Кардиология

позитронный томография компьютерный кардиология

Основным направлением в использовании новой технологии, безусловно, является кардиология, или, если быть более точным, исследование коронарных артерий сердца. Многочисленные исследования последнего десятилетия показали, что МСКТ сердца с использованием полюсного внутривенного контрастирования позволяет всесторонне изучить внутренний просвет и состояние стенок коронарных артерий. Наибольшее клиническое значение имеет высокий отрицательный предсказательный уровень в отношении стеноза коронарных артерий. Это означает, что если по данным МСКТ с полюсным контрастированием просвет коронарных артерий не изменен, обычно нет необходимости выполнять прямую (катетеризационную) коронарографию. Это относится и к планированию более сложных интервенционных лечебных процедур, таким как баллонная дилятация и стентирование коронарных артерий, а также аортокоронарного шунтирования. Однако такая тактика возможна при соблюдении трех условий: в лечебном учреждении есть необходимое оборудование; у лечащего врача есть резерв времени для направления пациента на МСКТ сердца вместо коронарографии; сама диагностическая процедура позволяет стабильно получать достоверный результат, который не зависит от поведенческих, физиологических или любых других особенностей пациента.

Небольшие размеры и особенно постоянные и быстрые движения коронарных артерий создают значительные трудности в их визуализации. Дополнительную проблему создает сложная конфигурация и различная пространственная ориентация коронарных сосудов. На аксиальных срезах, ориентированных перпендикулярно продольной оси тела пациента, просвет сосудов сердца и изображение их стенок может значительно ухудшаться из-за двигательных артефактов и избыточной толщины томографического слоя. Основным ограничением в использовании механических КТ сканнеров в изучении коронарных сосудов является время вращения системы «источник излучения/детекторная система» вокруг пациента.

Рис. 2. - Изображение коронарных артерий (MPR реформация) при

частоте пульса 95 ударов в минуту без использования премедикации.

Отсутствие динамических артефактов

Возможность получения изображения коронарных сосудов была показана уже на 4-срезовых аппаратах, при использовании минимального времени вращения трубки 500 мс (0,50 с) и алгоритмов половинной реконструкции, позволяющих восстанавливать изображения из проекционных данных, собранных за 1800 вращения рентгеновской трубки. Однако, получаемые при таких исследованиях данные, не позволяют оценить коронарные артерии более чем у 30% больных. Последующее развитие технологии МСКТ и появление 16-срезовых, а затем и 64-срезовых аппаратов привело к существенному повышению качества изображения коронарных артерий. В это же время было установлено, что возможность оценки коронарных артерий при КТ существенно зависит от частоты сердечных сокращений. Оптимальные результаты удавалось получить при частоте пульса не более 80 ударов в минуту, когда выраженность динамических артефактов не мешает анализу изображений.

На современных 64-срезовых приборах время вращения детекторной системы сократилось до 330 мс (0,33 с). При использовании алгоритмов половинной реконструкции временное разрешение таких систем может быть уменьшено до 165 мс (0,165 с). Методы мультисегментной реконструкции, которые используют проекционные данные из нескольких следующих друг за другом циклов сердечных сокращений, теоретически позволяют еще более сократить временное окно для реконструкции изображения. Тем не менее, временное разрешение этих алгоритмов не имеет прямой связи с частотой сердечных сокращений, что делает их весьма чувствительными к изменениям сердечного ритма в процессе проведения исследования. Кроме того, сбор данных из нескольких последовательных циклов сердечных сокращений приводит к эффекту усреднения изображения, что может влиять и на информативность исследования. Поскольку частота сердечных сокращений является важнейшим фактором, влияющим на качество изображения коронарных артерий, общепринятой методикой их изучения при МСКТ стало введение бета-блокаторов непосредственно перед исследованием для ограничения пульса в интервале 60-65 ударов в минуту. Однако использование бета-блокаторов не всегда эффективно и не всегда возможно из-за наличия медицинских противопоказаний.

Очевидно, что для достижения оптимального качества диагностических изображений коронарных сосудов у всех пациентов вне зависимости от их состояния и частоты сердечных сокращений, необходимо увеличить временное разрешения КТ без использования потенциально неблагоприятных эффектов алгоритмов мультисегментной реконструкции. Технология КТ с двумя источниками позволяет эффективно решить эту проблему. Действительно, вращение двух рентгеновских трубок на 900 позволяет получить проекционные данные из 1800, и таким образом сократить временной интервал для получения изображения до величины ¼ от времени вращения гентри в центре окна. Так, при времени одного вращения гентри равном 330 мс, временное разрешение составляет 83 мс. В зависимости от того, какое количество сердечных циклов (RR интервалов) используется для построения изображения, одно или два, временное разрешение может варьировать между 83 мс или 42 мс. Последнее возможно, если используется специальный алгоритм реконструкции, использующий проекционные данные из двух последовательных циклов сердечных сокращений. Такая величина временного окна величина исключает зависимость от частоты сердечных сокращений, т.е. адекватное изображение коронарных артерий удается получить практически при любой частоте пульса. Поскольку именно динамические артефакты при частых сердечных сокращениях являются основным ограничением при КТ сердца, очевидно, что новая технология позволит существенно повысить эффективность диагностики.