Современные виды томографии - часть 25

101

3.8. ПЭТ/КТ сканеры

Сравнительно недавно появились новые диагностические устройства -

ПЭТ/КТ сканеры. Они позволяют в одном исследовании получать функцио-
нальную  (ПЭТ)  и  структурную  (КТ)  информацию,  что  достигается  совме-
щением  ПЭТ  и  КТ  изображений.  Кроме  того,  данные  КТ  могут  использо-
ваться для коррекции аттенюации ПЭТ изображений, что сокращает время
исследования на 30%-40%. Эти преимущества делают ПЭТ/КТ более пред-
почтительным  методом,  чем  обычное  ПЭТ  исследование.  Недостатком  ме-
тода является возникновение артефактов и количественных ошибок на ПЭТ
изображениях  при  коррекции  аттенюации  на  основе  данных  КТ  [29].  На-
пример, использование контратирующих веществ и наличие металлических
имплантов может привести к переоценки активности препарата в исследуе-
мой  области.  Дыхание  пациента  приводит  к  несоответствию  данных  КТ  и
ПЭТ исследований (разные поля сбора данных) и артефактам

Конструктивно ПЭТ/КТ сканер представляет собой позитронно-

эмиссионный  и  компьютерный  томографы,  размещенные  в  одном  гентри
(обычно  КТ  блок  расположен  перед  ПЭТ  блоком).  Современные  ПЭТ/КТ
сканеры имеют апертуру гентри 70 см и ширину 100 см. Оба сканера могут
использоваться как вместе, так и независимо друг от друга. КТ сканер мо-
жет  быть  многосрезовым  с  пошаговым  или  спиральным  режимами  сбора
данных и различными скоростями вращения трубки; ПЭТ сканер может ра-
ботать в двух или трехмерном режимах.

Первым этапом сбора данных является получения базового изображе-

ния, служащего для задания границ области ПЭТ/КТ исследования. КТ изо-
бражения получают при напряжении 100-140 кВ и различных силах тока (в
зависимости от цели исследования). Затем пациент автоматически переме-
щается в ПЭТ сканер и позиционируется в то же анатомическое положение.
Сбор данных на этом этапе занимает 3-5 минут, затем ПЭТ изображения ре-
конструируются с учетом коррекции на аттенюацию по КТ изображениям.
Полученные КТ изображения имеют матрицу 512х512, а ПЭТ изображения -
матрицу 128х128.

Одновременное получение функциональной и анатомической информа-

ции позволяет повысить качество исследования за счёт улучшения качества
изображения и повышения точности определения пространственной лока-
лизации образований до 98%. Анализ спроса на медицинскую технику пока-
зывает увеличение продаж ПЭТ/КТ сканеров на 65% за последние 3 года,
что вызвано прежде всего преимуществами данного метода.

Все крупные производители медицинского диагностического оборудо-

вание разработали и выпускают позитронно-эмиссионный томографы, ком-
бинированные с компьютерными томографами.

102

3.9. Области применения ПЭТ в медицине

ПЭТ используется в различных областях медицины [26].
Около 80% клинических ПЭТ исследований проводится в области онко-

логии,  они  позволяют  дифференцировать  злокачественные  и  доброкачест-
венные  образования,  определять  степень  распространения  опухолей  с  чув-
ствительностью, близкой к 100%. Исследования всего тела, занимающие 60-
70  минут,  позволяют  определить  метастазы  любой  локализации.  ПЭТ  не
имеет  альтернативы  при  ранней  (через 1-2 недели)  оценке  результатов  хи-
миотерапии.

В кардиологии ПЭТ позволяет получать информацию о кровоснабжении

миокарда, скорости метаболических процессов, оценить признаки болезни
коронарной артерии, контролировать эффективность лечения. Для таких ис-
следований используются ультракороткоживущие изотопы (

С).

Данные ПЭТ важны при планировании аортокоронарного шунтирования.

В неврологии ПЭТ используется для обнаружения неврологических бо-

лезней, включая эпилепсию, опухоли, дифференциации психических забо-
леваний. ПЭТ дает сведения о кровообращении мозга, скорости усваивания
кислорода и глюкозы, отображает другие физиологические процессы.

ПЭТ используется для измерения метаболизма глюкозы (единственного

источника энергии клеток). Примерно через 40 минут после внутривенного
введения радиоактивной глюкозы (чаще это изотоп

ФДГ), радиоизотоп

поступает в клетки и достигает равновесия. Затем его распределение изме-
ряется в различных срезах.

Подобные исследования проводятся при исследованиях болезней почек.

Почки отличают высокий уровень метаболизма и поток крови, из-за чего
регистрируемое изображение имеет высокое соотношение сигнал/шум.

Также ПЭТ используется при изучение механизмов мозга, лежащих в

основе  человеческого  создания:  для  исследования  мозговой  организации
внимания, эмоций, мышления, творчества, общего интеллекта, способности
ориентироваться, т.е. всех аспектов деятельности мозга, которые делают его
настолько  неповторимым  и  сложным  объектом.  Исследования  проводятся
путём измерения распределение потока крови в мозге. Предполагается, что
увеличение  потока  крови  связано  с  увеличенной  функциональной  деятель-
ностью. Чтобы достигнуть активации радиоизотопа (

O) требуется пример-

но 3-5 минут, после чего можно измерить его распределение. Затем с помо-
щью кодируемых цветом изображений можно видеть, где мозг активизиро-
ван во время некоторых действий. Например, когда человек говорит или чи-
тает, правое полушарие мозга "светится".

В ряде научных центров с помощью ПЭТ проводят исследования ле-

карств, их распределение и действие на организм.

103

ГЛАВА 4. ЦИФРОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ОБМЕН

ИНФОРМАЦИЕЙ

Необходимость повышения качества исследований вызвала развитие

информационных технологий (ИТ) и отказ крупнейших производителей ме-
дицинской техники от ряда традиционных технологий в пользу разработки
и  развития  высокоинформативных  диагностических  средств.  Современные
аппараты  дают  изображения  в  цифровом  виде,  что  позволяет  выполнять
достаточно сложную компьютерную  обработку  (например, наложение изо-
бражений разных диагностических устройств), интегрировать устройства  в
клиническую сеть, производить электронный обмен данными между учреж-
дениями.  Однако  сложность  реализация  электронной  передачи  данных  и
интеграции  устройств  в  единую  сеть  связана  с  возможной  несовместимо-
стью  аппаратных  и  программные  средства  у  различных  производителей
[46].  Не  всегда  удается  совместить  устройства  одной  фирмы-изготовителя,
поскольку  с  течением  времени  менялись  модели  встраиваемых  компьюте-
ров, версии системного и прикладного программного обеспечения, форматы
хранения и передачи медицинских данных.

Развитие компьютерных технологий в медицине вызвало необходимость

создания единых международных стандартов обмена медицинскими дан-
ными. В разных странах этот вопрос решается по-разному поэтому сущест-
вует множество различных медицинских стандартов: ASTM, ASC X12,
IEEE/MEDIX, NCPDP, HL7, DICOM и т.п. Как правило, стандарты носят на-
звания групп/комитетов и прочих некоммерческих организаций их разраба-
тывающих.

Каждая группа по разработке стандартов имеет некоторую специализа-

цию,  так ASC X12N занимается  внешними  стандартами  обмена  электрон-
ными  документами, ASTM E31.11 - стандартами  обмена  данными  лабора-
торных  тестов, IEEE P1157 - стандартами  обмена  медицинскими  данными
("MEDIX"), ACR/NEMA DICOM - стандартами, связанными с обменом изо-
бражений и т.д.

Наиболее серьезные и интенсивно развивающиеся стандарты находят

программно-аппаратную  поддержку  у  крупных  производителей  медицин-
ской техники. В ряде стран, вопросы стандартизации обмена медицинскими
данными  решаются  достаточно  глобально.  Например,  в  США,  в 1996 году
Американским  национальным  институтом  стандартов (ANSI) был  утвер-
жден  национальный  стандарт  обмена  медицинскими  данными  в  электрон-
ном виде HL7 (Health Level 7). Его первая версия была разработана в 1987
году,  а  сейчас  широко  распространена  версия 2.2. Основная  цель HL7 со-
стоит в стандартизации обмена данными между медицинскими компьютер-
ными  приложениями,  исключающей  или  значительно  снижающей  необхо-
димость  разработки  и  реализации  специализированных  интерфейсов,  тре-

104

бующихся  при  отсутствии  единого  стандарта.  Также  целью HL7 является
электронный  обмен  информацией  при  использовании  широкого  спектра
коммуникационных  сред,  включая  менее  полные  по  сравнению  с OSI. Так
как HL7 стандартизирует обмен данными, а не прикладные системы, зани-
мающиеся этим обменом, то  методы применения HL7 в различных  учреж-
дениях могут существенно отличаться.

Сейчас дистанционная передача графических изображений по линиям

связи возможна благодаря поддерживаемому большинством производите-
лей протоколу связи DICOM 3.0, выполняющему функцию стандартизации
разнообразной медицинской графической информации и переводящему
аналоговое изображение в цифровое.

Другим интенсивно развивающимся медицинским стандартом является

DICOM, описывающий "паспортные" данные пациента, условия проведения
исследования и т.п., для последующей медицинской интерпретации данного
изображения. DICOM в  настоящее  время является основным  медицинским
коммуникационным  стандартом  для  передачи  изображений.  Более  того,
другие  стандарты,  например  НL7,  используют  формат  стандарта DICOM
для передачи изображений.

4.1. История разработки стандарта DICOM

Разработка стандарта DICOM началась в начале 80-х годов, когда про-

блема интеграции сложных цифровых устройств лучевой диагностики стоя-
ла уже достаточно остро. В 1983 году Американским Колледжем Радиоло-
гии (American College of Radiology, ACR) и Национальной ассоциацией
производителей электронного оборудования (NEMA) CШA был создан объ-
единенный комитет, в задачи которого входила разработка стандарта, обес-
печивающего передачу цифровых медицинских изображений, не зависящую
от производителей диагностического оборудования, и способствующую:

1. развитию систем архивирования и передачи изображений (PACS),
2. обеспечению их взаимодействия с автоматизированными больничны-

ми информационными системами,

3. созданию баз данных, содержащих диагностическую информацию,

получаемую с помощью большого числа удаленных друг от друга устройств
различных типов.

DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine, Цифровые изо-

бражения и обмен ими в медицине) - индустриальный стандарт для переда-
чи радиологических изображений и другой медицинской информации меж-
ду компьютерами, опирающийся на стандарт Open System Interconnection
(OSI), разработанный Международной Организацией по Стандартизации
(International Standards Organization).

Первая версия стандарта (DICOM 1.0) появилась в 1985г. и вторая

(DICOM 2.0) – в 1988г. Для поддержки развития и демострации DICOM 3.0

содержание .. 23 24 25 26 ..