗИ и рентгенографии, но с развитием технологий УЗИ на сегодняшний день обладает возможностями ультразвукового микроскопа, способного разглядеть структуры менее 1 мм, в зависимости от пространственного расположения интересующего органа.

Рассмотрим основные методы лучевой диагностики от более простых и доступных к более сложным, уточняющим.

Ультразвуковое исследование

Ультразвуковое исследование (УЗИ) – неинвазивное, неионизирующее исследование организма с помощью ультразвуковых волн.

Метод основан на эффекте регистрации отраженного ультра-звукового излучения в пределах 1,0-20,0 МГц и формирования линейного (статического) или многомерного (динамического) изображения. Генератором таких волн является датчик, который одновременно играет роль приемника отраженных эхосигналов. Отраженные от органов и тканей колебания поступают в усилитель и специальные системы реконструкции, после чего результат появляется на экране монитора в виде изображения срезов тела, имеющих различные оттенки серого цвета.

УЗИ широко используется для диагностики заболеваний различных органов: сердечно-сосудистой системы, органов пищеварения (печень, желчный пузырь, желчевыводящие протоки, поджелудочная железа), мочеполовых органов (почки, надпочечники, мочевой пузырь, матка, яичники, мошонка, предстательная железа), кишечника, поверхностно расположенных органов и тканей (щитовидная железа, молочные железы, лимфатические узлы различной локализации). УЗИ успешно применяется в акушерстве и гинекологии. Благодаря относительной безвредности метод УЗИ широко используется в педиатрии, а также возможны многократные исследования, наблюдение за динамикой процесса, оценка эффективности лечения и т.д.

Метод УЗИ наиболее доступен, информативен и позволяет врачу изучать состояние организма в реальном времени, с возможностью проведения функциональных тестов при определенных исследованиях, что невозможно при проведении МРТ и КТ, где необходима неподвижность исследуемых структур.

С помощью допплерографических методик УЗИ оценивается кровоток в сосудах, степень его нарушения, кровоснабжение отдельных органов и тканей. Появление высокочувствительных режимов сканирования позволяет определить низкоскоростные кровотоки в образованиях тех или иных органов и тканей.

Из достижений развития метода УЗИ можно отнести эластографию – это исследование свойств эластичности и жесткости тканей, которое широко используется в гепатологии для стадирования степени повреждения печени, а также в онкологии для дифференциальной диагностики опухолей более «жестких», которые высоковероятно могут быть злокачественными.

В кардиологии УЗИ занимает лидирующее место в диагностике заболеваний сердца. Выявление приобретенных и врожденных клапанных пороков сердца – удел эхокардиографии; выявление кардиомиопатий, нарушений сократительной функции сердца; анатомических особенностей развития. На сегодняшний день все большую востребованность получает спекл-трекинг эхокардиографии (стрейн-ЭХОКГ), что представляет собою анализ сократительной способности миокарда в количественном эквиваленте посредством определения глобальной продольной деформации миокарда. На личном опыте отмечено, что данные исследования показывают высокую информативность диагностики поражения миокарда на доклиническом этапе, т.е. используется для выявления скрытой сердечной недостаточности миокарда, а также при ведении пациентов с перенесенными сердечными катастрофами. И что не маловажно, отмечена высокая информативность метода, коррелирующая с результатами МРТ и сцинтиграфии. Причем, для пациентов онкологического профиля, проходящим курсы химиотерапии, стрейн-ЭХОКГ является жизненно важным исследованием для мониторинга кардиотоксичности проводимой терапии.

Все больше публикаций и исследований появляется в использовании УЗИ для диагностики поражений и заболеваний нервов, широко используется в практике скелетно-мышечная ультрасонография.

Даже полые органы, такие как желудок, толстый и тонкий кишечник, аппендикс доступны для осмотра на УЗИ, для контрастирования используется заполнение водой.

Под УЗ-контролем выполняются биопсии органов и тканей, УЗИ используется как навигация при выполнении многочисленных инъекционных процедур.

К недостаткам метода стоит отнести возможность визуализации только небольшого участка тела в каждый отдельный момент времени, зависимость от оператора, низкое качество изображения при глубоком расположении изучаемого объекта, при его экранировании костными структурами или газом, например, содержащимся в кишечнике.

Рентгенография

Рентгенография применяется в медицине более 100 лет. С момента появления и по сегодняшний день этот диагностический метод является доступным во всех лечебных учреждениях, относится к ионизирующим. Исследование проводится при помощи медицинских рентген-аппаратов. Генерируемые рентгеновские лучи проходят сквозь тело человека и фиксируются детектором, мгновенно передающим изображение на монитор компьютера.

На сегодняшний день в качестве приёмника излучения основной является система детекторов, традиционная рентгенография переходит на цифровой принцип получения изображений. Теневые изображения, полученные методом рентгенографии, дают врачу информацию о состоянии различных органов (легкие, сердце, желудок, лимфоузлы, кости и др.), а также позволяют выявить патологические изменения: участки воспаления, деструкции (разрушения), дистрофии в тканях, опухолевые узлы, аномалии развития органов.

В тех случаях, когда обычной рентгенографии для диагностики недостаточно, применяется исследование с контрастированием. Рентгенография с контрастом используется для исследования внутренних полых органов, таких как желудок, кишечник, сосуды, мочевой пузырь и др., с помощью введения рентгеноконтрастных веществ, которые активно поглощают рентгеновские лучи, делая изображение более четким и контрастным. В последнее время диагностические возможности рентгенографии улучшились благодаря появлению новых технологий, таких как томосинтез и SLOT-рентгенография.

Томосинтез – это линейная томография на качественно новом уровне, ставшая возможной с появлением плоских цифровых детекторов, современных высокопроизводительных компьютеров, сложных методов цифровой обработки и реконструкции изображения. Результат исследования представляет собой последовательность томограмм, произведенных на заданной глубине с фиксированным расстоянием между срезами. Томосинтез улучшает выявляемость и уточняет характеристику патологических изменений органов грудной клетки, при этом обладает относительно низкой лучевой нагрузкой.

SLOT-рентгенография – рентгенологическое исследование, при котором за один проход рентгеновской трубки над пациентом выполняется планарная рентгенография узким направленным пучком с дальнейшей компьютерной обработкой полученных изображений на рабочей станции. Метод позволяет получать изображения нескольких анатомических областей большой протяженности, например, позвоночного столба или конечности целиком, в натуральную величину, без проекционных искажений.

Маммография – неинвазивный вид обследования молочных желез с использованием рентгеновского излучения. Снимок (маммограмма), полученный при маммографическом исследовании, применяется для выявления заболеваний молочных желез у женщин, преимущественно, старше 45 лет, метод является «золотым стандартом» в маммологии. На сегодняшний день в стране реализуется скрининговая программа раннего выявления патологических изменений молочных желез, предусматривающая повторные маммографические исследования каждые 2-3 года с 45 лет. Улучшить информативность исследования позволяют такие современные методики маммографии, как томосинтез и маммография с контрастным усилением. Маммография с томосинтезом – методика, предполагающая получение серии томограмм с последующим формированием трехмерных (3D) изображений. Томосинтез повышает вероятность диагностирования рака молочной железы на более ранней стадии, что невозможно сделать методом стандартной маммографии при высокой плотности тканей железы.

Рентгенофлюорография – воспроизведение крупнокадрового фотографического изображения. Метод предназначен для проведения массовых профилактических исследований органов грудной клетки. Достаточно высокое разрешение изображения крупноформатных флюорограмм и меньшая затратность позволяют использовать метод для исследования больных в условиях поликлиники или стационара больницы. В настоящее время созданы и используются в практическом здравоохранении малодозовые цифровые флюорографы (аппаратно-программные комплексы), предназначенные для массовых исследований. Подобные комплексы позволяют производить съемку пациентов, просмотр на экране монитора изображения, их математическую обработку с целью повышения качества диагностики, сохранение изображения в базе данных, распечатку копий, передачу изображения по линиям связи. При этом, что очень важно, возможна автоматизированная регистрация индивидуальной дозы облучения пациента.

Основными преимуществами традиционных методик рентгенодиагностики являются их доступность во всех лечебных учреждениях, высокая пропускная способность, относительная дешевизна, возможность многократных исследований, в том числе и в профилактических целях. Наибольшую практическую значимость эти методики имеют в пульмонологии, остеологии, гастроэнтерологии.

Компьютерная томография

Компьютерная томография (КТ) – рентгеновский метод исследования с получением послойного изображения внутренних органов толщиной от 0,5 мм, является одним из самых эффективных методов современной диагностики. КТ выполняется, когда нужна детальная визуализация патологии, с помощью КТ можно увидеть структуры, которые не видны на обычных рентгенограммах. Результаты КТ дают возможность врачу-рентгенологу увидеть локализацию, протяженность и особенности патологических изменений, их взаимосвязь с окружающими органами и тканями. Программы обработки данных на установленных в современных томографах позволяют максимально снизить лучевую нагрузку на пациента и при этом сохранять высокое качество получаемых изображений. Однако, в отличие от обычной рентгенографии, КТ позволяет получить снимок определенного поперечного слоя среза человеческого тела.

Используются общепринятые и запатентованные методики проведения сканирования. Большая часть исследований выполняется с внутривенным контрастированием. Это обеспечивает правильную дифференциальную диагностику заболеваний, точное стадирование процесса, а также при необходимости позволяет спланировать операцию.

При компьютерной томографии исследуются в основном три зоны – голова и шея, грудная и брюшная полости. Нередко прицельно изучается только один орган или структура. После полного оборота излучателя рентгеновских волн и детекторов вокруг остановившегося стола на экране соединенного с ними компьютера возникает срез исследуемого органа. Так срез за срезом собирается информация об этом органе и о его внутреннем содержимом.

Благодаря высокой информативности по сравнению с другими рентгеновскими методами КТ получила огромное распространение. Наибольшее значение она имеет для травматологии и нейрохирургии, когда необходимо определить наличие повреждения и его характер, а в онкологии используется для определения степени распространения опухолевого процесса, а также планирования лучевого лечения (для того чтобы воздействовать на опухоль ионизирующим излучением, необходимы ее точные координаты). С помощью КТ можно обнаружить многие патологические состояния: травмы и их последствия, опухоли, поражение лимфатических узлов, расширение сосудов (аневризмы), воспалительные, в том числе гнойные процессы (пневмонию, абсцессы), пороки развития, процессы дистрофического характера и др.

Необходимо отметить, что лучевая нагрузка при компьютерной томографии очень вариабельна, бывает меньше или больше, чем при обычном рентгеновском исследовании, и зависит от объема исследования и применения контрастов (когда необходимо сканирование несколько раз).

Достоинства КТ

• Метод послойного получения изображений;
• Высокое пространственное разрешение;
• Короткое время исследования.
• Возможность создания 3-х мерных моделей органов и тканей.
• Стандартизованное получение диагностических результатов

Магнитно-резонансная томография (МРТ)

Современный метод, предусматривающий исследование пациента в условиях магнитного поля. Метод отражает распределение атомов водорода (протонов) в тканях. В организме водород встречается в основном в молекулах воды. Так как человек по весу более чем на две трети состоит из воды, этот сигнал является достаточно интенсивным для получения изображения. Вода может быть свободной или связанной с липидами, протеинами или другими биологическими макромолекулами и обмениваться между этими состояниями. От соотношения этих компонентов и их подвижности зависит амплитуда МР-сигнала, которая заметно отличается для различных тканей и этим обеспечивает высокую контрастность мягких тканей. МРТ относится к самым современным универсальным методам получения медицинских изображений.

Преимущества МРТ перед другими методами в следующем:

• безвредность для организма в связи с отсутствием ионизирующего излучения; об отрицательном (с биологической точки зрения) воздействии магнитных полей с индукцией, достоверно пока ничего не известно;
• возможность воспроизведения изображения в любой плоскости и под любым углом;
• возможность реконструкции трехмерного изображения;
• высокая контрастность при воспроизведении мягких тканей;
• получение изображения с контрастом по количеству атомов водорода (протонная плотность) или по временам релаксации или по коэффициенту диффузии;
• селективное изображение сосудов (МР-ангиография);
• количественное определение скорости и профиля течения крови;
• изучение процессов метаболизма с помощью in vivo-МР-спектроскопии (МРС).

Мировой практический опыт показал, что в клинической практике для повседневной диагностической работы оптимальными являются МР-системы со средней напряженностью магнитного поля. Поля в пределах 0,2-0,5 Тесла дают достаточно высокой интенсивности сигнал оптимальной контрастности, что позволяет решать большинство задач в реальной клинико-диагностической работе.

Основной областью применения МРТ в клинике является центральная нервная система — головной и спинной мозг с получением изображения в сагитальных, фронтальных и других срезах. При исследовании спинного мозга очень эффективным методом оказывается быстрая МР-миелография с селективной визуализацией спинномозговой жидкости и спинного мозга. Для контрастного усиления изображения исследуемых органов используются диагностические парамагнитные среды (контрасты), которые характеризуются хорошей переносимостью и используются при проведении МРТ всего тела.

Уникальной возможностью МРТ является получение селективного изображения сосудов без введения контрастного вещества – МР-ангиография. Современные модели аппаратов для МРТ используются также для исследования органов брюшной полости, органов дыхания и костно-суставного аппарата с четким изображением костной ткани, хрящей, связок, менисков и других анатомических структур. МРТ аппараты открытого типа удобны для проведения исследований детей. Реконструкция накопленной в ПК информации позволяет воспроизводить трехмерные МР-изображения. Аппараты с более высокими магнитными полями (1,5 и 5 Тесла) создают условия для быстрых и сверхбыстрых методов получения изображения за время менее секунды. Основными областями применения сверхбыстрых методов, таких как мгновенное градиентное эхо (SnapShot FLASH) и эхо-планарная томография (EPI), являются динамическая и функциональная томография. Очень важным клиническим применением динамической томографии является МР-маммография. МРТ используется также для неинвазивной (без введения контрастного вещества) визуализации функциональных особенностей состояния головного мозга. Перспективную область применения МРТ в медицине с магнитными полями высокой напряженности (2-5 Т) представляет in vivo МР-спектроскопия, позволяющая изучать и измерять биохимические процессы в живом организме на молекулярном уровне. Новые возможности МРТ тесно связаны с быстрым прогрессом в области вычислительной техники и программного обеспечения.

Противопоказаниями к исследованию могут стать наличие имплантированного медицинского устройства (например, кардиостимулятора или инсулинового насоса), ферромагнитных металлических имплантов в теле (стальные пластины, протезы, скобы, скрепы, клипсы). Определённые ограничения использования МРТ необходимо учитывать, к ним относится эффект «затягивания» в магнит металлических предметов, что может вызвать сдвиг металлических имплантов в теле пациента, может быть нарушена работа водителя искусственного водителя ритма сердца.

Так какой из методов диагностики можно выбрать для скинингового профилактического осмотра? Безусловно, ультразвуковые методы диагностики. Являясь неинвазивными и безопасными, обладают высокой информативностью. Методы классической рентгенологии обеспечивают низокодозовую нагрузку, являются скрининговыми в пульмонологии и маммологии. К уточняющим и дорогостоящим методам относят МРТ и КТ, которые выполняются по строгим показаниям.

Подводя итог данному обзору, следует отметить, что современные методы лучевого исследования и их комплексное использование в клинике занимают в настоящее время одно из ведущих мест в диагностическом процессе, обеспечивая высокое качество визуализации, быстроту и объективность постановки диагноза, и, что особенно важно, безопасность пациентов и персонала. С их помощью ставится до 80 % всех первичных диагнозов. В значительной части заболеваний (до 50 %) диагностика вообще немыслима без применения, например, рентгенорадиологических методов в гастро-энтерологии, пульмонологии, травматологии, урологии и др. Благодаря внедрению в практическое здравоохранение новейших компьютеризи-рованных технологий, создаваемых на основе современной электронной и микропроцессорной техники, возможности и роль методов лучевой диагностики в медицине еще более возрастает.

Тенденции развития лучевой диагностики в обозримой перспективе направлены на совершенствование оборудования, замену дозообразующих технологий и использование специальных детекторов рентгеновского излучения, позволяющих получать цифровое рентгеновское изображение. Все это позволит перейти к использованию беспленочных технологий, улучшающих качество рентгенологического исследования, снижающих лучевую нагрузку и существенно уменьшающих стоимость диагностических процедур. Кроме того, создается совершенно новая социальная среда рабочего процесса, соответствующая эпохе научно-технического прогресса и компьютеризации.

Ольга КОЗИЧ, врач ультразвуковой диагностики медицинского центра ИМРЭД