Что такое мультиспиральная компьютерная томография

Обновлено: 03.07.2024

Из отдела радиологии Медицинской школы Стэнфордского университета, Пало-Альто, Калифорния (CC, GDR); Корпоративные исследования и разработки General Electric, Скенектади, Нью-Йорк (HC, MY, PE, RA, MT, MI, NI); General Electric Medical Systems, Милуоки, Висконсин (TP, AL, RS); и Yokogawa Medical Systems, Токио, Япония (Y.S.).

Многосрезовые компьютерные томографы — новейший класс компьютерных томографов, в которых используется не один, а множество детекторов. Эти сканеры могут получать до 4 срезов данных с тела за то же время, что и односрезовый компьютерный томограф для получения одного. Мультиспиральная компьютерная томография позволяет быстро получить изображение сердца за одну задержку дыхания. Многослойный сканер, работающий в спиральном режиме, предоставляет информацию, которую можно использовать для реконструкции трехмерных изображений сердца в произвольных фазах сердечного цикла.

Мужчине 71 года с гипертонией, гиперхолестеринемией и известным заболеванием аорты и периферических сосудов было получено изображение с помощью 4-срезового многосрезового компьютерного томографа LightSpeed (GE Medical Systems). За десять минут до сканирования сердца пациенту внутривенно вводили контрастное вещество (150 мл 300 мгI/мл) для КТ-исследования брюшной полости. Сканирование сердца было получено во время 35-секундной задержки дыхания, и одновременное получение ЭКГ позволило провести реконструкцию с использованием ретроспективного стробирования (рис. 1). Шаг спирали составлял 0,85 (относительно элементов детектора) при номинальной толщине среза 2,5 мм (интерполировано до 0,625 мм). Интерполированные элементы объема (воксели) имели размер 0,39×0,39×0,625 мм в матрице данных 512×512×130, покрывающей объем 200×200×81 мм. Эффективное временное окно сбора данных составляло 160 мс. Инструменты постобработки использовались для отделения коронарных артерий от пула крови камеры сердца. Трехмерные изображения могут отображаться в виде проекций, аналогичных полученным при катетерной ангиографии (рис. 2).

Эти первые результаты многослойной КТ сердца с синхронизацией по ЭКГ обнадеживают. В настоящее время качество этих сканирований зависит от частоты сердечных сокращений, ритма и способности пациента приостанавливать дыхание. Текущие разработки сделают эту технику более надежной. Увеличение количества строк детектора приведет к улучшению временного и пространственного разрешения и уменьшению артефактов движения. Более быстрая и переменная скорость вращения гентри улучшит временное разрешение и качество изображения в более широком диапазоне частот и ритмов сердечных сокращений. Рентгеновская трубка с синхронизированным импульсом сердца может использоваться для снижения дозы облучения пациента, если диастолической визуализации достаточно. Визуализация коронарных артерий, например, может быть ограничена диастолой без диагностических потерь. Клиническое исследование, сравнивающее мультиспиральную КТ-коронарографию с обычной рентгеновской ангиографией, необходимо для проверки этого нового метода.

Доктора Клайн, Явуз, Эди, Пан, Иатроу, Исхак, а также г-н Авила и г-н Турек работают в компании General Electric, которая производит мультисрезовый компьютерный томограф LightSpeed, обсуждаемый в статье.

Редактором журнала «Изображения в сердечно-сосудистой медицине» является Хью А. Макаллистер, младший, доктор медицинских наук, заведующий отделением патологии Епископальной больницы Святого Луки и Техасского института сердца, а также клинический профессор патологии Медицинской школы Техасского университета и Бейлорского колледжа. Медицина.

Circulation предлагает читателям отправлять изображения сердечно-сосудистой системы в редакцию Circulation Епископальной больницы Святого Луки/Техасского института сердца, 6720 Bertner Ave, MC1-267, Хьюстон, Техас. 77030.

Рисунок 1. A, поперечный срез КТ показывает кальцификацию правой коронарной артерии (ПКА). B, кальцификация также присутствует на краю 2 створок аортального клапана. C. Изображения были переформатированы, чтобы получить продольный вид, который показывает как поперечное сечение кальцифицированной правой коронарной артерии, так и огибающую ветвь левой коронарной артерии (Cx). D, проекция по короткой оси была переформатирована, чтобы показать левый и правый желудочки (ЛЖ и ПЖ) в конце диастолы. E, Проекция максимальной интенсивности толщиной 3 мм показывает кальцификацию правой коронарной артерии. F, проекция толщиной 15 мм четко показывает левую переднюю нисходящую коронарную артерию (LAD). Ao указывает на аорту.

Рисунок 2. A, визуализация поверхности в левой передней косой проекции показывает левую переднюю нисходящую коронарную артерию (LAD), 2 диагональные ветви (Diag) и огибающую артерию (Cx). B, трехмерные многослойные КТ-изображения были обработаны с помощью компьютерной рабочей станции, чтобы удалить пул крови и создать проекцию через коронарные артерии. C, 3D-изображение поверхности увеличено для исследования коронарных артерий. D. Проекция толщиной 5 мм через эту область сделана в наклонной плоскости, касательной к 3D-модели поверхности.

Авторы благодарят Эрдогана Чесмели, доктора философии, Зигвальта Людке, бакалавра наук, Кристофера Харди, доктора философии, Джеймса Миллера, доктора философии, Уильяма Лоренсена, магистра наук, Нагеша Маллугари и Тони Пэна за их вклад.

Сноски

Переписка с Харви Клайном, доктором философии, отдел корпоративных исследований и разработок, General Electric, 1 Research Circle, Building K-1, 1C32, Niskayuna, NY 12309. Электронная почта [email protected]

Многослойный КТ-сканер — это специальная КТ-система, оснащенная многорядным массивом детекторов для одновременного сбора данных в разных местах срезов. Многосрезовый компьютерный томограф способен быстро сканировать большой продольный (z) объем с высоким разрешением по оси z. Он также ставит новые задачи и новые характеристики. В этой статье мы изучаем принципы сканирования и реконструкции многосрезовой спиральной КТ в целом и четырехсрезовой спиральной КТ в частности.Многосрезовая спиральная компьютерная томография состоит из следующих трех ключевых компонентов: предпочтительный шаг спирали для эффективной выборки по оси z при сборе данных и лучшего контроля артефактов; новые алгоритмы винтовой интерполяции для корректировки быстрого синхронного перевода пациента; и реконструкция z-фильтрации для обеспечения множественных компромиссов толщины среза, шума изображения и артефактов в соответствии с требованиями различных приложений. Концепция предпочтительного шага спирали обсуждается с недавно предложенным анализом выборки по оси z. Новые алгоритмы спиральной реконструкции и реконструкции z-фильтрации разработаны для многосрезовой КТ в целом. Кроме того, теоретические модели профиля среза и шума изображения устанавливаются для многосрезовой спиральной КТ. В частности, для 4-х срезовой спиральной КТ обсуждается предпочтительный шаг спирали. Разработаны специальные алгоритмы реконструкции. Профили срезов, шумы изображения и артефакты 4-спиральной КТ изучаются и сравниваются с однослойной спиральной КТ. Результаты показывают, что профиль среза, артефакты изображения и шум демонстрируют пики или провалы производительности при определенных шагах спирали в многосрезовой КТ, тогда как при односрезовой КТ шум изображения остается неизменным, а профиль среза и артефакты изображения неуклонно ухудшаются. с винтовым шагом. Исследование показывает, что 4-срезовая спиральная КТ может обеспечить эквивалентное качество изображения при скорости охвата объема в 2–3 раза больше, чем при односрезовой спиральной КТ.

Цитируется по 46 статьям

Кундиш А., Хённинг А., Мутце С., Крайсль Л., Спон Ф., Лемке Дж., Зитц М., Спаренберг П., Гольц Л. Кундиш А. и др. ПЛОС Один. 2021 29 ноября; 16 (11): e0260560. doi: 10.1371/journal.pone.0260560. eCollection 2021. PLoS One. 2021. PMID: 34843559 Бесплатная статья PMC. Клинические испытания.

Абади Э., Сегарс В.П., Харравуд Б., Шарма С., Кападиа А., Самей Э. Абади Э. и др. J Med Imaging (Беллингем). 2020 июль;7(4):042806. doi: 10.1117/1.JMI.7.4.042806. Epub 2020 1 июня. J Med Imaging (Беллингем). 2020. PMID: 32509918 Бесплатная статья PMC.

Мультидетекторная компьютерная томография (МДКТ) в сочетании с ее многочисленными возможностями постобработки (проекция максимальной интенсивности, многоплоскостная реконструкция и метод объемной визуализации) представляет собой альтернативный неинвазивный метод визуализации, который хорошо подходит для оценки внутрисердечной анатомии у подростков или молодых людей. со сложным ИБС.

Связанные термины:

Скачать в формате PDF

Об этой странице

Желудок

Андреас Адам CBE, MB, BS (с отличием), PhD, PhD (с отличием), DSc (с отличием), FRCP, FRCR, FRCS, FFRRCSI (с отличием), FRANZCR (с отличием), FACR (с отличием), FMedSci , в Grainger & Allison's Diagnostic Radiology , 2021 г.

Мультидетекторная компьютерная томография

Основываясь на своем внешнем виде в артериальную фазу, нормальная стенка желудка часто описывается как однослойная, когда визуализируется только один слой высокой плотности, или как многослойная картина с заметно усиленным внутренним слоем слизистой оболочки, средним гипотонирующим подслизистым слоем и наружный тонкий несколько выше отслаивающийся мышечно-серозный слой. Нормальная толщина стенки желудка зависит от степени его растяжения, и нормальные значения, указанные в литературе по флюороскопии с барием, неприменимы для КТ-гастрографии. Оптимальное растяжение имеет решающее значение для успешного КТ-гастрографического исследования.

Резекция и реконструкция трахеи

Элизабет Кордес Берингер, Роджер С. Уилсон, в книге Коэна «Комплексная торакальная анестезия», 2022 г.

Радиологическая оценка

Мультидетекторная компьютерная томография (МДКТ) — это точный неинвазивный метод оценки анатомии и патологии трахеи. МСКТ позволяет точно определить анатомическую локализацию патологии трахеи, а также получить информацию о степени обструкции трахеи и окружающих структурах. Вся эта информация помогает в хирургическом планировании. 26 Хотя бронхоскопия остается бесценным диагностическим инструментом, МСКТ имеет несколько преимуществ. Он неинвазивен и позволяет оценить дыхательные пути дистальнее области патологии. Кроме того, MDCT предоставляет подробную информацию об окружающих структурах шеи и грудной клетки. 26

Компьютерная томография

Антон Н. Сидави, доктор медицинских наук, магистр здравоохранения, в книге Резерфорда «Сосудистая хирургия и эндоваскулярная терапия», 2019 г.

Мультисрезовая (мультидетекторная) компьютерная томография

Мультидетекторные сканеры имеют несколько рядов детекторов в краниокаудальном направлении (направлении z), что позволяет быстрее охватить сканируемый объем. В то время как односрезовый детектор получает один срез за один оборот, мультидетекторные компьютерные томографы способны получать несколько отдельных срезов или 1 большой объем за один оборот. Каждый срез может быть получен размером 1 мм или даже меньше при времени вращения в диапазоне от 0,2 до 0,3 секунды. Полная визуализация сосудов брюшной полости может быть выполнена за гораздо меньшее время, чем при использовании сканеров предыдущего поколения. Это уменьшает или устраняет многие артефакты или компромиссы, с которыми приходится иметь дело в сканерах с однорядным детектором, как описано ниже. По этой причине многодетекторные или многорядные сканеры почти полностью заменили однорядные сканеры предыдущего поколения.

Достижения в области аппаратного и компьютерного программного обеспечения также значительно улучшили отображение графических изображений, несмотря на сокращение времени сканирования. КТ-сканер первого поколения давал изображение поперечного сечения с матрицей 160 × 160, но современные сканеры обычно генерируют матрицу 512 × 512. Каждая точка данных в матрице отображается в шкале серого для отображения, поэтому размер матрицы и поле зрения (FOV) напрямую влияют на пространственное разрешение дисплея (наименьший различимый элемент). Точки данных отображаются в виде двухмерного (2D) изображения, и каждая точка в матрице отображения представляет собой пиксель (элемент изображения). Однако точки данных собираются в трех измерениях, и каждая точка данных в матрице фактически представляет собой воксель (элемент объема). Размер вокселя определяется несколькими факторами, в том числе полем зрения (направление x, y) и конструкцией детектора (направление x, y, z).

Введение в КТ грудной клетки: методы КТ грудной клетки

Мультидетекторная спиральная КТ

Сканеры MDCT, также известные как рядные КТ с несколькими детекторами, имеют несколько параллельных рядов рентгеновских детекторов (в настоящее время 4, 8, 16 или 64 для разных аппаратов). Каждый из рядов записывает данные независимо при вращении гентри; следовательно, при каждом вращении визуализируется гораздо больший объем пациента. Наличие 16-детекторного MDCT-сканера равносильно совместной работе 16 SDCT-сканеров.

Преимущество сканера MDCT заключается в том, что он намного быстрее, чем SDCT, и позволяет реконструировать изображения с различной толщиной после завершения исследования. В клинической практике сканеры SDCT постепенно вытесняются MDCT, а MDCT с 16 или 64 рядами постепенно модернизируют сканеры с меньшим количеством рядов.

При использовании MDCT шаг определяется отклонением стола во время полного оборота гентри, деленным на ширину всех используемых детекторов (например, ширина детектора × количество рядов детекторов). Как и в случае SDCT, шаг обычно находится в диапазоне от 1 до 2. Хотя он зависит от сканера и производителя, самые тонкие ряды детекторов имеют ширину от 0,5 до 1 мм, а несколько рядов сканеров в сумме составляют около 20 мм для сканеров с 16 детекторами и 40 мм для 64-детекторных сканеров. Для MDCT формула, связывающая параметры сканирования, показана на рис. 1-2.

Торакальная радиология: неинвазивная диагностическая визуализация

В. Кортни Броддус, доктор медицины, в Учебнике респираторной медицины Мюррея и Наделя, 2022 г.

Объемное изображение с помощью спиральной и мультиспиральной компьютерной томографии

Объемная КТ относится к способности современных КТ-сканеров, спиральных/спиральных или многослойных, непрерывно получать данные сканирования между двумя точками (в грудной клетке, обычно от шейно-грудного перехода до диафрагмы), а не методом «шаг-и-снимок», как в старой технологии КТ. В более старой технике отдельные изображения можно было суммировать для создания объема визуализируемой ткани, но это ограничивалось несовпадением между отдельными срезами/пластинами изображения, особенно между последовательными отдельными задержками дыхания. Благодаря быстрому времени сбора данных современными компьютерными томографами вся грудная клетка теперь может быть полностью визуализирована за одну задержку дыхания, что приводит к созданию единого «блока» анатомических данных, который может быть реконструирован практически в любую желаемую толщину среза и ориентацию плоскости изображения. .

Спиральный или спиральный КТ по сути являются эквивалентными терминами; они относятся к траектории, которую описывает вращающийся рентгеновский луч в результате его непрерывного вращения вокруг продольной оси пациента, когда пациент транспортируется через КТ-гентри на непрерывно движущемся столе. Это непрерывное вращение трубы во время одновременного движения стола обеспечивает непрерывный сбор данных по спирали. У многих пациентов можно просканировать всю грудную клетку за одну задержку дыхания.По сравнению со старыми методами пошагового сканирования спиральная/спиральная КТ имеет следующие преимущества: (1) объемная визуализация, которая обеспечивает реконструкцию непрерывного изображения и позволяет выполнять многоплоскостные или трехмерные реконструкции, (2) более быстрое сканирование, и (3) более быстрое введение контраста с более плотным затемнением сосудов.

Мультисрезовая КТ (МСКТ) значительно превосходит преимущества односрезовой спиральной КТ. Сканеры МСКТ получают информацию, используя несколько каналов во время вращения одной трубки, что значительно увеличивает скорость сбора данных. Современные МСКТ-сканеры могут получать до 320 и даже 920 изображений за один оборот трубки для заданной толщины среза, тогда как обычные односрезовые спиральные КТ-сканеры обычно получают только одно изображение за один оборот трубки для заданной толщины среза. Преимущество МСКТ в скорости очевидно; эта огромная скорость позволяет быстро визуализировать большие объемы ткани практически на любой фазе внутривенного усиления контраста. Наборы данных изображений, предоставляемые сканерами MSCT, также позволяют улучшить качество переформатированных изображений (например, рис. 20.26, видео 20.3 и 20.4). Кроме того, данные визуализации, полученные с помощью МСКТ-сканирования, позволяют ретроспективно реконструировать изображения узких срезов (например, тонкие срезы или изображения с высоким разрешением) после завершения сканирования, что, например, изменило характеристику узлов.

Благодаря МСКТ возможность ретроспективно реконструировать изображения узких срезов изменила процесс характеристики узлов. В эпоху однослойной компьютерной томографии, когда для характеристики легочного узла использовалась визуализация с узким срезом, особенно путем обнаружения кальция или жира в узле, либо пациента помещали в отделение, а рентгенолог связывался для осмотра. сканирование, чтобы определить, требуется ли визуализация узкого участка (со связанным с этим пагубным влиянием на пропускную способность отделения), или пациент будет вызван позже для дальнейшей визуализации (с сопутствующим неудобством для пациента и направляющего врача). При МСКТ-сканировании разрабатываются протоколы КТ, которые получают узкие срезы (часто порядка 1 мм или меньше), но реконструируются с использованием более широких срезов (часто 3 мм) для рутинной интерпретации, что позволяет оптимизировать производительность компьютера и обработку данных; тем не менее, узкие участки были получены и доступны для просмотра. В приведенном выше примере, если для характеристики легочных узлов необходимы узкие срезы, данные узких срезов можно ретроспективно реконструировать и просмотреть (рис. 20.7). Фактически, многие радиологические отделения перспективно реконструируют как более широкие срезы для рутинного просмотра, так и узкие секции для специализированных приложений и сохраняют обе серии в коммуникационной системе архивирования изображений; такой подход обеспечивает превосходный баланс между потребностью в меньших наборах данных для облегчения рутинной обработки данных и позволяет решать конкретные вопросы позже с помощью визуализации тонких срезов без необходимости повторной визуализации пациента.

Радиология грудной клетки

Хавьер Х. Кампос, Арчит Шарма, в книге Коэна «Комплексная торакальная анестезия», 2022 г.

Мультидетекторная компьютерная томография органов грудной клетки

Современные МДКТ-сканеры легко обеспечивают очень большие трехмерные изображения грудной клетки с высоким разрешением. Многие методы 3D-визуализации были разработаны для более полного просмотра информации, содержащейся в 3D-изображениях грудной клетки MDCT. Трехмерное MDCT-изображение обеспечивает представление сегментов дерева дыхательных путей, вычисляет центральные оси извлеченных дыхательных путей и определяет эндолюминальные и внешние поверхности сегментированного дерева дыхательных путей, а также внешние поверхности областей, представляющих интерес для рендеринга. 39

Одним из преимуществ МСКТ и 3D-реконструкции трахеобронхиального дерева является то, что они позволяют нам оценить искаженную анатомию трахеобронхиала или возрастные изменения дыхательных путей. На рис. 3.24 показано МСКТ-сканирование грудной клетки пациента мужского пола.

Кардиоваскулярная магнитно-резонансная оценка анатомии и функции правого желудочка

Мультисрезовая компьютерная томография

Мультисрезовая КТ (МСКТ), хотя и не является методом первой линии для количественной оценки функции ПЖ, становится альтернативным инструментом, особенно для пациентов с имплантируемыми устройствами (противопоказание для МРТ). Однако МСКТ использует ионизирующее излучение и потенциально нефротоксический контраст и требует низкой и стабильной частоты сердечных сокращений во время сбора данных. 41 Количественная оценка объемов желудочков на протяжении всего сердечного цикла требует ретроспективной регистрации электрокардиограммы (ЭКГ) по спирали, что значительно увеличивает излучение. Постобработка выполняется либо с пороговым объемом, либо, подобно МРТ, анализ миокарда выполняется автоматически, но в большинстве случаев требует ручной настройки (рис. 39.3).В исследовании, в котором сравнивали точность и воспроизводимость МСКТ с МРТ при количественном определении функции ПЖ, спиральная МСКТ с реконструкцией с интервалом 5% хорошо согласовывалась с МРТ для ФВ и объемов, с хорошей точностью и воспроизводимостью, 42 но за счет средняя доза облучения от 12 до 18 мЗв. Другое исследование, в котором сравнивалось объемное количественное определение фантомов в форме правого желудочка с CMR, MSCT и 3DE в реальном времени, показало, что изображения CMR дали наиболее точные измерения, тогда как измерения MSCT показали небольшое, но постоянное завышение; и 3DE показал небольшую недооценку. 43

Введение в визуализацию MDCT

Значение доз МДКТ

МДКТ дает пациентам больше ионизирующего излучения, чем обычная рентгенография и КЛКТ. Ионизирующее излучение потенциально может представлять биологическую опасность для пациентов, а повышенные дозы ионизирующего излучения связаны с повышенным риском возникновения биологической опасности. Кроме того, биологические эффекты радиации являются кумулятивными, т. е. биологический ущерб от рентгеновского облучения добавляется к остаточному ущербу от предыдущего облучения. Риск биологического поражения от малых доз ионизирующего излучения оценивается расчетными измерениями. Эффективная доза [измеряется в зивертах (Зв)] является оценкой риска для человека. Коллективная доза представляет собой оценку риска для населения и рассчитывается как произведение эффективной дозы на человека и количества людей в популяции (измеряется в человеко-Зв).

Быстрый рост числа процедур МДКТ во многих странах привел к увеличению коллективной дозы облучения населения. Медицинское использование составляет примерно 20% от общего количества источников излучения для людей во всем мире. Однако в странах с высоким уровнем здравоохранения медицинские применения составляют примерно 44% от общего объема, а в некоторых странах впервые в известной истории годовая доза облучения от диагностической радиологии превысила дозу фонового облучения для отдельных лиц и коллективному населению. Хотя такое повышенное медицинское облучение, вероятно, связано с увеличением пользы для здоровья населения, чрезмерное воздействие ионизирующего излучения на коллективное население требует разумного использования MDCT.

Принцип ALARA (т. е. радиационное облучение должно быть настолько медленным, насколько это разумно достижимо) следует всегда соблюдать при запросе или проведении МСКТ-исследований. Таким образом, при назначении МСКТ-исследований следует использовать соответствующие критерии отбора, а методы снижения дозы следует использовать при МСКТ, когда это возможно, без ущерба для диагностического качества полученных изображений.

Неинвазивная визуализация сердца

Кристофер М. Крамер , Джордж А. Беллер , Goldman's Cecil Medicine (двадцать четвертое издание) , 2012 г.

Компьютерная томографическая коронароангиография

МДКТ — отличный метод диагностики аномальной анатомии коронарных артерий у взрослых (рис. 56-3). При выявлении ишемической болезни сердца 64-детекторные сканеры последовательно демонстрировали чувствительность на сегмент в диапазоне 95 %, специфичность от 85 до 98 %, положительные прогностические значения от 64 до 91 % и отрицательные прогностические значения 99%. Таким образом, эта методика представляется отличным способом исключить серьезное поражение коронарных артерий (рис. 56-4). Первоначальные исследования с 256- и 320-детекторными рядными сканерами еще более многообещающи. Ограничением метода, однако, является его более низкая специфичность при сильно кальцифицированных сосудах, которые чаще встречаются у пожилых пациентов. МСКТ имеет тенденцию завышать процент стеноза по сравнению с внутрисосудистым ультразвуковым исследованием. Точность выявления стенозов в шунтах довольно высока, хотя оценка ишемической болезни сердца нативных сосудов у пациентов после шунтирования ограничена из-за обширной кальцификации и сосудов меньшего размера. Стенты диаметром менее 3 мм не могут быть адекватно оценены с помощью МСКТ, хотя точность стентов большего размера повышается благодаря использованию передовых методов постобработки.

МДКТ-коронарография не рекомендуется в качестве рутинного скринингового теста, но может быть полезна в отдельных ситуациях, например у пациентов с низким или низким промежуточным риском, которые обращаются в отделения неотложной помощи с болью в груди, но без изменений или подъемов на ЭКГ. сердечных биомаркеров (глава 50). Высокая отрицательная прогностическая ценность МСКТ часто может исключить серьезную ИБС и избежать необходимости в других тестах в этой группе пациентов. МСКТ также может быть полезна у пациентов с сомнительными или неинформативными нагрузочными тестами или впервые возникшей сердечной недостаточностью. Степень и тяжесть коронарного заболевания, обнаруженные при КТ-коронарографии, коррелируют с последующей смертностью от всех причин аналогично катетерной коронарографии.

Авторские права на эту работу принадлежат Radcliffe Medical Media.Только статьи, четко отмеченные логотипом CC BY-NC, публикуются с лицензией Creative Commons by Attribution. Опция CC BY-NC была недоступна для журналов Radcliffe до 1 января 2019 года. Статьи с пометкой «Открытый доступ», но без пометки «CC BY-NC» находятся в свободном доступе на момент публикации, но подпадают под действие стандартного закона об авторском праве в отношении воспроизведения. и распространение. Для повторного использования этого содержания требуется разрешение.

Визуализация коронарных артерий in vivo впервые была предложена де Мейсоном Сонесом в 1950-х годах. Селективная инвазивная коронарная ангиография (КА) значительно расширила наше понимание и лечение коронарного атеросклероза и точно очертила коронарные стенозы, что было предпосылкой для разработки методов коронарной реваскуляризации. Однако прошло почти 10 лет до того, как Favoralo в конце 1960-х выполнил первую операцию шунтирования, и еще 10 лет до того, как Grüntzig в конце 1970-х выполнил чрескожную транслюминальную КА (ЧТКА). Сегодня инвазивная КА по-прежнему является краеугольным камнем метода визуализации для принятия клинических решений у пациентов с подозрением на ишемическую болезнь сердца (ИБС), а также служит незаменимой дорожной картой для чрескожного коронарного вмешательства (ЧКВ). За последние 15 лет были достигнуты значительные успехи в неинвазивной коронарной визуализации, первоначально с внедрением магнитно-резонансной (МР) КА, которая в последнее время была заменена внедрением многослойной КТ-КА. 1,2

Мультисрезовая компьютерная томография, коронарография — основы 3–8

Компьютерная томография, коронарография – временное и пространственное разрешение

Для изображения коронарных артерий необходимо высокое временное разрешение, в основном из-за быстрого движения коронарных артерий. Скорость движения левой передней нисходящей артерии (LAD) составляет 22,4±4,0 мм/сек, левой огибающей артерии (LCx) 48,4±15 мм/сек и правой коронарной артерии (ПКА) 69,5±22,5 мм/сек. 9,10 Подсчитано, что временное разрешение 19–75 мс желательно для получения изображений коронарных артерий без движения.

Временное разрешение компьютерных томографов, используемых для визуализации коронарных артерий, определяется скоростью вращения гентри вокруг пациента. Поскольку коронарные изображения реконструируются из данных, полученных при повороте гентри на 180°, временное разрешение равно половине скорости вращения гентри. 64-срезовые или двойные КТ-сканеры текущего поколения по-прежнему имеют ограниченное временное разрешение в диапазоне от 83 до 165 мс, что может вызвать размытие изображения (артефакты движения), особенно при более высокой частоте сердечных сокращений (<70 ударов в минуту). Чтобы уменьшить вероятность создания нечетких изображений, изображения коронарных артерий обычно реконструируют по данным, полученным во время диастолической фазы сердечного цикла, относительно свободной от движений.

Высокое пространственное разрешение необходимо для оценки деталей мелких коронарных артерий, таких как тяжесть стеноза или обнаружение часто небольших необструктивных бляшек. Пространственное разрешение современных КТ-сканеров в условиях фантома составляет ~ 0,4 мм, но при клинической КТ-визуализации оценивается в 0,6–0,7 мм. Более высокое пространственное разрешение уменьшает парциальные объемные эффекты, что позволяет лучше очертить, например, рестеноз внутри стента или случаи кальцифицированных поражений и, таким образом, сводит к минимуму переоценку тяжести стеноза.

Компьютерная томография, коронарография – облучение

CT-CA связан с радиационным облучением и присущим пожизненным атрибутивным риском смертельного рака. Доза облучения при КТ коронарных артерий обычно определяется как эффективная доза (Е), выраженная в миллизивертах (мЗв) в системе СИ. E представляет собой приблизительную оценку биологического риска частичного облучения тела (как это происходит при CT-CA) по сравнению с эквивалентным радиационным облучением всего тела. Недавние клинические исследования показали, что 64-срезовая КТ-КА была связана с эффективной дозой от 13 до 15 мЗв для мужчин и от 18 до 21 мЗв для женщин. Это значительно выше, чем эффективная доза инвазивной коронарографии, которая колеблется от 6 до 11 мЗв. Доза облучения может быть снижена несколькими методами. Модуляция тока трубки под контролем электрокардиограммы (ЭКГ) снижает ток рентгеновской трубки во время систолы – данные КТ во время систолы не используются для реконструкции изображения; это осуществляется с использованием данных во время диастолы – и с помощью этой методики Е удалось снизить до 10–14 мЗв. 11 Недавнее исследование показало у отдельных пациентов, что при использовании проспективного протокола КТ с запуском ЭКГ (вместо спирального сканирования) эффективная доза была резко снижена до 2,8 мЗв, что на 83% меньше, чем при использовании спиральной КТ. 12 Еще предстоит выяснить, является ли проспективное КТ-сканирование достаточно надежным и применимым ко всем пациентам.

Мультисрезовая компьютерная томография и коронарография для исключения ишемической болезни сердца

Точность диагностики современных современных 64-срезовых КТ-сканеров высока, а улучшенное пространственное и временное разрешение позволяет обнаруживать или исключать значительные ИБС 3–8 (см. Рисунок 1). Абдулла и др. выполнили метаанализ 19 исследований, в которых участвовал 1251 симптоматический пациент с распространенностью выраженной ИБС 57,5%, которые были направлены на инвазивную КА (см. таблицу 1). 13 Они показали, что 64-срезовая CTCA имеет высокую отрицательную прогностическую ценность и, следовательно, может надежно исключить наличие ИБС. Недавно было представлено новое поколение сканеров: 64-срезовый компьютерный томограф DS, который включает в себя две рентгеновские трубки и соответствующие детекторы. Скорость вращения гентри составляет 330 мс, а временное разрешение улучшилось до 83 мс благодаря конфигурации DS. Этот сканер способен создавать изображения коронарных артерий почти без движения — даже у пациентов с более высокой частотой сердечных сокращений (> 70 ударов в минуту) — и устраняет необходимость в блокаде B-рецепторов перед сканированием для снижения частоты сердечных сокращений. Диагностическая точность этих сканеров высока, а количество пациентов или коронарных сегментов, не поддающихся оценке, уменьшилось, что делает этот сканер достаточно надежным для клинического применения (см. Таблицы 2 и 3). ). 14–21 Универсальность 64-срезовых КТ-сканеров DS также позволяет сканировать пациентов с мерцательной аритмией. Онсел и др. оценили 15 пациентов с мерцательной аритмией: только 5% коронарных сегментов не поддавались оценке, а чувствительность, специфичность и положительные и отрицательные значения для выявления коронарного стеноза составили 84, 98, 78 и 99% соответственно. 22

Мультисрезовая компьютерная томография и коронарография для оценки коронарного шунтирования

Оценка полной окклюзии артериального или венозного шунта или установление его проходимости были чрезвычайно надежными с почти 100% успехом. Выявление стеноза (не полностью окклюзионного) сложнее, но диагностическая точность 64-срезового КТ-сканера высока (чувствительность >90%), а прогностическая ценность отрицательного результата составляет почти 100% (см. таблицу 4<). /я>). 2–27 Остающиеся диагностические проблемы включают тяжелую кальцификацию нативных коронарных артерий и наличие хирургических зажимов в месте анастомоза артериального трансплантата, что затрудняет точную диагностику.

Мультисрезовая компьютерная томография и коронарография при рестенозе стента

Точная диагностика рестеноза внутри стента затруднена, поскольку металлические распорки вызывают значительное «выцветание» стента, что часто препятствует точной визуализации просвета внутри стентов. Диагностическая точность 64-срезовой КТ-КА достаточно хороша для оценки стентов большего размера (≥3 мм в диаметре), но часто оказывается недостаточной для стентов меньшего размера (см. Таблица 5). 28–35 Рутинное использование компьютерной томографии для оценки стентов в настоящее время не рекомендуется.

Мультисрезовая компьютерная томография и коронарография вместо инвазивной коронарографии

Чувствительность и прогностическая ценность отрицательного результата 64-срезовой КТ-СА превосходны, что позволяет надежно исключить значительный коронарный стеноз в случае отрицательного результата КТ (см. таблицы 1–3) . Однако специфичность и достаточно высокое количество ложноположительных исходов (особенно выраженных при сегментарном анализе), связанных с ограниченным временным и пространственным разрешением, делают положительные результаты КТ недостаточно достоверными, и этим пациентам по-прежнему требуется традиционная катетерная коронарография.

Применения мультиспиральной компьютерной томографии и коронарографии

Подходящие показания для коронарной КТ все еще разрабатываются. Консенсус в отношении уместности КТ был достигнут в нескольких клинических сценариях: симптоматические пациенты с промежуточной предтестовой вероятностью ИБС и однозначным или не поддающимся интерпретации стресс-тестом; пациенты с синдромом острой боли в груди и низким риском ИБС (нормальная ЭКГ, отсутствие повышенных биомаркеров); больным с впервые возникшей сердечной недостаточностью для установления ишемического генеза; полная окклюзия или проходимость шунтов; и коронарные аномалии. Мультисрезовая КТ-СА может помочь интервенционистам определить перед ЧКВ, какую стратегию следует выбрать. Это может включать оценку устьевых поражений, бифуркаций, хронических тотальных окклюзий, после шунтирования или аномального коронарного хода.

Revista Española de Cardiología — международный научный журнал, посвященный публикации научных статей по сердечно-сосудистой медицине. Журнал, издаваемый с 1947 года, является официальным изданием Испанского общества кардиологов и основателем семейства журналов REC Publications. В электронной версии статьи публикуются на английском и испанском языках.

Проиндексировано в:

Journal Citation Reports and Science Citation Index Expanded / Current Contents / MEDLINE / Index Medicus / Embase / Excerpta Medica / ScienceDirect / Scopus

Подпишитесь на нас:

Подписаться:

Импакт-фактор измеряет среднее количество цитирований статей, опубликованных в журнале в течение двух предыдущих лет, за определенный год.

© Clarivate Analytics, Отчеты о цитировании журналов, 2021 г.

CiteScore измеряет среднее количество цитирований, полученных на один опубликованный документ.

SRJ – это показатель престижа, основанный на идее, что не все цитирования одинаковы. SJR использует тот же алгоритм, что и рейтинг страницы Google; он обеспечивает количественную и качественную оценку влияния журнала.

SNIP измеряет влияние контекстуального цитирования путем сопоставления цитирований на основе общего количества цитирований в предметной области.

Средняя компьютерная томография (TCMC) представляет собой неинвазивный клинический случай, позволяющий обнаружить значительный коронарный стеноз (диаметр просвета > 50%). La precisión diagnóstica де ла TCMC es elevada, pero en este momento la coronariografía con TCMC todavía debe ser рассматривает, básicamente, como una herramienta de Investigación para su aplicación en pacientes seleccionados. La coronariografía con TCMC puede ser una alternativa a la coronariografía diagnóstica, especialmente para excluir la presencia de una enfermedad coronaria significativa. Los Problemas Que todavía se deben resolver son: las calcificaciones coronarias intensas, que dan lugar a una sobrestimación de la severidad de la estenosis; las arritmias, Que impiden su aplicación, y la exposición a una radiación relativamente elevada que conlleva la técnica. Los avances técnicos esperados mejorarán la precision diagnóstica de la coronariografía con TCMC, que se convertirá en una alternativa viable a la coronariografía mediante catéter.

Недавно МСКТ-коронарография с контрастным усилением стала мощным неинвазивным диагностическим методом для визуализации коронарных артерий и выявления значительных коронарных стенозов.

Иногда поразительные изображения, в частности трехмерные объемные изображения сердца и коронарных артерий, настолько убедительны и убедительны, что стимулируют как кардиологов, так и рентгенологов приобрести новейший компьютерный томограф 64 – новейшее «обязательное» оборудование. Этому также способствует коммерческая реклама КТ-сканеров от вовлеченных поставщиков, которая настоятельно призывает и убеждает приобрести КТ-сканер для непосредственного использования в повседневной клинической практике. И хотя реальное место КТ-коронарографии в клинической кардиологии еще предстоит определить, потенциал КТ-сканеров вызвал интенсивные дебаты между кардиологами и радиологами о ведущей роли (и сопутствующей компенсации) КТ-томографии сердца. В этой статье мы рассмотрим опубликованные данные и покажем часто завышенные ожидания в правильном свете.

Текущий статус МСКТ-коронарографии: КТ-сканеры с 4–16 срезами

Первоначальные отчеты о 4-срезовых КТ-сканерах продемонстрировали многообещающие результаты неинвазивного выявления значительных коронарных стенозов. 1-10 Техника была слишком ограничена для надежного выявления коронарных стенозов, потому что: 1) время сбора данных и, следовательно, задержка дыхания были слишком длительными (от 30 до 40 секунд), что вызывало артефакты дыхательных движений; 2) временное разрешение было слишком большим (скорость вращения трубки 500 мс с результирующим временным разрешением 250 мс), что вызывало артефакты движения сердца; и, наконец, 3) ограниченное пространственное разрешение, в частности, по оси Z, что привело к тому, что примерно от 20% до 30% коронарных сегментов не подлежали оценке.

16-срезовый МСКТ-сканер значительно улучшил временное разрешение (210 мс) и пространственное разрешение (разрешение в плоскости приблизительно 0,4*0,4 мм и минимальная толщина среза 0,75 мм), а новая конструкция трубки позволяет увеличить выход, предложил лучшее отношение сигнал/шум.Сравнительные инвазивные ангиографические исследования показали, что диагностическая эффективность 16-срезовой МСКТ-коронарографии для выявления значительного коронарного стеноза высока с чувствительностью от 63% до 98% и специфичностью от 95% до 98% (табл. 1). 11-20 Объединение результатов этих исследований показывает среднюю чувствительность 87% и специфичность 96%. Это достигается примерно в 90% всех коронарных сегментов, в то время как 10% коронарных сегментов невозможно проанализировать из-за артефактов движения или тяжелой кальцификации. Эти ограничения делают метод 16-срезовой КТ ненадежным для рутинного клинического использования, и следует отметить, что заявленные чувствительность и специфичность были получены в более крупных проксимальных, средних и дистальных сегментах коронарных артерий с диаметром просвета более 1,5–2 мм. /p>
64-срезовый КТ-сканер: новейшее поколение

Значительные технические достижения в технологии КТ были внедрены с почти беспрецедентной скоростью в течение последних нескольких лет, что привело к созданию 64-срезового КТ-сканера, который в настоящее время доступен для клинических испытаний и предлагается различными поставщиками. (Сименс, Филипс, Дженерал Электрик и Тошиба). Сканеры 64-КТ от разных производителей немного отличаются по конструкции и конфигурации, но все сканеры имеют высокое временное и пространственное разрешение и быстрое сканирование всего сердца со временем сканирования от 6 до 12 секунд.

В нашем отделении мы оценили диагностическую эффективность 64-срезового компьютерного томографа (Siemens, Форххайм, Германия) (рис. 1 и 2). Обследован 51 пациент (преимущественно мужчины) со средним возрастом 61 год. Мы включили клинически значимые сегменты всего коронарного дерева и исключили из анализа только более мелкие сегменты диаметром менее 1 мм (очень дистальные ветви и боковые ветви). 21 Мы обнаружили чувствительность 95 % и специфичность 97 % для выявления значительного стеноза коронарных артерий по сравнению с инвазивной диагностической коронарной ангиографией.

Рисунок 1. Объемная визуализация (A), проекция максимальной интенсивности (C) и 2 ортогональных изогнутых многоплоскостных реконструированных КТ-изображения (D, E), изображающие фокальное некальцифицированное значимое поражение в проксимальном отделе правой коронарной артерии, которое было подтверждено на обычной ангиограмме (В).

Рисунок 2. Объемные изображения МСКТ (A, B), обеспечивающие трехмерный обзор левой коронарной артерии и показывающие хронически окклюзированную левую переднюю нисходящую коронарную артерию (LAD, стрелка) с коллатеральным заполнением (стрелка) от задняя нисходящая коронарная артерия (ЗКА), что было подтверждено на обычной ангиограмме.

Рисунок 3. Изогнутые ортогональные многоплоскостные реконструированные КТ-изображения (A, B), показывающие траекторию окклюзии ПМЖВ. КТ-изображение в проекции с максимальной интенсивностью (С) свидетельствует о наличии коллатеральной артерии, отходящей от ОАП по всей верхушке к дистальному отделу ПМЖВ, что уточняет просветное усиление дистальнее хронической тотальной окклюзии (ХТО). После создания трехмерной линии центрального просвета с помощью специального программного обеспечения (Vesselview®, Siemens, Forchheim, Germany) ПМЖВ можно отобразить на всем ее протяжении (D) на одном изображении, после чего можно будет получить изображения поперечного сечения, ортогональные просвету. получить. На этих изображениях в поперечном сечении до и дистальнее окклюзии виден открытый просвет с контрастным усилением (E, H), тогда как некальцифицированная (F) и кальцифицированная ткань бляшки (G) визуализируется на уровне CTO.

Leschka et al. сообщили о своем опыте использования 64 КТ-сканера при обследовании 67 пациентов со средним возрастом 60 лет с симптомами заболевания 22 . Чувствительность составила 94%, а специфичность — 97% для выявления значительного стеноза коронарных артерий. Ни один из коронарных сегментов не нужно было исключать из анализа, хотя были включены только коронарные сегменты размером более 1,5 мм.

Ограничения МСКТ-коронарографии

Несмотря на значительный технологический прогресс и увеличивающийся опыт оценки МСКТ-коронарографии, остается ряд недостатков (табл. 2). КТ-коронарография не может быть использована у пациентов со стойким нерегулярным сердечным ритмом (фибрилляцией предсердий) или частыми экстрасистолами, которые препятствуют реконструкции коронарных изображений.Тяжелая кальцификация создает 2 проблемы: 1) она закрывает подлежащий просвет и, таким образом, выявляет значительный стеноз, и 2) из-за эффекта цветения тяжесть соседнего стеноза может быть переоценена.

Высокая частота сердечных сокращений (> 70 ударов в минуту) связана с артефактами движения сердца или нечеткими изображениями, поскольку время конечно-диастолической реконструкции, необходимое для визуализации коронарной реконструкции без движения, сокращается. 23 Уменьшение частоты сердечных сокращений пероральными или внутривенными β-блокаторами устраняет эту проблему в большинстве случаев. Временное разрешение может быть дополнительно уменьшено за счет использования алгоритмов двухсегментной или многосегментной реконструкции, которые объединяют данные из 2 или более сердечных циклов и, таким образом, предотвращают появление размытых изображений сердечного движения. Однако эти алгоритмы наиболее оптимальны, когда частота сердечных сокращений постоянна, сигнал ЭКГ надежен и аритмия отсутствует, поскольку они основаны на идентичном паттерне сердечных сокращений с последовательным во времени расположением сердечных структур во время каждого последовательного сердечного цикла. Радиационное облучение, связанное с компьютерной томографией, вызывает серьезную озабоченность. Morin и соавт. оценили эффективную дозу облучения при 4-срезовой МСКТ-коронарографии в диапазоне от 9,3 до 11,3 мЗв. 24 Хунольд и др. использовали фантом для измерения дозы облучения и сообщили, что она составляет 6,7–10,9 мЗв для мужчин и 8,1–13,0 мЗв для женщин. 25 Фантомные эксперименты с 16-срезовой МСКТ привели к получению дозы облучения 8,1 мЗв для мужчин и 10,9 мЗв для женщин. 26 Снижение дозы облучения может быть достигнуто за счет использования режима модуляции трубки при сканировании. За счет снижения мощности рентгеновской трубки при сканировании в систолу (обычно эти данные не используются для реконструкции коронарного изображения) и использования номинальной мощности в диастолу (данные для реконструкции изображения) можно снизить эффективную дозу облучения почти на 50%. . 27 Однако при использовании режима модуляции трубки во многом зависит наличие аналогичного интервала R-R во время сканирования, что является необходимым условием для реконструкции изображений коронарных артерий в течение одного и того же конечно-диастолического периода. Другим недостатком использования режима модуляции трубки является отсутствие систолических данных, которые, по нашему опыту, полезны примерно в 20% случаев для восстановления изображений без размытия. Наконец, разрешение изображения из-за ослабления рентгеновского излучения может быть снижено у пациентов с ожирением, которые составляют все большую часть населения.

КТ-коронарография: текущий статус

В качестве инструмента исследования следует рассматривать КТ-коронарографию с контрастным усилением, включая 64-срезовую КТ-технологию. Сообщаемые данные о КТ-коронарографии становятся все более обнадеживающими, показывая, что обнаружение или исключение значительного коронарного стеноза становится более надежным, что свидетельствует о применимости метода в клинической ситуации. Однако к представленным данным следует относиться со здоровым скептицизмом, прежде чем мы сможем полностью принять этот неинвазивный метод в качестве клинически надежной альтернативы инвазивной диагностической коронарографии. КТ-методика неэффективна при персистирующей аритмии, частых экстрасистолах и тяжелой кальцификации, что довольно часто встречается отдельно или в комбинации у пожилых людей (> 70 лет), где наиболее часто встречается симптоматическая ИБС. Кроме того, новый метод полезен в качестве альтернативного диагностического метода только в том случае, если он надежен для всех соответствующих коронарных сегментов без исключения недиагностических сегментов. В настоящее время КТ-коронарография может быть жизнеспособной альтернативой инвазивной коронарографии для: 1) исключения значительной коронарной обструкции у пациентов с атипичной болью в грудной клетке; 2) установить аномальное течение коронарных аномалий; и 3) быть достаточно надежными для направления пациентов с симптомами на чрескожное коронарное вмешательство на основании результатов КТ в выбранной популяции с медленным, стабильным сердечным ритмом и отсутствием кальцификации или легкой кальцинозом.

Крайне необходимы дальнейшие исследования, чтобы установить клиническую роль КТ-коронарографии с использованием 64-срезовых КТ-сканеров или КТ-сканеров нового поколения в широком диапазоне от бессимптомных пациентов до атипичной и типичной стабильной стенокардии для пациентов. проявляется острым коронарным синдромом. Тем не менее, мы твердо верим, что КТ-коронарография является мощным неинвазивным методом, который в ближайшем будущем превратится в клинически применимый неинвазивный метод визуализации коронарных артерий. Наличие неинвазивного метода визуализации коронарных артерий значительно улучшит наше понимание и лечение ишемической болезни сердца.

Переписка: д-р П. Дж. де Фейтер.
Университетская клиника Роттердама. Кафедра радиологии и кардиологии.
Thoraxcenter Ba 591.
P.O. Коробка 2040. 3000 CA Роттердам. Нидерланды.
Электронная почта: p.j.defeyter@erasmusmc.nl

Читайте также:


Как подготовить PS4 к продаже

Как настроить интернет на планшете через симку мтс

ИБП выдает 170 вольт при работе от батареи

Как восстановить удаленный номер телефона на iphone без компьютера

Обзор компьютерного корпуса zalman i3 black