Медицинская радиология. Основы лучевой диагностики и лучевой терапии - часть 6

Рнс. 11.11. Принцип традиционной (линейной) томографии.

Рис. 11.12. Штатив для линейной томографии.

90

Рис. Н. 13. Большая туберкулема с распадом в верхней доле левого легкого,
а — рентгенограмма, б — томограмма.

Эффект томографии достигается благодаря непрерывному движению

во время съемки двух из трех компонентов рентгеновской системы излуча-

тель—пациент—пленка. Чаще всего перемещаются излучатель и пленка, в

то время как пациент остается неподвижным. При этом излучатель и плен-

ка двигаются по дуге, прямой линии или более сложной траектории, но

обязательно в противоположных направлениях (рис. 11.11). При таком

перемещении изображение большинства деталей на рентгенограмме оказы-

вается нечетким, размазанным, а резким получается изображение только

тех образований, которые находятся на уровне центра вращения системы

излучатель—пленка.

Конструктивно томографы выполняют в виде дополнительных штати-

вов (рис. 11.12) либо специального приспособления к универсальному по-

воротному штативу. Если на томографе изменить уровень центра вращения

системы излучатель—пленка, то изменится уровень выделяемого слоя. Тол-

щина выбираемого слоя зависит от амплитуды движения упомянутой выше

системы: чем она больше, тем тоньше будет томографический слой. Обыч-

ная величина этого угла от 20 до 50°. Если же выбирают очень малый угол

перемещения, порядка 3—5°, то получают изображение толстого слоя, по

существу целой зоны. Этот вариант томографии получил название зоногра-

фии

1

 (не путать с сонографией — методом ультразвукового исследования).

Показания к томографии достаточно широки, особенно в учреждениях,

в которых нет компьютерного томографа. Наиболее широкое распростра-

нение томография получила в пульмонологии. На томограммах получают

изображение трахеи и крупных бронхов, не прибегая к их искусственному

контрастированию. Томография легких очень ценна для выявления полос-

тей распада на участках инфильтрации или в опухолях (рис. 11.13), а также

1

 Подробнее см.: Королюк ИМ. Зонография легких- М.: Медицина, 1984.

91

для обнаружения гиперплазии внутригрудных лимфатических узлов. Она
также дает возможность изучить структуру околоНосовых пазух, гортани,

получить изображение отдельных деталей такого сложного объекта, каким

является позвоночник.

Описанное выше послойное рентгенологическое исследование прово-

дят без применения компьютеров. Этот метод называют линейной, или кон-

венциональной, томографией. Однако в лучевой диагностике существует ряд
методик послойной визуализации органов с помощью компьютерных тех-
нологий. Об одном из них, компьютерной томографии, пойдет речь в сле-

дующем разделе.

1.7. Компьютерная томография

Мы живем в эпоху, когда расстояние от самых безумных

фантазий до совершенно реальной действитыьности со-

кращается с невероятной быстротой.

М. Горький

Компьютерная томография — это послойное рентгенологическое исследо-
вание, основанное на компьютерной реконструкции изображения, получа-

емого при круговом сканировании объекта (ΟΊ англ. scan — бегло про-
сматривать) узким пучком рентгеновского излучения.

Компьютерная томография (К.Т) буквально «взорвала» не только луче-

вую, но и вообще медицинскую диагностику. Впервые за всю историю раз-
вития медицины у врача появилась уникальная возможность изучить у жи-
вого человека неинвазивным методом анатомические структуры внутрен-

них органов диаметром всего несколько миллиметров.

Идея компьютерной томографии родилась в далекой Южно-Африкан-

ской Республике у физика А. Кормака. В Кейптаунской больнице Хроте
Схюр его поразило несовершенство технологии исследования головного
мозга. Он рассчитал взаимодействие узкого пучка рентгеновского излучения
с веществом мозга и в 1963 г. опубликовал статью о возможности компью-
терной реконструкции изображения мозга. Спустя 7 лет этим вопросом заня-

лась группа инженеров английской фирмы электромузыкальных инструмен-
тов во главе с Г. Хаунсфилдом. Время сканирования первого объекта (мозг,
консервированный в формалине) на созданной ими экспериментальной ус-
тановке составило 9 ч. Как робки были первые шаги КТ и далеки первые ре-
зультаты исследований от нынешних блестящих успехов! Однако мы не слу-
чайно рассказываем об истории создания нового метода. Для молодых иссле-

дователей она поучительна и дерзким замыслом первых исследователей, и не

меньшей смелостью фирмы, предоставившей средства для создания прибо-

ра, весьма далекого от ее основной продукции. Уже в 1972 г. была произведе-
на первая томограмма женщине с опухолевым поражением мозга. 19 апреля

1972 г. на конгрессе Британского радиологического института Г. Хаунсфилд

и врач Дж.Амброус выступили с сенсационным сообщением «Рентгенология
проникает в мозг». А в 1979 г. А. Кормаку и Г. Хаунсфилду была присуждена
Нобелевская премия. В настоящее время в мире функционируют десятки

тысяч компьютерных томографов, что соизмеримо с числом классических
рентгеновских аппаратов.

92

Рнс. 11.14. Рентгеновский компьютерный томограф.

Компьютерный томограф представляет собой чрезвычайно сложное уст-

ройство, при создании которого были использованы наиболее прогрессив-
ные компьютерные, электронные и механические технологии (рис. 11.14).

Схема получения компьютерных томограмм представлена на рис. 11.15.

Узкий пучок рентгеновского излучения сканирует человеческое тело по ок-
ружности. Проходя через ткани, излучение ослабляется соответственно
плотности и атомному составу этих тканей. По другую сторону от пациента
установлена круговая система датчиков рентгеновского излучения, каждый
из которых (а их количество может достигать нескольких тысяч) преобразу-
ет энергию излучения в электрические сигналы. После усиления эти сигна-

лы преобразуются в цифровой код, который поступает в память компьюте-

ра. Зафиксированные сигналы отражают степень ослабления пучка рентге-
новских лучей (и, следовательно, степень поглощения излучения) в каком-

либо одном направлении.

Вращаясь вокруг пациента, рентгеновский излучатель «просматривает»

его тело в разных ракурсах, в общей сложности под углом 360°. К концу

93

Излучатель

Система получения

изображения

Круговой ячеистый детектор

Компьютер

Рис. 11.15. Принцип компьютерной томографии.

Рис. 11.16. Компьютерная томограмма брюшной полости. Метастазы злокачест-

венной опухоли в печени (указаны стрелками).

вращения излучателя в памяти компьютера оказываются зафиксированны-

ми все сигналы от всех датчиков. Продолжительность вращения излучателя

в современных томографах очень небольшая, всего 1—3 с, что позволяет

изучать движущиеся объекты.

При использовании стандартных программ компьютер реконструирует

внутреннюю структуру объекта. В результате этого получается изображение

тонкого слоя изучаемого органа, обычно порядка нескольких миллиметров,

которое выводится на дисплей, и врач обрабатывает его применительно к

поставленной перед ним задаче: может масштабировать изображение (уве-

личивать и уменьшать), выделять интересующие его области (зоны интере-

са), определять размеры органа, число или характер патологических обра-

зований (рис. II. 16).

Попутно определяют плотность ткани на отдельных участках, которую

измеряют в условных единицах — единицах Хаунсфилда (HU). За нулевую

отметку принята плотность воды. Плотность кости составляет +1000 HU,

плотность воздуха равна -1000 HU. Все остальные ткани человеческого

тела занимают промежуточное положение (обычно от 0 до 200—300 HU).

Естественно, такой диапазон плотностей отобразить ни на дисплее, ни на

фотопленке нельзя, поэтому врач выбирает ограниченный диапазон на

шкале Хаунсфилда — «окно», размеры которого обычно не превышают не-

скольких десятков единиц Хаунсфилда. Параметры окна (ширина и распо-

ложение на всей шкале Хаунсфилда) всегда обозначают на компьютерных

томограммах. После такой обработки изображение помещают в долговре-

менную память компьютера или сбрасывают на твердый носитель — фото-

пленку. Добавим, что при компьютерной томографии выявляются самые
94

Рис. 11.17. Спиральная компьютерная томограмма (ангиограмма).
А — расширенная брюшная аорта. Стрелками показаны почечные артерии.

К левой почке идет добавочная артерия (указана изогнутой стрелкой).

Рис. 11.18. Компьютерная томограмма поясничных позвонков (трехмерная рекон-
струкция изображения).

95

Рнс. 11.19. Компьютерная томограмма (виртуальная эндоскопия). Наружный вид

трахеи, бронхов и увеличенных лимфатических узлов.

незначительные перепады плотности, около 0,4—0,5 %, тогда как обычная

рентгенофамма может отобразить плотностной фадиент только в 15—20 %.

Обычно при компьютерной томофафии не офаничиваются получени-

ем одного слоя. Для уверенного распознавания поражения необходимо

несколько срезов, как правило, 5—10, их выполняют на расстоянии 5—

10 мм друг от друга. Для ориентации в расположении выделяемых

слоев относительно тела человека на этом же аппарате производят об-

зорный цифровой снимок изучаемой области — рентгенотопогралшу,

на которой и отображаются выделяемые при дальнейшем исследова-

нии уровни томофамм.

В настоящее время сконструированы компьютерные томографы, в ко-

торых в качестве источника проникающего излучения вместо рентгенов-

ского излучателя используют вакуумные электронные пушки, испускаю-

щие пучок быстрых электронов. Сфера применения таких электронно-лу-

чевых компьютерных томографов пока ограничена в основном кардиоло-

гией.

96

Рис. 11.20. Компьютерная томограмма (виртуальная эндоскопия, выполненная у

того же больного — см. рис. 11.19). Изображение бифуркации трахеи. Эндоброн-

хиальнын рак правого главного бронха.

В последние годы бурно развивается так называемая спиральная томо-

графия, при которой излучатель движется по спирали по отношению к телу

пациента и захватывает, таким образом, за короткий промежуток времени,

измеряемый несколькими секундами, определенный объем тела, который в

последующем может быть представлен отдельными дискретными слоями.

Спиральная томография инициировала создание новых, чрезвычайно перспек-

тивных способов визуализации — компьютерной ангиографии (рис. 11.17),

трехмерного (объемного) изображения органов (рис. 11.18) и, наконец, так на-

зываемой виртуальной эндоскопии (рис. 11.19; 11.20), которая стала венцом

современной медицинской визуализации.

Специальной подготовки больного к КТ органов головы, шеи, грудной

полости и конечностей не требуется. При исследовании аорты, нижней

полой вены, печени, селезенки, почек больному рекомендуется ограни-

читься легким завтраком. На исследование желчного пузыря пациент дол-

жен явиться натощак. Перед КТ поджелудочной железы и печени необхо-

димо принять меры для уменьшения метеоризма. Для более четкого диффе-

ренцирования желудка и кишечника при КТ брюшной полости их контрас-

тируют путем дробного приема внутрь пациентом до исследования около

500 мл 2,5 % раствора водорастворимого йодистого контрастного вещества.

Следует также учесть, что если накануне проведения КТ больному вы-

полняли рентгенологическое исследование желудка или кишечника, то

97

Рис. 11.21. Методика «усиления» при компьютерной томографии,

а — томограмма брюшной полости до введения контрастного вещества; б — после

внутривенного введения рентгеноконтрастного вещества: усиление тени аорты,

сосудов и почек.

скопившийся в них барий будет создавать артефакты на изображении.

В связи с этим не следует назначать КТ до полного опорожнения пищева-

рительного канала от этого контрастного вещества.

Разработана дополнительная методика выполнения КТ — усиленная КТ

(рис. 11.21). Она заключается в проведении томографии после внутри-

венного введения больному водорастворимого контрастного вещества.

Этот прием способствует увеличению поглощения рентгеновского из-

лучения в связи с появлением контрастного раствора в сосудистой сис-

98

теме и паренхиме органа. При этом, с одной стороны, повышается

контрастность изображения, а с другой - выделяются сильно васкуля-

ризованные образования, например сосудистые опухоли, метастазы не-

которых опухолей. Естественно, на фоне усиленного теневого изобра-

жения паренхимы органа в ней лучше выявляются малососудистые или

вовсе бессосудистые зоны (кисты, опухоли).

Некоторые модели компьютерных томографов снабжены кардиосинхро-

низаторами. Они включают излучатель в точно заданные моменты време-

н и — в систолу и диастолу. Полученные в результате такого исследования

поперечные срезы сердца позволяют визуально оценить состояние сердца в

систолу и диастолу, провести расчет объема камер сердца и фракции вы-

броса, проанализировать показатели общей и регионарной сократительной

функции миокарда.

Значение КГ не ограничивается ее использованием в диагностике забо-

леваний. Под контролем КТ производят пункции и прицельную биопсию

различных органов и патологических очагов. КТ играет важную роль в кон-

троле эффективности консервативного и хирургического лечения больных.

Наконец, КТ является точным методом определения локализации опухоле-

вых поражений, что используют для наводки источника радиоактивного

излучения на очаг при проведении лучевой терапии злокачественных ново-

образований.

1.8. Ангиография

На обычных рентгенограммах не получается изображение артерий, вен и

лимфатических сосудов, поскольку они поглощают рентгеновское излучение

так же, как окружающие их ткани. Исключением являются артерии и вены

легких, которые вырисовываются как ветвящиеся темные полоски на фоне

светлых легочных полей. Кроме того, у больных атеросклерозом, преимуще-

ственно пожилого и старческого возраста, наблюдается отложение извести в

стенках сосудов, и эти известковые бляшки хорошо видны на снимках.

Ангиографией называют рентгенологическое исследование кровеносных со-
судов, производимое с применением контрастных веществ.

Для искусственного контрастирования в кровяное и лимфатичес-

кое русло вводят раствор органического соединения йода, предназна-

ченного для этой цели. В зависимости от того, какую часть сосудистой

системы контрастируют, различают артериографию, венографию (флебо-

графию) и лимфографию.

Ангиографию выполняют только после общеклинического обсле-

дования и лишь в тех случаях, когда с помощью неинвазивных методов

не удается диагностировать болезнь и предполагается, что на основа-

нии картины сосудов или изучения кровотока можно выявить пораже-

ние собственно сосудов или их изменения при заболеваниях других ор-

ганов. Однако нужно помнить, что ангиография — инвазивное иссле-

дование, связанное с возможностью осложнений и с довольно значи-

тельной лучевой нагрузкой.

99

Основные задачи ангиографии ясны из изложенного ранее. Ее применя-

ют для исследования гемодинамики и выявления собственно сосудистой па-

тологии, диагностики повреждений и пороков развития органов, распозна-

вания воспалительных, дистрофических и опухолевых поражений, вызываю-

щих нарушение функции и морфологии сосудов. Ангиография является не-

обходимым этапом при проведении эндоваскумрных операций (см. далее).

Противопоказаниями к ангиографии служат крайне тяжелое состояние

больного, острые инфекционные, воспалительные и психические забо-

левания, выраженная сердечная, печеночная и почечная недостаточ-

ность, повышенная чувствительность к препаратам йода.

Возможность идиосинкразии к йоду выясняют во время опроса больно-

го до исследования, а также путем проведения пробы на чувствительность к

йодистому препарату, который собираются использовать. Для этого боль-

ному вводят внутривенно 1—2 мл контрастного вещества. Признаками ал-

лергической реакции считают головную боль, тошноту, кожный зуд, кра-

пивницу, конъюнктивит, ринит, нарушение сердечного ритма.

Перед исследованием врач должен разъяснить пациенту необходимость

и характер процедуры и получить его согласие на ее проведение. Вече-

ром накануне ангиографии назначают транквилизаторы. Утром отме-

няют завтрак. В области пункции выбривают волосы. За 30 мин до ис-

следования выполняют премедикацию (антигистаминные препараты,

транквилизаторы, анальгетики).

Артериографию производят путем пункции сосуда или его катетериза-

ции. Пункцию применяют при исследовании сонных артерий, артерий и

вен нижних конечностей, брюшной аорты и ее крупных ветвей. Однако ос-

новным способом ангиографии в настоящее время является, безусловно, кате-
теризация сосуда, которую выполняют по методике, разработанной шведским
врачом Селъдингером.

Излюбленным местом для катетеризации служит область бедренной ар-

терии. Больного укладывают на спину. Операционное поле обрабатывают и

отграничивают стерильными простынями. Прощупывают пульсирующую

бедренную артерию. После местной паравазальной анестезии 0,5 % раство-

ром новокаина делают разрез кожи длиной 0,3—0,4 см. Из него тупым

путем прокладывают узкий ход к артерии. В проделанный ход с небольшим

наклоном вводят специальную иглу с широким просветом. Ею прокалыва-

ют стенку артерии, после чего колющий стилет удаляют. Подтягивая иглу,

локализуют ее конец в просвете артерии. В этот момент из павильона иглы

появляется сильная струя крови. Через иглу в артерию вводят металличес-

кий проводник, который затем продвигают во внутреннюю и общую под-

вздошную артерии и аорту до избранного уровня. Иглу удаляют, а по про-

воднику в необходимую точку артериальной системы вводят рентгеноконт-

растный катетер. За его продвижением наблюдают на дисплее. После уда-

ления проводника свободный (наружный) конец катетера присоединяют к

адаптеру и катетер сразу же промывают изотоническим раствором натрия

хлорида с гепарином.

100

Рис. 11.22. Рентгенооперационная для проведения ангиографии и внутрисосудис-

тых вмешательств.

Все манипуляции при ангиографии осуществляют под контролем рентге-

нотелевидения. Участники катетеризации работают в защитных фарту-

ках, поверх которых надеты стерильные халаты. В процессе ангиографии

ведут постоянное наблюдение за состоянием больного (рис. 11.22).

Через катетер в исследуемую артерию автоматическим шприцем (инъ-

ектором) под давлением вводят контрастное вещество. В тот же момент на-

чинается скоростная рентгеновская съемка. Ее программа — число и время

выполнения снимков — установлена на пульте управления аппаратом.

Снимки немедленно проявляют. Убедившись в успехе исследования, кате-

тер удаляют. Место пункции прижимают на 8—10 мин для остановки кро-

вотечения. На область пункции на сутки накладывают давящую повязку.

Больному на тот же срок предписывается постельный режим. Спустя сутки

повязку заменяют асептической наклейкой. За состоянием больного посто-

янно следит лечащий врач. Обязательны измерение температуры тела и ос-

мотр места оперативного вмешательства.

Наиболее частое осложнение ангиографии — развитие гематомы в об-

ласти катетеризации, где появляется припухлость. Ее лечат консервативно.

Тяжелое, но, к счастью, редкое осложнение — тромбоэмболия периферичес-

кой артерии, о возникновении которой свидетельствует ишемия конечности.

«Артериография» — общее название контрастного рентгенологического ис-

следования любой артерии. На практике нередко используют частные терми-

ны: в зависимости от цели и места введения контрастного вещества различа-

101

Рис. ΓΙ.23. Контрастирование чревного ствола и его ветвей
а — ранняя артериальная фаза: видны артерии печени, левая желудочная артерия, се-

лезеночная артерия, желудочно-двенадцатиперстная артерия; б — поздняя артериаль-

ная фаза и начало паренхиматозной фазы: определяется тень стенки желудка и селе-

зенки; в — венозная фаза: выделяется тень воротной вены и ее ветвей в печени.

ют аортографию, коронарографию, ка-

ротидную и вертебральную артериогра-

фию, целиакографию, мезентерикогра-

фию и т.д. Для выполнения всех этих

видов ангиографии конец рентгено-

контрастного катетера вводят в иссле-

дуемый сосуд. После инъекции кон-

трастного вещества оно заполняет ос-

новной ствол и крупные ветви, затем

переходит в ветви среднего и малого

калибра. Далее контрастное вещество

накапливается в капиллярах, отчего

интенсивность тени органов, снабжае-

мых исследуемым сосудом, возрастает.

Наконец, контрастное вещество появ-

ляется в венозных путях оттока.

При введении контрастного веще-

ства в артерию на ангиограммах в

норме последовательно отража-

ются закономерные фазы крово-

тока: артериальная, капиллярная

(паренхиматозная), венозная. Это

позволяет судить о регионарной

гемодинамике (рис. 11.23).

Венография может быть выполне-

на прямым и непрямым способами.

При прямой венографии контрастное

вещество вводят в кровь путем вено-

пункции или веносекции, в ряде слу-

чаев с применением катетеризации

по методу Сельдингера (рис. 11.24).

Непрямое контрастирование вен осуществляют одним из трех способов:

1) введением контрастного вещества в артерии, из которых оно через сис-

тему капилляров достигает вен (иными словами, используют венозную

фазу артериографии для получения изображения вен); 2) инъекцией кон-

трастного вещества в костномозговое пространство, из которого оно посту-

пает в соответствующие вены; 3) введением контрастного вещества в па-

ренхиму органа путем пункции, при этом на снимках отображаются вены,

отводящие кровь от данного органа. Таким образом, например, получают

изображение селезеночной и воротной вен, вводя контрастное вещество в

паренхиму селезенки (спленопортография).

К венографии есть ряд специальных показаний: хронический тромбо-

флебит, тромбоэмболия, посттромбофлебитические изменения вен, подо-

зрение на аномалию развития венозных стволов, различные нарушения ве-

нозного кровотока, в том числе из-за недостаточности клапанного аппарата

вен, ранение вен, состояния после оперативных вмешательств на венах.

Методика венографии зависит от области исследования и будет описана

в соответствующих главах III части учебника. Здесь необходимо подчерк-

103

Рве. 11.24. Контрастирование ниж-

ней полой вены (кавография) через

катетер, введенный в правую под-

вздошную вену.

Рис. П.25. Дигитальная субтракционная ангиография.
а — каротидная артериограмма головного мозга; б — абдоминальная аортограмма.

104

нуть, что к числу противопоказа-

ний к исследованию относится

острый тромбофлебит. По окон-

чании флебографии в вену вводят

изотонический раствор натрия

хлорида. Место пункции прижи-

мают указательным пальцем. Пос-

ле остановки кровотечения накла-

дывают асептическую повязку.

Если появляется боль по ходу ве-

ны, повышается температура тела

и наступает пастозность конеч-

ности, ноге придают возвышенное

положение, делают повязку с

бальзамическим линиментом по

А.В. Вишневскому и внутривенно

капельно вливают гепарин — 5000

ЕД в 250 мл изотонического рас-

твора натрия хлорида. Производят

тугое бинтование конечности.

Новой методикой рентгено-

логического исследования сосу-

дов является дигитальная суб-

тракционная ангиография (ДСА).

В основе ее лежит принцип ком-

пьютерного вычитания (субтрак-

ции) двух изображений, записан-

ных в памяти компьютера,—

снимков до и после введения контрастного вещества в сосуд.

Благодаря компьютерной обработке итоговая рентгенологическая кар-

тина сердца и сосудов отличается высоким качеством, но главное — на ней

можно вьшелить изображение сосудов из общего изображения исследуемой

части тела, в частности убрать мешающие тени мягких тканей и скелета и

количественно оценить гемодинамику (рис. 11.25). Существенным преиму-

ществом ДСА по сравнению с другими методиками является уменьшение

необходимого количества рентгеноконтрастного вещества, поэтому можно

получить изображение сосудов при большом разведении контрастного ве-

щества. А это означает (внимание!), что можно ввести контрастное вещест-

во внутривенно и на последующей серии снимков получить тень артерий,

не прибегая к их катетеризации. В настоящее время почти повсеместно

обычную ангиографию заменяют на ДСА.

Необходимо отметить, что в связи с развитием других, альтернативных

методов визуализации сосудов, в частности компьютерной, магнитно-резо-

нансной и ультразвуковой ангиографии и доппперовского картирования (см.

соответствующие разделы), значительно уменьшилась частота выполнения

ангиографии в клинической практике.

Для выполнения лимфографии контрастное вещество вливают непосред-

ственно в просвет лимфатического сосуда. В клинике в настоящее время

проводят главным образом лимфографию нижних конечностей, таза и за-

брюшинного пространства (рис. 11.26). Контрастное вещество - жидкую

105

Рис. П.26. Лимфограмма. Контрастное

вещество заполнило лимфатические со-

суды бедра и таза. По ходу сосудов видны

контрастированные бедренные и под-

вздошные лимфатические узлы.