>> Медицинское оборудование/КТ сердца с использованием 320-рядного детектора /

  А.Лембке (А Lembke), П.А.Хайн (P A Hein), Дж. Mьюз (J Mews), Дж. Блобель (Вlоbеl), П. Рогала (Rogalla)

Появление многосрезовой компьютерной томографии (МСКТ), первоначально с четырехрядными детекторами, и ее широкое внедрение в клиническую практику около восьми лет назад раскрыло новые возможности для неинвазивной визуализации сердца — в частности, при диагностических исследованиях коронарных артерий. Многочисленные исследования демонстрируют потенциал МСКТ в диагностике ишемической болезни сердца, в частности для пациентов с небольшой вероятностью наличия заболевания перед исследованием, низкой частотой сердечных сокращений и низкими показателями коронарного кальция. Принципиальные достоинства многосрезового спирального сканирования связаны с улучшенным пространственным и временным разрешением в сочетании с ЭКГ-синхронизацией полученных данных. Дальнейшая разработка технологии позволила добиться более узкой коллимации и толщины срезов в субмиллиметровом диапазоне, а также увеличения скорости вращения. Это повлекло за собой стабильное улучшение пространственного и временного разрешения, тогда как детекторы большей ширины обеспечили охват более крупных областей.

Наблюдение 1 Рис. 1 а-г. Нормальная правая коронарная артерия – режим 3D, мультипланарная реконструкция и проекция с максимальной интенсивностью

Однако 64-срезовый компьютерный томограф с детектором шириной 32 мм (64 х 0.5 мм) не способен сразу охватить все сердце целиком. В связи с этим для полного охвата необходимо постоянное движение стола, которое реализуется одним из двух способов: 1) спиральное сканирование с непрерывным движением стола — этот режим применяется в первую очередь при КТ-ангиографии коронарных артерий с контрастированием и ретроспективной ЭКГ-синхронизацией; 2) пошаговое сканирование с поэтапным сдвигом стола —этот режим чаще всего используется для анализа показателей коронарного кальция с проспективной ЭКГ-синхронизацией. При этом возникают различные ограничения, которые зависят от выбранного режима сканирования. Спиральное сканирование с ретроспективной ЭКГ-синхронизацией дает возможность реконструировать изображения для любого момента времени в интервале R-R и повышает временное разрешение за счет мультисегментной реконструкции. Впрочем, поскольку для этого необходима высокая плотность данных (т. е. большое количество проходов сканирования одной и той же области с многократным перекрытием срезов), обычно используется малый питч (как правило, порядка 0.2).

Наблюдение 2 Рис. 2 а-б. Небольшое артероматозное нарушение стенки в передней межжелудочковой ветви ЛВА – трехмерное изображение и многопроекционная реконструкция, включающая визуализацию мягких бляшек с помощью пакета SurePlaque

Многократное перекрытие изображений и непрерывная экспозиция в течение всего сердечного цикла — это причина основного недостатка данного режима сканирования — значительной лучевой нагрузки. Таким образом, спиральное сканирование с перекрытием и непрерывной экспозицией было бы желательно заменить на пошаговый сдвиг без перекрытия со съемкой лишь в определенные моменты цикла сердечной деятельности.

Однако пошаговое сканирование с проспективной ЭКГ-синхронизацией не дает возможность мультисегментной реконструкции, которая часто бывает весьма желательна при высокой частоте сердечных сокращений. Кроме того, наборы данных для различных фрагментов приходится соединять в общий объемный набор данных. При низкой частоте сердечных сокращений с нормальным ритмом это обеспечивает приемлемое качество изображений, однако при высокой ЧСС и аритмии вероятно появление артефактов, которые приводят к размытию или возникновению ступенек в контурах сосудов из-за разницы в степени и скорости отклонения коронарной артерии.

 Наблюдение 3 Рис. 3 а-б. Правая коронарная артерия с умеренным стенозом (средний отдел) и имплантированным стентом (дистальный отдел)

Эти проблемы удалось решить с помощью 320-срезового компьютерного томографа. Планарный детектор, снабженный 320 рядами детекторных элементов шириной 0.5 мм. обеспечивает охват в 16 см вдоль оси тела пациента, что позволяет получать наборы данных с высоким разрешением для всего сердца за одно вращение. Достоинства этой технологии очевидны: охват всего органа целиком позволяет получить полный объемный набор данных для сердца за время одного сердечного цикла, без перемещения стола. Это дает возможность преодолеть ограничения спирального и послойного сканирования, связанные со слиянием потенциально несоответствующих данных, полученных во время различных циклов сердечной деятельности. Данный подход помогает избежать появления артефактов — в частности, при исследовании пациентов с аритмией. В отличие от спирального метода, при 320-среэовом КТ-сканировании получение данных происходит без перекрытия — а это основное условие для снижения лучевой нагрузки. Для пациентов с низкой ЧСС и стабильным сердечным ритмом появляется возможность получить все данные за время одного сердечного цикла путем выбора интервала экспозиции (как правило, 70— 80% интервала R-R): в идеальных условиях это означает эффективную дозу порядка 3 мЗв. При сканировании применяется проспективная ЭКГ-синхронизация. Следует отметить, что даже в самых неблагоприятных условиях сверхмалая доза излучения позволяет повторить сканирование — хотя в результате этого лучевая нагрузка удвоит­ся, значение в 6 мЗв все равно останется меньше нынешней стандартной дозы, используемой при исследовании коронарных артерий. Кроме того, необходимо упомянуть о том, что даже при проспективной ЭКГ-синхронизации в 320-срезовом режиме данные можно получать в ходе нескольких циклов сердечной деятельности, что позволяет про­изводить расчет изображений на основе алгоритма мультисегментной реконструкции. Последний факт повышает временное разрешение и помогает избежать артефактов движения при высокой ЧСС. что является еще одним существенным усовершенствованием по сравнению с 64-срезовой КГ. Тем не менее, необходимо помнить о том, что сбор данных в течение нескольких сердечных циклов для многосегментной реконструкции увеличивает эффективную дозу.

Непродолжительное время получения сырых данных (от нескольких секунд до долей секунды) позволяет значительно уменьшить количество контрастного вещества. У пациентов с нормальной функцией сердца и отслеживанием перемещения болюса (сканирование запускается вручную, когда контрастное вещество появляется на входе в левое предсердие) объем контрастного вещества в 50 мл и скорость введения 5 мл/с практически всегда обеспечивают хорошее контрастирование левых отделов сердца, аорты и коронарных артерий.

Наблюдение 4 Рис. 4 а-б. Пациент с венозным шунтом (трехмерное изображение и многопроекционная реконструкция)

Наш первоначальный опыт исследования более чем 100 пациентов показал, чтообеспечивает превосходное качество изображений (рис. 1—4). Для всех исследованных нами пациентов та информация, которая была получена во время сканирования, помогала в дальнейшем при принятии клинических решений, а количество «холостых» исследований (не использовавшихся для диагностики) оказалось практически нулевым. компьютерный томограф Aquilion ONE

Кроме того, совершенно новой областью применения в неинвазивной диагностической визуализации сердца стала визуализация перфузии миокарда с помощью компьютерной томографии. При динамическом сканировании КТ-система способна регистрировать объемные данные для всего сердца — либо непрерывно в течение заданного интервала, либо поэтапно в определенные промежутки времени. В будущих исследованиях также необходимо проверить точность этого режима при выявлении нарушений перфузии в миокарде, его пользу для клинической практики, а также его значимость по сравнению с другими средствами визуализации.

Подробнее об Aquilion ONE

Версия для печати