CC BY
84
Перейти в содержание Вестника РНЦРР МЗ РФ N12 Текущий раздел: Лекции
Новые компьютерные технологии: первый опыт сочетания данных УЗИ, КТ, МРТ.
Зубарев А.В., Чуркина С.О., Фёдорова Н.А.
ФГБУ «Учебно-научный медицинский центр» Управления делами Президента РФ, кафедра лучевой диагностики
Адрес документа для ссылки: http://vestnik.mcrr.ru/vestnik/v12/papers/fiodr_v12.htm Статья опубликована: 25 октября 2012 года
Сведения об авторах:
Рабочий адрес: 121359, Москва, ул. Маршала Тимошенко, д. 21
Зубарев Александр Васильевич - доктор медицинских наук, профессор, тел. 8(495) 53000-19, [email protected]
Чуркина Светлана Олеговна - кандидат медицинских наук, тел. 8 (495) 772-54-56 Фёдорова Наталия Александровна - тел. 8 (903) 554-92-65, [email protected] (ответственная за переписку).
Резюме
В статье рассматриваются перспективы применения новых методов лучевой диагностики. Описаны диагностические возможности сочетания современных методик ультразвукового исследования с данными компьютерной томографии или магнитно-резонансной томографии. Представлены некоторые клинические примеры использования данной методики. Применение новой технологии виртуальной сонографии в реальном масштабе времени позволит получить дополнительную информацию и значительно повысить точность диагностики.
Ключевые слова: ультразвуковое исследование, виртуальная сонография, КТ/МРТ, интервенционные процедуры.
New computer technology: first experience of combination of ultrasound, CT, MRI Zubarev A.V., professor, Churkina S.O., Fyodorova N.A.
President Medical Centre
Summary
The article discusses the prospects of new methods of radiation diagnosis. Describes the diagnostic possibilities of a combination of modern techniques of ultrasound examination of the data computed tomography or magnetic resonance imaging. Presents some clinical examples of the use of this technique.
Application of new technology of real-time virtual sonography will provide additional information and significantly improve diagnostic accuracy.
Keywords: ultrasound, real-time virtual sonography, CT/MRI, interventional procedures.
Оглавление:
Введение
Изложение основного материала
Заключение
Список литературы
Введение
В настоящее время, в связи с развитием мощных компьютерных технологий и новых методик исследования стало возможным совмещать или комбинировать различные методы визуализации. Одним из таких последних направлений в развитии ультразвуковой диагностики является технология виртуальной сонографии в реальном масштабе времени «real-time virtual sonography» (RVS), которая позволяет одновременно с ультразвуковым изображением получать на мониторе ультразвукового аппарата компьютерное изображение, соответствующих КТ или МРТ срезов. Новая технология может, на наш взгляд, значительно расширить диагностические возможности обоих методов, за счет дополнительной визуальной информации в режиме реального сканирования [1].
Система виртуальной сонографии состоит из устройства для магнитной ориентации ультразвукового датчика (сенсор на УЗ-датчике (рис. 1) и генератор магнитного поля), и ультразвукового сканера, с программным обеспечением для RVS. Магнитное устройство датчика положения определяет угол направления и положение УЗ-датчика в пространстве и создает изображения с одинаковыми сечениями в режиме реального времени. Информация передается на компьютер и обрабатывается. Воспроизводится произвольный срез КТ/МРТ, соответствующий текущему ультразвуковому изображению [8].
Рис. 1. Ультразвуковой датчик с магнитным устройством датчика положения
Для совместимости с модулем RVS, КТ/МРТ снимки должны быть заархивированы в формате DICOM и загружены на жесткий диск ультразвукового аппарата. Сейчас дистанционная передача графических изображений по линиям связи возможна благодаря поддерживаемому большинством производителей протоколу связи DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine, цифровые изображения и обмен ими в медицине), выполняющему функцию стандартизации разнообразной медицинской графической информации и переводящему аналоговое изображение в цифровое. DICOM в настоящее время является основным медицинским коммуникационным стандартом для передачи изображений. Стандарт DICOM поддерживает большинство современных ультразвуковых и рентгеновских диагностических аппаратов, а также КТ и МРТ. В последнее время появились эндоскопические видеосистемы, которые также могут работать с этим стандартом. DICOM позволяет производить интеграцию сканеров, серверов, автоматизированных рабочих мест, принтеров, медицинского оборудования от различных продавцов в единую систему передачи и архивирования медицинских данных. Модуль RVS совместим с B-режимом, цветовым доплеровским картированием (ЦДК), и методом контрастного усиления на УЗ-сканере [9].
Функция виртуальной сонографии работает следующим образом: ряд изображений, предварительно полученных при помощи КТ/МРТ, записывается на жесткий диск УЗ-аппарата. Во время обследования на экране сканнера происходит одновременное отображение ультразвукового изображения в В-режиме и соответствующего ему томографического изображения. При этом частота смены кадров составляет не менее 10 Гц.
Перейти в оглавление статьи >>>
Изложение основного материала
Нами уже накоплен первый опыт клинического применения технологии виртуальной сонографии в сложных диагностических случаях, когда необходимо было интерпретировать исследования, основываясь на различных методах диагностики: КТ, МРТ, УЗИ. Интерес представляют сочетанные исследования печени, почек и малого таза. Так, например, у пациентки с опухолью общего желчного протока (опухоль Клацкина) при синхронном сочетании методов УЗИ и МРТ, используя преимущества допплерографии, мы смогли получить дополнительную информацию о структурных и сосудистых изменениях в левой доле печени (рис.2 и 3).
Рис. 2. ЯУБ (сочетанное УЗ- и МР-исследование). Структурные изменения в левой доле печени у пациентки с холангиокарциномой общего желчного протока
Рис. 3. Та же пациентка. В режиме УЗ-ангиографии видны деформация сосудов левой доли печени, оценить которые при МРТ не представляется возможным
В следующем наблюдении показана возможность виртуальной сонографии в оценке распространения опухоли почки. Так, полученная при сочетании данных КТ и УЗИ информация позволила исключить прорастание опухоли в почечную лоханку у пациентки с массивной гематурией (рис. 4, 5).
Рис. 4. ЯУБ (сочетание данных КТ и УЗИ). Опухоль левой почки
Рис. 5. Та же пациентка. При УЗ-ангиографии видно, что опухоль не прорастает в лоханку почки
В следующем случае, женщина, 40 лет, поступила с жалобами на тянущие боли в правой поясничной области, повышение температуры тела до 39, слабость. По данным клиниколабораторного обследования поставлен диагноз - острый пиелонефрит справа, токсический нефрит, ХПН интермитирующей стадии. Для исключения гнойнодеструктивного процесса в почках было показано МСКТ, при котором, однако, были выявлены дополнительные объемные образования в области яичников неясной этиологии.
Так как из-за выраженного нефротического синдрома применение контрастного вещества при КТ было противопоказано, решили провести УЗ-исследование с использованием Бшюп-технологии. При сочетанном исследовании выявлено снижение перфузии почечной паренхимы, характерное для ХПН, отсутствие гнойно-деструктивных процессов, а также уточнен характер дополнительных объемных образований яичников в виде дермоидной кисты правого яичника и эндометриоидной кисты левого яичника (рис. 6).
Рис. 6. ЯУБ (сочетание данных КТ и УЗИ). Данные УЗИ позволяют точно установить диагноз: дермоидная киста правого яичника
Следующий случай. Мужчина, 40 лет, поступил с жалобами на боль в поясничной области слева, тошноту. При УЗИ - гидронефротическая трансформация левой почки, четкого уровня обструкции не выявлено. Пациент направлен урологом на экскреторную урографию - гидронефроз слева неясной этиологии. Рекомендовано МСКТ - КТ-картина выраженного расширения ЧЛС слева, увеличение предстательной железы. При ТРУЗИ в В-режиме - предстательная железа деформирована, увеличена в размерах, контуры неровные, нечеткие, структура железы неоднородная. При сопоставлении данных УЗИ и МСКТ - массивное опухолевое поражение предстательной железы, распространяющееся за пределы капсулы и на мочевой пузырь, затрагивающее левый мочеточник (рис.7 (б). Гидронефротическая трансформация левой почки (рис. 7 (а). Выраженная лимфаденопатия забрюшинного пространства и органов малого таза (рис. 7 (в).
1 1 ф ч г" Нг — | :^:""
1
Г:т
¡1^
19 "с ДР«.. 11 _д^^ИИ' ¡вШ* |
1
5’,' | ■.'¡Т\зГ ■
Рис.7 (а) ЯУБ (сочетание данных КТ и УЗИ). Гидронефротическая трансформация левой почки
Рис.7 (б) ЯУБ (сочетание данных КТ и УЗИ). Мощный мочеточниковый выброс справа
Рис.7 (в) ЯУБ (сочетание данных КТ и УЗИ). Выраженная лимфаденопатия забрюшинного пространства
В ряде случаев, используя технологию ЯУБ, мы смогли получить ключевую информацию в определении природы объемного образования. Приводим случай, когда по данным КТ характер подкапсульного образования в правой почке был неясен. Однако, при синхронизации данных КТ и УЗИ с помощью УЗ-ангиографии в данном образовании были выявлены опухолевые сосуды. Таким образом, был установлен опухолевый генез этого подкапсульного образования (рис. 8, 9).
Рис. 8. ЯУБ (сочетание данных КТ и УЗИ). Подкапсульное образование правой почки
¥^330 4145
Шігіа* ГВ:8 3^ ОЧІЕ К:<1 СГ:М
СПИ НИТЬ К ]НЕ.!і№
Рис. 9. Тот же пациент. При УЗ-ангиографии четко видны опухолевые сосуды в образовании
Другой случай демонстрирует возможности методики ЯУБ в оценке перфузии почек. При подозрении на инфаркт почки по данным КТ применение методики ЯУБ, где одномоментно использовались данные КТ и УЗИ, с помощью ультразвукового доплеровского метода, удалось визуализировать нарушение проходимости внутрипочечных ветвей почечной артерии, питающих средний сегмент почки. Рентгеновская ангиография полностью подтвердила диагноз (рис.10).
Рис. 10. ЯУБ (сочетание данных КТ и УЗИ). Тромбоз ветвей внутрипочечных артерий. Инфаркт почки. При УЗИ хорошо видно отсутствие визуализации внутрипочечных артерий в среднем сегменте. Данные рентгеновской ангиографии, полностью подтверждают результаты, полученные с помощью ЯУБ
К настоящему времени накоплен большой материал по использованию виртуальной сонографии в навигации во время выполнения различных интервенционных процедур.
Так, использование функции виртуальной сонографии значительно увеличивает точность позиционирования биопсийной иглы при инвазивных процедурах без дополнительного рентгеновского облучения пациента. Данная функция работает со всей линейкой абдоминальных, специальных биопсийных и высокочастотных линейных датчиков. Эта система представляет собой новый эффективный навигационный инструмент и для проведения чрезкожной радиочастотной абляции (РЧА), повышая при этом объективность ультразвукового исследования (рис.11). В настоящее время проводятся исследования по применению виртуальной сонографии при лечении опухолей печени, почек и брахитерапии рака предстательной железы.
Рис. 11. КТ снимки наряду с УЗ-сканами (вверху) и их реконструкция (внизу). [10]
В последние годы внимание исследователей привлекают методы лечения небольших очаговых изменений печени, которые можно излечить методом радиочастотной абляции [4]. При этом интервенционное лечение легче выполнять под ультразвуковым контролем, а не при КТ, исключив дополнительное, ионизирующее излучение. Здесь виртуальная сонография, сочетающая в себе преимущества изображений обоих методов, показала явное преимущество. Параметры каждого датчика - усиление, глубина, положение фокуса, тканевой гармоники и динамический диапазон, можно регулировать независимо друг от друга. Представляя изображения в двух различных плоскостях сканирования, можно улучшить точность иглы и мониторинг интервенционных процедур (рис. 12) [3].
Рис.12. Интервенционное лечение очагового образования печени, выполняемое под ультразвуковым контролем
В ряде исследований показаны преимущества новой технологии, когда нет необходимости многократно выполнять КТ, а достаточно иметь одно базовое КТ-исследование, используя для наведения только УЗИ [5, 6, 7]. Чрезкожную инъекцию этанола в опухоль также лучше выполнять под ультразвуковым контролем, так как виртуальная сонография в режиме реального времени позволяет проводить непрерывный мониторинг процедуры [2]. При этом данные УЗ-ангиографии, в том числе с использованием эхоконтрастных препаратов, помогают подтвердить полное удаление опухоли за счет отсутствия кровоснабжения в ней.
Перейти в оглавление статьи >>>
Заключение
Таким образом, можно заключить, что технология RVS поднимает уровень объективности ультразвукового исследования на новую высоту, при этом УЗИ не теряет основных своих преимуществ: простоту, доступность, неинвазивность и реальный масштаб времени.
Место виртуальной сонографии в комплексе лучевого обследования пациентов должно быть определено в самое ближайшее время.
Перейти в оглавление статьи >>>
Список литературы:
1.Зубарев А.В., Фёдорова Н.А. Является ли ультразвук конкурентом КТ/МРТ? //Вестник МЕДСИ. 2011. № 10. С. 22-27.
2.Bartolozzi C, Lencioni R. Ethanol injection for the treatment of hepatic tumors. //Eur. Radiol. 1996. N 6. P. 682-696.
3.Hitachi Medical Systems Europe 1994, 2011. Real-time Bi-Plane (RTBi) Imaging. Twice the vision for surgical precision.
4.Kawasoe H, Eguchi Y, Mizuta T, et al. Radiofrequency ablation with the real-time virtual sonography system for treating hepatocellular carcinoma difficult to detect by ultrasonography. //J Clin Biochem Nutr. 2007. N 40. P. 66-72.
5.Kitada T, Murakami T, Kuzushita N, et al. Effectiveness of real-time virtual sonography-guided radiofrequency ablation treatment for patients with hepatocellular carcinomas. //Hepatol Res. 2008. N 38. P. 565-571.
6.Minami Y, Chung H, Kudo M, et al. Radiofrequency ablation of hepatocellular carcinoma: value of virtual CT sonography with magnetic navigation. //AJR Am J Roentgenol. 2008. V.
190. P. 335-341.
7Minami Y, Kudo M, Chung H, et al. Percutaneous radiofrequency ablation of sonographically unidentifiable liver tumors. Feasibility and usefulness of a novel guiding technique with an integrated system of computed tomography and sonographic images. //Oncology. 2007. V. 72. N 1. P. 111-116.
8.Real-time Virtual Sonography Unit. Instruction Manual. Hitachi Medical Corporation. 20042006
9.Sandulescu L, Saftoiu A, Dumitrescu D, Ciurea T. Real-time contrast-enhanced and real-time virtual sonography in the assessment of benign liver lesions. //J Gastrointestin Liver Dis. 2008. N 17. P. 475-478.
10. Wolfgang Wein, Shelby Brunke, Ali Khamene, et al. Automatic CT-ultrasound registration for diagnostic imaging and image-guided intervention. //J Medical Image Analysis. 2008. N 12. P. 577-585.
Перейти в оглавление статьи >>>
ISSN 1999-7264 © Вестник РНЦРР Минздрава России © Российский научный центр рентгенорадиологии Минздрава России
