Ультразвуковое исследование, МРТ и методы исследования легких

2

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

РЕФЕРАТ

На тему:

"Ультразвуковое исследование, МРТ и методы исследования легких"

МИНСК, 2009

1. Ультразвуковое исследование

Метод основан на эффекте регистрации отраженного ультразвукового излучения в пределах 1,0-20,0 МГц и формирования линейного (статического) или многомерного (динамического) изображения.

УЗИ широко используется для диагностики заболеваний различных органов и систем: сердечно-сосудистой, пищеварительной (печень, желчный пузырь, желчевыводящие протоки, поджелудочная железа, толстая кишка), мочеполовой (почки, надпочечники, мочевой пузырь, мошонка, матка, яичники, предстательная железа), поверхностно расположенных органов и тканей (молочные железы, лимфатические узлы различной локализации).

УЗИ успешно применяется в акушерстве и гинекологии. При исследовании брюшной полости метод УЗИ позволяет достаточно быстро и надежно выявлять спаечные процессы и наличие жидкости в отлогостях (латеральные каналы брюшной полости).

Благодаря относительной безвредности метод УЗИ широко используется в педиатрии (многократные исследования, наблюдение за динамикой процесса, оценка эффективности лечения и т.д.).

Аппараты для УЗИ комплектуются набором датчиков с различной частотой излучения. Предпочтительной частотой для исследования тучных пациентов является частота 2,5 МГц, поверхностно расположенные органы лучше визуализируются частотой 7МГц. Для исследования глазного яблока и его внутренних структур - до 10 МГц.

Для УЗИ используются различные типы датчиков: секторные - при небольшой площадке контакта с кожной поверхностью обеспечивают широкое поле на больших глубинах при исследовании внутренних органов через межреберные промежутки мозга через роднички новорожденного и др.; линейные - создают большое поле зрения с хорошим разрешением и используются для исследования поверхностно и глубоко расположенных органов; конвексные с выпуклой поверхностью - обеспечивают широкое поле обзора на всех глубинах и используются чаще в гинекологии и акушерстве.

В клинической практике применяются различные способы УЗИ: одномерное (эхография), двухмерное (сканирование) и допплерография.

Одномерная эхография - датчик фиксирован, отраженные волны воспроизводятся в одномерном виде (кривой) - А-метод (от англ. amplitude). В неврологической и нейрохирургической клиниках метод получил название эхоэнцефалографии, с помощью которой определяют размеры желудочков мозга и диенцефальные образования. В глазной клинике используется метод эхоофтальмографии. Второй метод - М-метод (датчик так же в фиксированном положении) используется для исследования движущихся объектов (сердце, сосуды) - эхокардиография.

Двухмерное сканирование - В-метод (от англ. bright - яркость). Датчик при исследовании перемещается по поверхности кожи пациента, чем обеспечивается серия сигналов от многих точек органа (объекта) и формирование двухмерного изображения в пределах 64 градиентов серой шкалы. Сильный сигнал проявляется на экране дисплея в виде яркого светлого пятна (эхопозитивные участки), а слабые сигналы - в виде серых оттенков, вплоть до черного цвета (эхонегативные участки). Изображение может так же воспроизводиться на бумаге с помощью термопечати или лазерного принтера, или храниться на жестком диске компьютера.

Допплерография - метод УЗИ, основанный на эффекте Допплера. УЗ преобразователь неподвижен и формирует узкий пучок волн, направленный на исследуемый орган. Если объект (орган, кровь в сосуде) в процессе исследования перемещается, то частота УЗ волн, возвращающихся в преобразователь, отличается от первичных волн. По сдвигу частот колебаний судят о скорости движения анатомических структур. Эти результаты могут быть выражены в виде количественных показателей скорости кровотока, в виде кривых и аудиально (сигналами). Двухмерная допплерография в масштабе реального времени позволяет изучить форму, контуры и просвет кровеносных сосудов, обнаружить сужение и тромбы, отдельные атеросклеротические бляшки, нарушение кровотока, состояние коллатерального кровообращения, сокращения сердца, направление кровотока в камерах сердца и др.

Для улучшения возможностей УЗИ используются различные диагностические среды, которые вводят в исследуемый орган. К таким средам относится эховист-200, 300 и левовист (Schering). Эховист, например, представляет суспензию микронизированной D-галактозы в водном растворе D-галактозы. При введении в кровоток усиливает амплитуду отраженного эхо-сигнала. Эховист и левовист применяют для улучшения визуализации при эхокардиографии у взрослых и новорожденных. Используется при флебоэхографии, в гинекологии - при исследовании полости матки и проходимости маточных труб.

2. Магнитно-резонансная томография

Магнитно-резонансная томография - метод исследования пациента в условиях магнитного поля, который отражает распределение атомов водорода (протонов) в тканях. В организме водород встречается в основном в молекулах воды. Так как человек по весу более чем на две трети состоит из воды, этот сигнал достаточно интенсивен для получения изображения. Вода может быть свободной или связанной с липидами, протеинами или другими биологическими макромолекулами и обмениваться между этими состояниями. От соотношения этих компонентов и их подвижности зависит амплитуда MP-сигнала, которая заметно отличается для различных тканей и этим обеспечивает высокую контрастность мягких тканей.

МРТ - самый современный универсальный метод получения медицинских изображений. Преимущества МРТ перед другими методами:

безвредность для организма в связи с отсутствием ионизирующего излучения;

возможность воспроизведения изображения в любой плоскости и под любым углом;

возможность реконструкции трехмерного изображения;

высокая контрастность при воспроизведении мягких тканей;

получение изображения с контрастом по количеству атомов водорода (протонная плотность) или по временам релаксации или по коэффициенту диффузии;

селективное изображение сосудов (МР-ангиография);

количественное определение скорости и профиля течения крови

изучение процессов метаболизма с помощью in vivo-MP-спектроскопии (МРС).

Мировой практический опыт показал, что в клинической практике для повседневной диагностической работы оптимальными являются МР-системы со средней напряженностью магнитного поля. Поля в пределах 0,2-0,5 Тесла дают достаточно высокой интенсивности сигнал оптимальной контрастности, что позволяет решать большинство задач в реальной клинико-диагностической работе.

Основная область применения МРТ в клинике - центральная нервная система - головной и спинной мозг с получением изображения в сагитальных, фронтальных и других срезах. При исследовании спинного мозга очень эффективным методом оказывается быстрая МР-миелография с селективной визуализацией спинномозговой жидкости и спинного мозга.

Для контрастного усиления изображения исследуемых органов используются диагностические парамагнитные среды, например, магневист (Schering) и др. В отличие от других диагностических сред, магневист отличается хорошей переносимостью и используется при проведении МРТ всего тела, в том числе органов грудной клетки (легкие, средостение) и брюшной полости (печень, селезенка, поджелудочная железа), тазовых органов (мочевой пузырь, ре продуктивные органы), забрюшинного пространства (почки, надпочечники, лимфатические узлы), опорно-двигательного аппарата (суставы, мышцы) и др.

Уникальная возможность МРТ - получение селективного изображения сосудов без введения контрастного вещества - МР. - ангиография.

Современные модели аппаратов для МРТ используется также для исследования органов брюшной полости, органов дыхания и костно-суставного аппарата с четким изображением костной ткани, хрящей, связок, менисков и других анатомических структур. МРТ аппараты открытого типа удобны для проведения исследований детей.

Реконструкция накопленной в ПК информации позволяет воспроизводить трехмерные MP-изображения. Аппараты с более высокими магнитными полями (2, 3, 4 Тесла) создают условия для быстрых и сверхбыстрых методов получения изображения за время менее секунды. Основные области применения сверхбыстрых методов, таких как мгновенное градиентное эхо (SnapShot FLASH) и эхо-планарная томография (EPI), - динамическая и функциональная томография. Очень важным клиническим применением динамической томографии является МР-маммография.

МРТ используется также для неинвазивной (без введения контрастного вещества) визуализации функциональных особенностей состояния головного мозга.

Перспективную область применения МРТ в медицине с магнитными полями высокой напряженности (2-4 Т) представляет in vivo MP-спектроскопия, позволяющая изучать и измерять биохимические процессы в живом организме на молекулярном уровне. Новые возможности МРТ тесно связаны с быстрым прогрессом в области вычислительной техники и программного обеспечения.

3. Медицинская термография

Термография или тепловидение - метод медицинской интроскопии, основанный на регистрации теплового излучения поверхности тела в инфракрасном или сверхвысокочастотном радиодиапазоне. На термограммах воспроизводится температурный рельеф кожных покровов. С помощью радиотермографии можно определить среднюю температуру тканей на глубине до 4-х см, при этом тепловое излучение преобразуется в электрические сигналы, которые выводятся на экран в виде таблицы чисел.

Метод позволяет выявлять поверхностно расположенные опухоли, например молочной железы, или осуществлять контроль за эффективностью лечения различных заболеваний. Метод также используется для термографической оценки конечностей при нарушении артериального кровообращения, например при облитерирующем эндартериите и др.

К достоинствам данного метода, в отличие от рентгенологических методик, следует отнести его полную безвредность и высокую разрешающую способность в определении перепада температуры (на расстоянии 1 мм фиксируется градиент температуры в 0,1°С). К недостаткам метода можно отнести значительную вариабельность получаемых результатов исследования при сходных по клиническому течению заболеваниях, что может затруднять дифференциальную диагностику.

Показания: метод предназначен для проведения скрининга среди населения и для диагностики расстройств кровообращения, воспалительных, опухолевых и ряда профессиональных заболеваний.

Противопоказаний нет.

4. Интервенционная радиология (ИР)

Относительно новый раздел лучевой диагностики, объединяющий возможности различных способов исследования: катетеризационная ангиография, УЗИ, КТ и др., в сочетании с лечебными мероприятиями - сосудистая хирургия, техническое и фармакологическое обеспечение.

В кардиологии, ангиологии, сосудистой хирургии получили признание методы реканализации сосудистых (артериальных и венозных) стенозов и окклюзии: чрескожная баллонная и лазерная ангиопластика, механическая и аспи-рационная реканализация, тромбэмбэктомия и способы контролируемого тромболизиса, установка стентов, восстанавливающих кровоток, установка кава-фильтров, удаление "забытых" инородных тел и др.

В общей и экстренной хирургии: методы эмболизации сосудов и сосудистых образований при кровотечениях.

В онкологии: эмболизация органов для "выключения".

В гастроэнтерологии: чрескожная чреспеченочная холангиография, чрескожная гастроэнтеростомия, дилятация и стентирование пищевода, дренаж абсцессов брюшной полости и забрюшинного пространства.

В нефрологии и урологии: дренаж почек, исследование в сочетании с эндоскопическими и лапароскопическими манипуляциями - баллонная дилятация и стентирование мочеточников и др.

В гинекологии: исследование репродуктивной системы, сочетание с эндоскопическими и лапароскопическими манипуляциями, реканализация фаллопиевых труб и др.

5. Методы исследования легких

Для исследования органов дыхания используются в основном рентгенологические методики, которые условно подразделяются:

на основные - рентгеноскопия (просвечивание), рентгенография (снимки), флюорография,

и специальные (вспомогательные) - линейная и компьютерная томография, бронхография, ангиопульмонография, электрорентгенокимография сосудов, диагностический пневмоторакс, прямое увеличение рентгеновского изображения и др.

Рентгеноскопия - просвечивание за экраном рентгеновского аппарата с обязательным соблюдением правил многоосевого исследования (как минимум в прямой и боковой проекциях), что дает представление о пространственном расположении внутренних органов и патологического субстрата. При этом на экране рентгеновского аппарата, телевизионного монитора или дисплее ПК воспроизводится позитивное изображение.

Рентгеноскопия позволяет оценивать морфологические (форму, размеры, положение, очертания и др.) и функциональные особенности (подвижность) при дыхании различных элементов легочной ткани, диафрагмы, органов средостенья, патологического субстрата и др.

Рентгенография - для исследования органов дыхания производятся на вдохе крупноформатные снимки (35x35 см) в прямой передней (чаще) и в одной из боковых проекций, на которых воспроизводится негативное изображение обоих легких. При необходимости производятся снимки в передней или задней косых проекциях. Прицельные снимки (обычно малого формата) позволяют получить более отчетливое изображение участка легких в различных проекциях.

Рентгеновские снимки позволяют оценивать в основном морфологические особенности органов дыхания (форма, размеры и положение отдельных элементов легочного рисунка, корней и др.). Функциональные показатели легких, диафрагмы и средостенья можно фиксировать лишь на серии снимков в различных фазах дыхания.

Флюорография - представляет фотографирование с помощью крупноформатной фотокамеры изображения с рентгеновского экрана или в современных флюорографах через ЭОП. Методика в основном используется для массовых профилактических исследований органов грудной клетки. Если на флюорограмме органов грудной клетки при ее двойном просмотре обнаруживают патологические изменения или возникает подозрение на наличие последних, такого пациента вызывают для тщательного обследования. В последнее десятилетие благодаря высокой разрешающей способности крупноформатного снимка (70x70 мм или 100x100 мм) и экономичности методики, флюорография используется и для исследования поликлинических и стационарных больных.

Методика суперэкспонипрованных рентгенограмм - рентгенография лучами повышенной жесткости (большей проникающей способности). Чаще используется при исследовании органов дыхания. Достоинством данной методики является более правильная передача изображения патологических образований в легочной ткани: снижается плотность костных тканей, в результате чего становятся видимыми патологические изменения в легких, прикрытые рёбрами. Дозиметрия показала, что применение рентгенографии жесткими лучами значительно уменьшает интегральную дозу (в 15-16 раз в зависимости от используемого фильтра).

Специальные методики:

Линейная томография (ЛТ) - послойное исследование широко используется при исследовании органов дыхания. Для получения оптимального

изображения исследуемого объекта (корень легкого, лимфатические узлы, оценка состояния стенок и внутреннего просвета бронха, шаровидная тень в легком или исходящая из средостенья и др.) определяется глубина расположения субстрата, чаще по снимку в боковой проекции. Затем, устанавливается глубина томографического среза с таким расчетом, чтобы плоскость последнего пересекала интересующий объект. На практике 1-2 томографических среза с небольшим томографическим шагом (расстояние между срезами) - 0,3 или 1 см, позволяют получить изображение структуры патологического процесса.

ЛТ дает представление: о характере и протяженности утолщения внутренней и наружной стенки бронха, о сужении и проходимости просвета бронха, о структуре патологической тени в легком и об отношении этой тени к стенке бронха, наличию увеличенных лимфатических узлов в корнях легких.

Рентгеновская компьютерная томография (РКТ) - при исследовании органов дыхания позволяет получить изображение 15-25 поперечных срезов грудной клетки с различным томографическим шагом. РКТ при исследовании органов дыхания дает представление о структуре и объемности патологической тени, отношении ее к стенке бронха, состоянию стенок бронха и его проходимости, наличию увеличенных узлов в корнях легких и средостении, связи тени с диафрагмой и др.

Бронхография - метод прямого контрастирования бронхиального дерева. С помощью бронхографии изучается состояние внутренних стенок бронхов, их проходимость, наличие сужений и расширений, особенности ветвления бронхов и др.

Показания, хронические воспалительные процессы, опухоли легких, пороки развития бронхиального дерева и др.

Противопоказания: острые воспалительные процессы легких, дыхательная недостаточность 2-3 степени, массивное легочное кровотечение.

Контрастные вещества: йодлипол, желеодон, желеопак, бариййодол.

Методики исследования: различают два способа: одностороннюю бронхографию под местной анестезией и двустороннюю бронхографию под общим управляемым наркозом. При односторонней бронхографии производят анестезию верхних дыхательных путей с помощью пульверизации (вдыхания) смеси дикаина с новокаином. Затем через нижний носовой ход в трахею вводят резиновый рентгеноконтрастный катетер и под контролем экрана продвигают его в правый или левый главный бронх. Через катетер бронхи исследуемой стороны заполняют контрастным веществом и выполняют снимки в различных проекциях (прямой и боковой). Затем контрастное вещество аспирируется электроотсосом. Двустороннюю бронхографию производят в рентгеновском бронхологическом кабинете. Выполняют внутривенный или ингаляционный наркоз, больной интубируется, а затем через бронхоскоп проводят катетер в устье исследуемого бронха. После чего вводится контрастное вещество и в течение 50-60 сек. выполняются рентгенограммы в нескольких проекциях (прямой и косых - правой и левой). Двусторонняя бронхография используется при исследовании детей.

Диагностический пневмоторакс - введение газа в плевральную полость. В настоящее время в связи с использованием КТ и МРТ данный метод применяют ограниченно.

Показания: для уточнения локализации патологического процесса (в краевом отделе легкого или стенке грудной клетки); при наличии в плевральной полости выпота.

Противопоказания: тяжелое состояние больного, гнойный процесс в плевральной полости, наличие плевральных сращений.

Контрастные вещества: закись азота, кислород.

Методика исследования: при горизонтальном положении больного на боку после местной анестезии в 4-5 межреберье между передней и задней подмышечной линиями производят пункцию плевральной полости. Регистрируют давление (в норме давление отрицательное). Затем вводят 10 мл закиси азота или кислорода и через 3-4 минуты под контролем манометра - 400-600 см³ газа. При рентгеноскопии оценивают характер спадения легкого, величину и расположение газового пузыря, после чего выполняют серию рентгенограмм в оптимальных проекциях.

Осложнения: существует возможность возникновения газовой эмболии или подкожной эмфиземы, которые исключаются, если использовать закись азота.

Ангиопульмонография (АПГ) - рентгенологическое исследование сосудов легкого после их заполнения контрастным веществом. С помощью данного метода определяются морфологические и функциональные особенности легочных сосудов и, соответственно, изменения в легочной ткани.

Показания: диагностика пороков развития легких, поражения сосудов легких, тромбоэмболия легочных артерий и пр.

Противопоказания: непереносимость йодистых препаратов, декомпенсированные поражения печени и почек, резко выраженная гипертоническая болезнь.

Контрастные вещества: 70% водный раствор гипака, верографин, ультравист, омниопак.

Методы. Различают два метода АПГ: общий и селективный. В связи с высокой скоростью кровотока выполнение АПГ возможно лишь при проведении скоростной серийной рентгеновской съемки с помощью специальной ан-гиографической приставки. Одиночные снимки не дают необходимой информации.

При общей АПГ контрастное вещество в количестве 30-70 мл вводят внутривенно (чаще через локтевую вену) или в полость правого сердца при помощи катетера.

При селективной АПГ контрастное вещество вводят в одну из ветвей легочного ствола, для чего катетер проводят через правое сердце в легочный ствол и далее в легочную артерию. Для контрастирования одного легкого применяют 20-30 мл контрастного вещества. Селективная АПГ позволяет измерять

давление в полостях сердца и легочного ствола на газовый состав и определять степень насыщения крови кислородом.

Различают три фазы контрастирования сосудов легких: капиллярную или паренхиматозную (на 1-3 сек после введения препарата), артериальную (на 3-5 секундах) и венозную (на 4-7 сек).

Осложнения. Колебание кровяного давления и частоты пульса, преходящая экстрасистолия чаще связаны с введением катетера. Сильная струя вводимого контрастного вещества может повредить интиму сосудов, эндокард. Могут возникать реакции на введение контрастного вещества: чувство жара во всем теле, удушье, головокружение и др. Специфические осложнения наблюдаются лишь при концевой АПГ: пароксизм кашля, разрыв концевого сосуда, инфаркт легкого.

Магнитно-резонансная томография- (см. соответствующий раздел).

Катетеризационная (трансбронхиальная) биопсия - верификационный метод, производится под контролем рентгеновского экрана в процессе бронхоскопии с помощью управляемого катетера с целью изъятия материала для гистологического исследования.

Радионуклидное исследование - современный этап развития открыл широкие возможности для изучения таких важных показателей в пульмонологии, как легочная вентиляция, состояние внешнего дыхания, анатомо-функциональные нарушения в малом круге кровообращения. Радиопневмография с помощью Хе-133 используется для изучения функции внешнего дыхания, в частности раздельной легочной вентиляции и регионарного кровотока. Сцинтиграфия легких предназначена для получения изображения этого органа и изучения легочного кровотока и вентиляции. В зависимости от путей введения и вида РФП сцинтиграфия легких делится на перфузионную (пульмоносцинтиграфия) и ингаляционную (бронхосцитингиграфия). Пефузионная сцинтиграфия основана на принципе эмболизации артериально-капиллярного русла легких частицами, меченными радионуклидами, после их внутривенного введения. Для этих целей используют микроагрегаты альбумина человеческой сыворотки или микросферы альбумина, меченные Тс-99т или 1п-113.

Литература

Лучевая диагностика / под ред. Сергеева И.И., Мн.: БГМУ, 2007г.