Рентгеновская компьютерная томография

На предоперационном этапе комплексная компьютерно-томографическаядиагностика включала в себя выполнение следующих методик: оценкукоронарного кальция, КТ-коронарографиюи КТ-вентрикулографию.Сканирование проводили на 64-срезовомрентгеновском компьютерном томографе «Aquilion64» (Toshiba,Япония).

Перед исследованием больному объясняли методику и цель исследования,предупреждали о необходимости задержки дыхания по команде оператора.Для профилактики тахикардии пациентам рекомендовали за два часа доисследования воздержаться от употребления кофеинсодержащих препаратови не курить.

Сканирование выполняли в положении пациента лежа на спине и поднятыминад головой руками. Пациенту на столе выполняли катетеризациюлоктевой вены гибким внутривенным катетером, диаметром 16G-18G,а также устанавливали электроды для синхронизации сканирования cЭКГ. Электроды устанавливали согласно рекомендациямпроизводителя: на передней поверхности плечевых суставов и на 1-2межреберья каудальнее верхушечного толчка сердца. Все этапысканирования выполняли при задержке пациентом дыхания на вдохе.

До выполнения спирального сканирования получали общие для всехпоследующих методик топограммы груди в прямой и боковой проекциях.Верхняя граница топограммы находилась в прямой проекции на серединеключиц, нижняя – в боковой проекции ниже легочных синусов.Области сканирования для каждой из используемых методик представленына Рисунке 1.

а б

Рисунок 1. Области сканирования при выполнении КТ. а – оценкакоронарного кальция; б – КТ-коронарография

Методику оценки коронарного кальциноза применяли для визуализацииобызвествленных атеросклеротических бляшек и их количественнойоценки. Коронарный кальциевый индекс отражает степеньатеросклеротического поражения коронарных артерий и по результатамстатистических исследований имеет высокую корреляцию с рискомнаступления острого коронарного события. Параметры сканирования приколичественной оценке коронарного кальция приведены в Таблице 7.

Выполнение оценки коронарного кальция до контрастного исследованиякроме непосредственного получения диагностической информациипозволяло точно установить верхние и нижние границы сердца и оценитьего подвижность при дыхании, а также провести тренировку задержкидыхания пациента.

При сканировании сердца с синхронизацией с ЭКГ для получениякачественных изображений коронарных артерий ЧСС должна быть ниже 65уд/мин. Это связано с тем, что время реконструкции изображенийкоронарных артерий должно приходиться на момент максимальнойнеподвижности сердца – диастолу желудочков. Более высокая ЧССприводит к уменьшению времени диастолы и появлению двигательныхартефактов, проявляющихся нечеткостью и смазанностью контура просвета коронарных артерий, затрудняя или делаяневозможной его оценку. При ЧСС более 70 уд/мин пациенты принималиселективные бета-адреноблокаторыперорально в таблетированной форме («Метопролол» 50 мг, вдозировке 50-100 мг) илиим вводили внутривенно в виде раствора («Беталок» 5 мг, вдозировке 5-10 мг, дробнопо 1 мг с 2 мин интервалом). Сканирование начинали при снижении ЧССменее 70 уд/мин. При пероральном использовании снижение ЧССнаблюдалось через 40-50мин, при внутривенном введении – значительно быстрее –через 5-10 мин.

Таблица 7Параметры сканирования сердца при количественной оценкекоронарного кальция


Параметр

Значение

Режим сканирования

пошаговый

Коллимация рентгеновского пучка, мм

4х3

Напряжение на рентгеновской трубке, кВ

120

Анодный ток

автоматически экспонометром

Время вращения рентгеновской трубки, с

0,25

Питч стола

-

Область сканирования

от бифуркации трахеи до уровня на 1-2 см ниже границы сердца на боковой топограмме

Время сканирования, с

12-15

Синхронизация с ЭКГ

проспективная, время реконструкции изображений – 75% интервала R-R

Толщина реконструкции среза, мм

3

Инкремент реконструкции среза

-

Рекомендованные производителем противопоказания к применениюметопролола включали:

    повышенную чувствительность к препарату и другим бета-адреноблокаторам в анамнезе;

    атриовентрикулярную блокаду II и III степени;

    сердечную недостаточность в стадии декомпенсации;

    клинически значимую синусовую брадикардию;

    синдром слабости синусового узла;

    выраженные нарушения периферического кровообращения;

    артериальную гипотензию;

    метаболический ацидоз;

    бронхиальная астма;

    гипертиреоз;

    феохромоцитома;

    нарушения функции печени и/или почек.

Для определения анатомического строения коронарного русла иколичественной оценки степени сужения просвета коронарных артерийвыполняли КТ-коронарографию.Для визуализации просвета коронарных артерий в установленный влоктевой вене катетер вводили рентгеноконтрастное вещество и начиналисканирование при достижении болюсом контрастного вещества восходящейаорты.

Неионное контрастное вещество йопромид («Ультравист», Bayer HealthCare, Германия) с концентрацией йода 370 мг/мл вводили спомощью двухколбового автоматического инъектора «StellantD» (Medrad,США). Колбу

«A» заполняликонтрастным веществом, колбу «B»– физиологическим раствором. Внутривенную инъекцию осуществлялиструйно со скоростью 5 мл/с в несколько фаз. В первую фазу передвведением контрастного вещества пациенту вводили 10 млфизиологического раствора для раскрытия локтевой вены. Во вторую вводили контрастное вещество. В третью вводили 50 мл физиологического раствора в качестве болюса-преследователя для изгнания контрастного вещества из верхней полой вены и правыхкамерах сердца.

Объем контрастного вещества по стандартной методике рассчитывается взависимости от массы пациента и составляет 1,0-1,2мл на кг массы тела пациента. Однако при данном способе неучитывается время сканирования. В зависимости от конституции пациентаизменяется длина зоны сканирования, и, как следствие, времясканирования. В результате чего при одной и той же массе пациентавремя сканирования может различаться. При большой длине зонысканирования объема контрастного вещества не хватает, что непозволяет добиться хорошего контрастирования коронарного русла(Рисунок 2а). При малой длине зоны сканирования за счет избыткаконтрастного вещества сохраняется его значительное количество вправых камерах сердца, что ухудшает визуализацию правой коронарнойартерии (Рисунок 2б). Для учета влияния времени сканирования объемконтрастного вещества рассчитывали по формуле (1), разработанной всоавторстве с Меньковым И.А.:

V=A*(t+5) (1)

В формуле: V – объем необходимого контрастного вещества, мл; А– скорость введения контрастного вещества, мл/с; t –общее время сканирования, с (рассчитывается автоматически для каждогоконкретного пациента в зависимости от длины зоны сканирования); 5 с –время задержки для подачи голосовой команды и установки стола встартовое положение.

Применение данного способа расчета объема контрастного веществаобеспечивает хорошее контрастирование просвета коронарных артерий внезависимости от увеличения длины зоны сканирования. На данноеусовершенствование методики оформлено и получено рационализаторскоепредложение № 12823/5 от 07.11.2011.

а б в

Рисунок 2. КТ. Расчет объема контрастного вещества по стандартнойметодике в зависимости от массы тела пациента (а, б). Недостаточноеконтрастирование коронарного русла при большой длине зонысканировании (а). Артефакты от контрастного вещества в правых камерахсердца при малой длине зоны сканирования (б). Контрастированиеполостей сердца и коронарных артерий при использовании разработанногоспособа расчета объема контрастного вещества (в)

Для запуска сканирования использовали методику отслеживания болюсаконтрастного вещества – сканирование начиналось автоматическипри достижении плотности крови +160 HU в заранее заданной областипросвета восходящей аорты (Рисунок 3).

а б в

Рисунок 3. Методика отслеживания болюса контрастного вещества.Уровень отслеживания болюса (а). Положение зоны отслеживания болюсаконтрастного вещества (круг) на аксиальном срезе (б). Графикизменения рентгеновской плотности крови в зоне отслеживания болюса сотметкой (пунктирная линия) триггера начала сканирования (в)

Использовали ретроспективную синхронизацию сканирования с ЭКГ.Сканирование выполняли в спиральном режиме при задержке пациентомдыхания на вдохе. В зависимости от длины зоны сканированиядлительность задержки дыхания составляла 7-10с. Параметры сканирования приведены в Таблице 8.

Таблица 8

Параметры сканирования сердца при КТ-коронарографии


Параметр

Значение

Режим сканирования

спиральный

Коллимация рентгеновского пучка, мм

64х0,5

Напряжение на трубке, кВ

120

Анодный ток

автоматически экспонометром

Время вращения трубки, с

0,4 с

Питч стола

12,8

Область сканирования

от бифуркации трахеи до уровня на 1-

2 см ниже границы сердца

Время сканирования, с

8-10

Синхронизация с ЭКГ

ретроспективная

Толщина реконструкции среза, мм

0,5

Инкремент реконструкции среза, мм

0,3

После выполнения ЭКГ-синхронизированногоспирального сканирования сердца аксиальные срезы реконструировались вавтоматически подобранном интервале реконструкции. Однакоавтоматический подбор времени реконструкции не у всех пациентов былоптимальным. При учащении ЧСС или появления аритмии во время задержкидыхания вручную выбирали оптимальную фазу реконструкции с наименьшейподвижностью для каждой коронарной артерии. Изображенияреконструировали с толщиной среза 0,5 мм и инкрементом реконструкции0,3 мм.

При наличии экстрасистол или неправильном автоматическом определениемзубцов Rна ЭКГ выполняли их коррекцию путем изменения положения меткизубца R(Рисунок 4).

а б

Рисунок 4. Редактирование ЭКГ для компенсации двигательных артефактовпри аритмии. Красные метки на ЭКГ – маркеры зубцов R.Автоматическое определение зубцов Rс низким качеством визуализации коронарных артерий (а).Качество визуализации коронарных артерий после коррекции ЭКГ (б)

Обработку изображений с построением VRT-изображений,криволинейных и ортогональных многоплоскостных реконструкцийосуществляли на станции постпроцессорной обработки с помощьюпрограммного обеспечения «Vitrea»(Vital, США). Сначала натрехмерных VRT-реконструкциях(Рисунок 5а) оценивали анатомию коронарных артерий. Затемпоследовательно анализировали аксиальные срезы на наличие окклюзий изначимых сужений просвета сосуда. На криволинейных многоплоскостных(Рисунок 5б) и ортогональных (Рисунок 5в) реконструкцияхколичественно оценивали степень сужения просвета. Артерии диаметромменее 1 мм не оценивали, в связи со сложностью визуализации ихпросвета.

а б в

Рисунок 5. Методы постпроцессорной обработки при оценке просветакоронарных артерий, стентов, шунтов:VRT-изображение(а), криволинейные (б) и ортогональные (в) реконструкции

Степень стеноза измеряли по отношению среднего арифметическогоплощадей сечения интактной части артерии проксимальнее и дистальнеестеноза к площади сечения в месте максимального сужения артерии(Рисунок 6а).

В устьях артерий, а также областях ветвления артерий использованиепроксимальной референтной зоны невозможно, поэтому степень стенозаопределяли по отношению площади сечения сосуда дистальнее стеноза кплощади сечения максимального сужения (Рисунок 6б).

а б

Рисунок 6. КТ. Криволинейная многоплоскостная и ортогональныереконструкции. Методики оценки стенозов. а – стандартнаяметодика;б – оценка стеноза в области устья артерии. Зеленыймаркер – референтная зона

Кроме расчета степени стеноза по площадям сечения артерий и шунтовдля оценки корреляции с результатами инвазивной коронарографии,дополнительно степень стеноза была оценена аналогичнымспособом по отношению диаметров сужения просвета артерии.

Использование ретроспективной синхронизации с ЭКГ позволило выполнятьреконструкцию изображений в различные фазы сердечного цикла ипроводить КТ-вентрикулографию.Для компьютерной оценки сократительной функции левого желудочкаизображения реконструировали каждые 10% интервала R-R(от 0 до 90%) с толщиной среза 2 мм и инкрементом реконструкции 2 мм(Рисунок 7).

0% 10% 20% 30% 40%

50% 60% 70% 80% 90%

Рисунок 7. КТ. Реконструкция изображений на протяжении всегосердечного цикла с 10% интервалом для КТ-вентрикулографии

Компьютерную оценку сократительной функции левого желудочкаосуществляли на станции постпроцессорной обработки с помощьюпрограммного обеспечения «Vitrea» (Vital, США). На основеполученных во все фазы сердечного цикла серий аксиальных срезовстроили многоплоскостные реконструкции в стандартных сердечныхсечениях – двух-и четырехкамерной по длинной оси левого желудочка, а такжесечения по короткой оси. На этих реконструкциях корректировалинаправление длинной оси сердца и в полуавтоматическом режиме обводиликонтуры эндо и эпикарда (Рисунок 8).

а б в

Рисунок 8. Расположение длинной оси и границ левого желудочка при КТ-вентрикулографии. По длинной оси в четырехкамерном сечении(а), по длинной оси в двухкамерном сечении (б) и по короткой оси (в)левого желудочка

Трабекулы и папиллярные мышцы исключались из полости левого желудочкаавтоматически. Результатом компьютерного анализа был расчетпоказателей глобальной сократительной функции левого желудочка:конечного диастолического объема, конечного систолического объема,ударного объема, фракции выброса, минутного объема кровообращения,массы миокарда. Также визуально оценивали толщину миокарда левогожелудочка, локальную сократимость, форму полости левого желудочка иее содержимое.

Количественную оценку коронарного кальциноза осуществляли на станциипостпроцессорной обработки с помощью программного обеспечения«Vitrea» (Vital, США). На аксиальных срезах, полученныхдо введения контрастного вещества, обводили контур обызвествленныхатеросклеротических бляшек с учетом их локализации по коронарнымартериям (Рисунок 9).

а б в г

Рисунок 9. Локализация кальция по коронарным артериям:ствол левой коронарной артерии (а),передняя межжелудочковая ветвь (б), огибающая ветвь (в),правая коронарная артерия (г)

Результатом компьютерного расчета являлось получение индексакальциноза коронарных артерий, который по результатам статистическихисследований отражает степень атеросклеротического поражениякоронарных артерий и риск наступления острого коронарного события.Общепринятая классификация степени коронарного кальциноза клиникиMayo(RumbergerJ.A. и соавт.,1999) представлена в Таблице 9.

Классификация степени коронарного кальциноза

Таблица 9




Индекс коронарного кальциноза

Степень атеросклероза коронарных артерий

Риск наступления острого коронарного события

0

Атеросклероз отсутствует (наиболее вероятно у асимптоматичных пациентов)

Очень низкий, менее 5%

1-10

Минимальная

Низкий, менее 10%

11-100

Средняя, наиболее вероятно имеются гемодинамически незначимые стенозы

Средний

101-400

Высокая, возможны гемодинамически значимые стенозы

Высокий

более 400

Очень высокая, определенно имеется как минимум один гемодинамически значимый стеноз

Очень высокий

Через 1 год после реваскуляризирующей операции пациенты были обследованы повторно. В послеоперационном периоде комплексная компьютерно-томографическая диагностика включала в себя выполнение только КТ-коронарошунтографии и КТ-вентрикулографии.

Оценку коронарного кальциноза в послеоперационном периоде невыполняли, так как части пациентов была проведена баллоннаякоронаропластика со стентированием, а рентгеноконтрастный стент даетзначительную ошибку при анализе. Кроме того, 1 год междуисследованиями является коротким сроком для оценки динамикиобызвествленных атеросклеротических бляшек с помощью данной методики,из-за определеннойпогрешности расчетов связанной с рекомендуемой толщиной реконструкциисреза в 3 мм.

Основным отличием проведения КТ-коронарошунтографиив послеоперационном периоде было увеличение зоны сканирования упациентов с наложенными шунтами. При наложении изолированныхаортокоронарных шунтов верхняя граница зоны сканированияувеличивалась до уровня дуги аорты, а при наложениимаммарокоронарного анастомоза – до середины ключиц, чуть нижекоторых находятся устья внутренних грудных артерий (Рисунок 10).










а




б


Рисунок

10.

Зоны

сканирования

при

выполнении

КТ-


коронарошунтографии. При наложении маммарокоронарных шунтов (а). Приналожении аортокоронарных шунтов (б)

У пациентов с имплантированными коронарными стентами размер зонысканирования не отличался от такового на предоперационном этапе.Параметры сканирования приведены в Таблице 10.

Таблица 10Параметры сканирования сердца при КТ-коронарошунтографии


Параметр

Значение

Режим сканирования

спиральный

Коллимация рентгеновского пучка, мм

64х0,5

Напряжение на трубке, кВ

135

Анодный ток

автоматически экспонометром

Время вращения трубки, с

0,4

Питч стола

12,8

Область сканирования

от бифуркации трахеи до уровня на 1-2 см ниже границы сердца на боковой топограмме

Время сканирования, с

13-15

Синхронизация с ЭКГ

ретроспективная

Толщина реконструкции среза, мм

0,5

Инкремент реконструкции среза, мм

0,3

Методика расчета объема контрастного вещества при КТ-коронарошунтографии на послеоперационном этапе не изменялась,так как разработанная методика учитывает изменение объематребующегося контрастного вещества при увеличении длины зонысканирования.

Для оценки состояния органов груди и выявления послеоперационныхосложнений (остеомиелита грудины, гнойных хондритов, организованныхгематом) «сырые» данные при КТ-коронарошунтографииреконструировались с более широким полем обзора. Большая длина зонысканирования при КТ-коронарошунтографии позволяла полностью визуализировать всюгрудную полость.

У пациентов, которым была выполнена только баллонная ангиопластика состентированием, для оценки проходимости стентов выполнялась КТ-коронарография по предоперационной методике, которая быладополнена серией реконструкций с «жестким» ядром для улучшения визуализации просветастентов.

Методика выполнения КТ-вентрикулографииу пациентов после реваскуляризации миокарда не отличалась от таковойна предоперационном этапе.

Таким образом, комплексная компьютерно-томографическаядиагностика была выполнена всем пациентам (n=285,100%)при дооперационном обследовании и 238 пациентам (83,5%) через1 год после реваскуляризации миокарда.

Комплекс компьютерно-томографическихметодик до реваскуляризации включал в себя: оценку коронарногокальция, КТ-коронарографиюи КТ-вентрикулографию, после операции –КТ-коронарошунтографию иКТ-вентрикулографию.

Разработанная методика расчета требуемого объема контрастноговещества основана не на массе пациента, а на времени сканирования,что позволяет добиться улучшенного контрастирования просветакоронарных артерий и шунтов, а также уменьшения артефактов отконтрастного вещества в правых камерах сердца.

Рекомендуем к просомтру

www.kievoncology.com благодарны автору и издательству, которые способствует образованию медицинских работников. При нарушении авторских прав, сообщите нам и мы незамедлительно удалим материалы.