Специализирано списание за хирургия и медицина: Здраве Образна диагностика Образни рентгенови методи в гръдната хирургия

Образни рентгенови методи в гръдната хирургия

Печат

Образни рентгенови методи в гръдната хирургия, Контрастното изследване на хранопровода е незаменим функционален метод, оценка на диафрагмалните хернии и кардио-езофагеалния рефлукс, компютърната томо­графия като основен диагностичен метод, Мултидетекторна компютър­на томография, Maximum Intensity Projection, SSD-Shaded Surface Display

Образната диагностика на заболявания­та на белите дробове стои в основата на повечето от диагностичните алгоритми в ежедневната клинична практика. Разликата в рентгеновата плътност между белодроб­ния паренхим, медиастиналните структури и костите, формиращи гръдната стена, оп­ределя високата диагностична стойност на конвенционалните рентгенови изследвания. Възможността за полипозиционно изслед­ване и проследяването в реално време на движението на диафрагмите, гълтателните движения, перисталтиката на хранопровода или придадените пулсации на големите съ­дове правят скопичното наблюдение нераз­делна част от функционалната диагностика [1].

Контрастните изследвания на хранопро­вода, макар и с ограничено приложение в последните години, дават информация са евентуални стенози, дилатации и спонтанни или постоперативни нарушения на целостта на хранопровода. Контрастното изследване на хранопровода е незаменим функционален метод при предоперативна оценка на диафрагмалните хернии и кардио-езофагеалния рефлукс.

 

Въвеждането на компютърната томо­графия като основен диагностичен метод на изследване на структурите в гръдния кош показа неизчерпаемите й възможности при ранното установяване, стадирането, опреде­лянето на резекционните граници, оценката на постоперативните усложнения и просле­дяването на пациентите. Мултидетекторните компютър-томографски изследвания са неразделна част от диагностичния процес при оценка на големите съдове и сърцето, виртуалната бронхоскопия и бързото диаг­ностициране на политравматични пациенти.

Ултразвуковото изследване има своите ограничения при оценка на белодробния паренхим, но същевременно е бърз, евтин и лесно приложим метод при нужда от ди­ференциране на различни по ехоструктура тъкани, като метод за насочване в реално време на биопсични и дренажни процедури, както и за оценка на сърдечните кухини, кла­пи и хемодинамика [2].

С развитието на бързите техники на из­следване в сферата на магнитнорезонансната томография методът навлиза все по-ши­роко както при оценката на морфологични промени, така и при необходимостта от функционална оценка на белодробния па­ренхим.

Възможностите на образната диагно­стика нарастват с усъвършенстване на тех­никите на изследване и с все по-широкото навлизане на екипния подход при диагно­стиката и лечението на пациентите. Позна­нието на отделните специалисти се обеди­нява с цел цялостна оценка на състоянието на всеки отделен пациент. Тези тенденции налагат да се премине границата на тясна­та специалност, за да се подобри диалогът между диагностициращите и ангажираните с лечението на пациента. Информираността на едните относно възможностите на диаг­ностичните техники и на другите — относно терапевтичните възможности и граници, е основен фактор за добра интердисципли­нарна работа.

Освен широките възможности на образ­ните методи, внимание трябва да се обър­не и на лъчевото натоварване на пациента, начините за редукция на дозата при запаз­ване качеството на образа и стойността на получения резултат. Съвременната образна диагностика разчита изключително много на редица усъвършенствани техники, които едновременно със създаването на близко до перфектното изображение имат недостатъка да са свързани с увеличение на кумулираната доза рентгеново лъчение [3].

Мултидетекторна компютър­на томография—възможности и методи.

През последните 15 години компютър-томографската (КТ) техника се революционизира благодарение на откриването на спиралното сканиране през 1988 г. и на мултидетекторното през 1998 г. Първото откритие позволи методът да се превърне от дву- в триизмерен, благодарение на възможността за получава­не на база данни от цели обеми от човешкото тяло. Това разреши изграждането на рекон­струирани триизмерни образи във всички же­лани равнини. Въвеждането на мултидетекторната компютърна томография (МДКТ) доведе до неимоверно скъсяване на времето за получаване на образите при добра прос­транствена разделителна способност, което я приближава до идеалния метод, позволяващ изграждане на триизмерен образ в близко до реалното време. Възможността за скани­ране на голям обем за изключително кратко време с тънък колимационен сноп определя изотропност на образа, при което се пости­га приблизително еднаква пространствена разделителна способност в трите равнини на скениране. Това допринася за минимали- зиране на парциалния обемен ефект, както и за хомогенизиране на образа при провежда­не на триизмерните реконструкции. По този начин може да се избере идеалната проекция в зависимост от нуждите на изследването. Допълнителната реконструкция по z-оста и реконструкционният инкремент определят степента на застъпване на реконтрукционните срезове [6].

Благодарение на високата темпорална разделителна способност, МДКТ изследва­нето може да се синхронизира с определен цикъл на сърдечната дейност, която се изби­ра проспективно или ретроспективно. Това определя високо качество на образа при елиминиране на двигателните артефакти от сърдечната дейност и стои в основата на повечето изследвания на големите съдове и сърцето.

Изброените технически новости опре­делят основните преимущества на метода, позволяващ вече получаването на интегри­рана анатомична и функционална информа­ция в случаите на остри и хронични респи­раторни заболявания.

Голямата скорост на изследване и висо­ката разделителна способност на МДКТ се определят от възможността за получаване на множество образи за кратко време. Ос­вен явните преимущества това определя и необходимостта от промяна в начина на интерпретация и съхраняване на образите, които за едно изследване могат да достиг­нат 300—1500. Допълнителната обработка на образите на конзолата има все по-го­лямо значение, като най-често използва­ни са Maximum Intensity Projection, Volume Rendering и Curved-Planar Reformation тех­никите. Така един метод, възприеман досега като анализиращ аксиални срезове, достига нови измерения, при които директно се ин­терпретират изотропни образи в различни равнини и проекции.

Maximum Intensity Projection (MIP.)

Една от най-често използваните техни­ки при реконструкция. Тя се основава на екстраполиране на вокселите с определе­на висока стойност и реконструирането им в определена плоскост. Реално това е дву- измерна техника и образът се променя при промяна на плоскостта на изображение. MIP дава възможност за добро визуализи­ране на малките съдове, като същевременно позволява диференцирането на пристенните вкалцявания от лумена на съда.

Minimal Intensity Projection (MinIP).

Противоположна на MIP техника, която използва най-ниските плътностни стойно­сти за реконструкция. Тя е подходяща за из­образяване на трахео-бронхиалното дърво, изпълнените с въздух кухинни органи, емфи- зематозните промени в паренхима на белия дроб.

SSD-Shaded Surface Display (SSD).

Техника, която се основава на реконструкци­ята на данни, получени при подбор на пик­селите около предварително подбрани стой­ности, като резултатът е получаване на об­раз от повърхността на обекта. SSD не носи информация за „вътрешната" структура на обекта и се използва предимно при необходимост от триизмерно визуализиране на трав­матични изменения или аномалии. Рядко се използва при представянето на промени в мукозата при виртуалната бронхоскопия.

Volume Rendering (VR).

Относител­но нова техника, използваща при рекон­струкцията всички плътностни стойности на воксела и реализираща 3-измерен образ с различна плътност, цвят и яркост в зависи­мост от цифровата стойност. Тя предоставя изключително качество при представянето на съдовата анатомия, особено при млади пациенти без вкалцени плаки в стените на съдовете. Същевременно е незаменима при предоперативна или постоперативна оцен­ка на съдовите структури и патологичните изменения. VR техниката е метод на избор при представяне на патологични промени, засягащи гръдната клетка. Триизмерните реконструкции позволяват добра анатомич­на преоперативна ориентация в случаите на травми, вродени малформации и туморни процеси на гръдната стена (фиг. 4).

Сегментиране на образа.
Пред­ставлява математичен процес въз основа на триизмерни реконструкции, който отделя информация от определен обем въз основа на предварително зададени условия. Мето­дът най-често се използва при оценка на солитарно огнище в белия дроб, като при сегментирането всеки воксел от базата данни се класифицира в зависимост от това дали съдържа зададената характеристика или не, т.е. в дадения случай дали принадлежи към нодула или не (фиг. 5). Тогава образът се трансформира в двуизмерен (бинарен) и компютърът определя неговите граници въз основа на стойностите на индивидуал­ните воксели. Обикновено за тези случаи се използва граница от -200ХЕ, която е приета за най-ефективна. Естествено алгоритъмът е приложим автоматично само за лезии, кои­то са разположени в паренхима и не са кон­тактни на други солидни структури.


Литература:

1.  Кирова, Г. Образна диагностика на заболяванията на гръдния кош. София, 2005.

2.  Echocardiography in Cardiac Imaging A Multimodal- ity approach. Ed by M. Thelen, R. Erbel, K. F. Kreiner et J. Barkhausen. Thieme, 2010.

3. Multi-Row: Technical concepts in Multislice CT; Medical Radiology-Diagnostic Imaging. Ed by A. L. Baert et K. Sartor. Springer, 2004.

4. Gamsu, G., E., Perez. Picture Archiving an commu­nication systems (PACS). — J. Thor. Imaging., 2003, 18, 165-168.

5.  Rowlands, J. A. The physics of computed radiogra­phy. - Phys. Med. Biol., 2002, 47, 121-166.

6.  Flohr, T. B. Ohnesorge et S Schaller. Design, techniq­ue and future perspective of multislice CT canners. Medical Radiology-Diagnostic Imaging. Ed by A. L. Baert et K. Sartor. Springer, 2004.

7.  Aatsuoka, S., T., Yamashiro, G., Washko et al. Quan­titative CT assessment of chronic obstructive pulmo­nary diseases. — Radiographics, 2010, 30, 55-66.

8.  Armato, S. G., Е Li, M. L. Giger et al. Lung cancer

      - performance of automated lung nodule detection applied to cancers missed in a CT screening program.

      - Radiology, 2002, 225, 685-692.

9.  D'Addario, G. et al. NSCLC: ESMO Clinical recom­mendations for diagnosis, treatment and follow-up.

-     Ann. Oncol. 2009, 20, 68-70.

10.  Ghaye, B., A. Ghuysen, P J. Bruyere et al. Can Pul­monary angiography allow assessment of severity and prognosis in patients presenting with pulmonary em­bolism? What the radiologist needs to know? — Ra­diographics, 2006, 26, 23-39.

11. The American College of Surgeons Committee on Trauma Leadership. — In: Clark D. E., Fantus R. J., eds. National Trauma Data Bank (NTDB) Annual Report 2007. Chicago, 111: American College of Sur­geons, 2007, 1-64.

12.  Pan, T. C„ M. N. Gurcan, S. A. Langella et al. Infor­matics in Radiology: GridCAD Computer-aided De­tection System. — Radiographics. 2007, 27, 889-897.

13. European Commission. European Guidelines on Quality Criteria for CT; Report EUR 16262 EN. Lux­emburg, European Commission, 1999, 69-78.