У сучасній медицині намітилася тенденція до технізації процесу обстеження хворого, коли пресинг інформації, добутої інструментальним шляхом, ставить під сумнів висновки лікаря, зроблені ним на підставі особистого досвіду і що базуються на традиційних методах діагностики. Ось під цим кутом зору, не перебільшуючи і не применшуючи переваг методу, хотілося б поговорити на тему, що таке комп'ютерна томографія (КТ), обговорити її роль у сучасному діагностичному процесі та можливі точки її застосування.
Г. Г. Кармазановскій, доктор медичних наук, професор, НДІ хірургії, Москва
Батьками-засновниками КТ є математик Кормак, теоретично обгрунтував можливість отримання інформації та побудови КТ-зображення, і інженер-практик Хаунсфілд, реалізував ідею на практиці. У березні 1973 року вперше була отримана картина внутрішньої структури речовини головного мозку з зазначенням локалізації зони ураження. Це зараз звучить буденно, але 25 років тому вперше у світі людство отримало можливість зазирнути всередину живого мозку і судити про порушення в ньому не за непрямими ознаками - зміни структури кісток черепа і ангіоархітектоніки судин мозку, а вивчати морфологічні зміни самого субстрату, диференціювати сіре і біле речовина! Ідея і її матеріальне втілення підкорили світ. І ось вже на споживачів посипалися комп'ютерні томографи I, II, III, IV поколінь. Останні два покоління відрізняються один від одного характером взаємовідносини детекторів, що приймають рентгенівське випромінювання, що пройшло через поперечну площину людського тіла, і рентгенівської трубки, що обертається навколо осі пацієнта.
Рис. 1 Комп'ютерна томограма черевної порожнини. Рівень воріт лівої нирки, в якій виявляється об'ємне утворення з чіткими рівними контурами, гомогенною структури, низької щільності
Більшість сучасних установок - це апарати третього покоління. І якщо на апаратах першого покоління процес зняття інформації та отримання "картинки" займав хвилини, на апаратах другого - десятки секунд, то на томографах використовуються з 80-х років, рахунок йде на секунди. Причому останні вісім років, коли в побут увійшли спіральні комп'ютерні томографи та електронно-променеві КТ, мова йде про секунди і їх долях.
Отже, діагности отримали можливість подивитися на об'єкт дослідження в новій, поперечної проекції, раніше доступною для вивчення тільки анатомам. В історичному плані існує добре відомий аналог комп'ютерної томографії - "пироговські зрізи" замороженого трупа, малюнки якого ідентичні якісним КТ-зображеннях.
Рис. 2 Той же хворий. Виконано контрастне посилення (артеріальна фаза), добре диференціюється кортикальний шар нирок, освіта не контрастує - кіста
Запити неврології та нейрохірургії успішно вирішувалися за допомогою цього нового, нетрадиційного методу діагностики. Нейрорадіологія (за західною термінологією) внесла величезний внесок у вивчення та розуміння перебігу багатьох захворювань ЦНС. Треба сказати, що спочатку навіть існували спеціальні апарати - комп'ютерні томографи для дослідження голови.
Інформація, що отримується за допомогою КТ, абсолютно об'єктивна і вимірюється в одиницях комп'ютерної томографії (од. Хаунсфілда)
Технічний прогрес призвів до вдосконалення апаратури: з'явилися більш потужні, швидкісні апарати, пристосовані для дослідження всього тіла пацієнта. Діагностика захворювань легень, органів черевної порожнини стала другою, найбільш поширеною сферою використання КТ. При дослідженні органів грудної клітини стало можливим диференціювати структури середостіння і коренів легень, вивчати найтонші відхилення в структурі "повітряної" тканини легені (виявляти булли, ніжні тіні фіброзу та ін.) І якщо в класичній рентгенології семіотика захворювань легенів вивчена і апробована на мільйонах досліджень протягом десятиліть, і КТ доповнила і збагатила класичну рентгеносеміотіку захворювань, то при захворюваннях черевної порожнини внутрішня структура паренхіматозних органів, таких як печінка, підшлункова залоза, селезінка, нирки та ін , стала "одкровенням" при прижиттєвому їх дослідженні у пацієнта, який не піддається діагностична лапаротомія. Зараз лікарі сперечаються про те, що краще - ультразвукові методи дослідження, КТ або магнітно-резонансна томографія. Але всього лише два десятки років тому, коли в результаті комп'ютерно-томографічного дослідження стало можливо отримати цілісне уявлення про структуру і взаємовідносини органів, це був дійсно революційний крок у неінвазивної діагностики захворювань внутрішніх органів.
На чому заснована КТ? На спроможності різних органів і тканин (як здорових, так і патологічно змінених) поглинати рентгенівське випромінювання. У свою чергу, ослаблення рентгенівського випромінювання фіксується спеціальними датчиками, сигнал від яких надходить для аналізу в комп'ютер. У результаті складних математичних розрахунків просторове взаємовідношення точок з різною здатністю до поглинання рентгенівського випромінювання можна представити у вигляді математичних таблиць, графіків, а ще більш наочно - у вигляді графічної "картинки". Чим з більшої кількості детекторів використовується інформація, тим вище її якість. Таке зображення відрізняється від одержуваного при проходженні через тканини ультразвукового сигналу тим, що не несе на собі відбитку суб'єктивізму, притаманного УЗД, при якому зображення одного і того ж органу буде виглядати по-різному навіть протягом однієї діагностичної процедури, в залежності від положення датчика.
Рис. 3 Той же хворий. Виконана реконструкція зображення у фронтальній площині
Отримана в результаті КТ картина абсолютно об'єктивна, її можливо оцінювати й вивчати на моніторі приладу, фіксувати на папері або рентгенівській плівці, проводити порівняння і зіставлення протягом якогось періоду часу, якщо ми маємо справу зі складними діагностичними випадками; нарешті, ця інформація об'єктивна ще й через привнесення в неї якогось фізичного сенсу - здатність тканин поглинати рентгенівське випромінювання оцінюється в одиницях комп'ютерної томографії (найбільш широко відомих як одиниці Хаунсфілда). Це основне властивість, яка ріднить КТ скоріше з фізикою, що оперує точними уявленнями про явище, ніж з рентгенологией, в основі якої лежить здатність лікаря (дослідника) при трактуванні явища з допомогою своїх почуттів, емоційного настрою передати інформацію про суть виявленої патології. Адже ні для кого не секрет, що одне і те ж зображення кожен з нас сприймає суб'єктивно, з урахуванням глибини розуміння і власне сприйняття процесу, - ось чому рентгенологічного опису довіряють лише тоді, коли добре знають лікаря, а в інших випадках вважають за краще підкріпити інформацію з опису рентгенологічного дослідження власної трактуванням зображення галузі патології і вимагають від хворого рентгенівські знімки. КТ об'єктивна в цій частині діагностичного процесу - за заданою схемою можна виконати набір вимірів і отримати об'єктивну інформацію, вона не залежить від органів почуттів дослідника, але існує сама по собі і обумовлена особливостями досліджуваного процесу.
Рис. 4 Реконструкція зображення в сагітальній площині
Кожне досягнення в діагностиці породжує свого роду ейфорію, від його використання очікують небувалого ефекту. На практиці складний діагностичний процес супроводжується обмеженнями самого методу. Так, дуже скоро лікарі зіткнулися з проблемою диференціації органів і тканин, що мають рівну або дуже близьку щільність за шкалою Хаунсфілда. Особливо актуально це при діагностиці метастазів у печінку, а також при розмежуванні пухлини і неураженої паренхіми, наприклад в підшлунковій залозі. Проблему намагалися вирішити шляхом діагностичних біопсій, що виконуються під контролем КТ черезшкірні доступом тонкими біопсійний голками. Однак пунктировать освіта малих розмірів практично наосліп, лише по орієнтирах, отриманим на томограмі, проблематично, тому методика пункційних втручань при КТ не отримала широкого розповсюдження. Багато в чому це обумовлено ще й тим, що в арсеналі діагностів з'явилися пункційні датчики ультразвукових апаратів, які дозволяють практично в режимі реального часу контролювати хід кінчика пункційної голки. Справедливості заради слід зазначити, що методика діагностичних і лікувальних черезшкірні втручань в останні роки переживає друге народження; особливо ефективна вона при використанні спеціальних приставок, що дозволяють направляти під заданим кутом пункційну голку на задану відстань, а на деяких моделях комп'ютерних томографів її хід можна контролювати і ультразвуковим датчиком або портативним рентгенівським апаратом (Picker). Можливості інвазивних втручань під контролем КТ ще до кінця не вивчені, особливу цінність методика має при втручаннях на органах і кістках тазу, хребті і т. д. Під контролем КТ зараз проводять волоконно-оптичні прилади та мікрохірургічні інструменти в пошкоджені ділянки дисків хребців і виконують найтонші операції. Таких прикладів використання КТ, як метод контролю за виконанням хірургічних втручань, можна навести багато. Один з них - застосування мобільних комп'ютерних томографів (Tomoscan M, Philips) в операційних під час хірургічних втручань, коли, наприклад, топографія структур головного мозку після розтину черепної коробки і втручання на патологічному вогнищі різко змінюється і під час операції потрібна постійна корекція в оцінці взаємини анатомічних структур.
Рис. 5 Тривимірна реконструкція нирок. Добре співвідношення між значенням кісти (на передньому плані) і неураженої паренхіми
Кожне новітнє відкриття у фізиці чи техніці неминуче знаходить втілення в медицині; яскравим прикладом тому може слугувати відкриття Рентгена і блискуче його впровадження в лікарську практику. Комп'ютерну томографію (КТ) можна розглядати як новий виток у розвитку рентгенології, у свою чергу принципи математичної обробки при побудові зображення при КТ лягли в основу безлучевого методу дослідження - магнітно-резонансної томографії
Діагностичний процес при КТ постійно ускладнювався з метою вдосконалення одержуваних результатів. Базисна особливість дослідження - розмежування структур, що відрізняються по щільності, була успішно використана при так званому внутрішньовенному контрастному посиленні під час КТ-дослідження. Дійсно, ті чи інші органи, патологічні та незмінені структури мають приплив крові різного ступеня вираженості, обумовлений відмінностями в типі кровопостачання і його швидкості. Знання особливостей контрастування здорових і уражених тканин дозволяє чітко диференціювати їх межі і тим самим встановлювати істинну кількість патологічних утворень, а знання особливостей КТ-картини патологічних утворень при контрастному посиленні дозволяє їх диференціювати, не вдаючись навіть до методів пункційної біопсії. Особливий розвиток контрастне посилення отримало при використанні так званої методики динамічної КТ, коли на одному рівні роблять кілька сканувань через певні часові проміжки від початку введення контрастної речовини. З появою спіральної КТ з інтервалом між скані 1 секунда комп'ютерну томографію з болюсним контрастним посиленням можна розглядати як метод візуалізації судин, в тому числі артеріальних. Це ріднить її з цифровою субтракційної ангіографією, але на відміну від останньої дозволяє оцінювати контрастували судини в їх взаємовідносини з органами або їх проходження всередині здорового чи патологічно зміненого органа. Найбільш значимі діагностичні результати досягаються при порівнянні даних дослідження в так звану нативну фазу (до початку введення контрастної речовини) та двох фаз дослідження після введення контрастної речовини (артеріальна та венозна фази). Природно, що для отримання досить протяжного болюса ("згустку" концентрованого контрастної речовини в кровоносному руслі) потрібен великий обсяг рентгеноконтрастної речовини, яка б легко переносилося пацієнтом і не викликало алергічних реакцій. Такими властивостями володіють найефективніші сучасні неіонні рентгеноконтрастні засоби, наприклад Ультравіст-300 "Шерінг", Омніпак-300 або Візіпак-270 "Нікомед-Амершам". Діагностична інформація з поперечних зрізів тіла пацієнта може бути представлена у вигляді багатоплощинних або об'ємних (тривимірних) реконструкцій, які дозволяють наочно оцінити всю складність анатомічних взаємовідносин. Особливо ефективні для виконання тривимірних реконструкцій програми робочих станцій, що дозволяють в напівавтоматичному режимі "шліфувати" поперечні зрізи, прибираючи структури, аналогічні по щільності, але свідомо не пов'язані з досліджуваного об'єкта, наприклад робоча станція Easy Vision, Philips (рис. 1-5).
Комп'ютерні технології зробили крок так далеко, що зараз предметом діагностичного процесу стає так звана "віртуальна" ендоскопія, при якій можна переміщатися всередині реконструйованого об'єкта з точною координатною прив'язкою на поперечних зрізах, що особливо важливо при дослідженні ділянок кишки, бронхів, проток, що знаходяться за патологічним звуженням , пройти яке реальному ендоскопа неможливо, а "віртуального" під силу.
Напрями клінічного використання КТ постійно множаться і зараз. Наприклад, багато вчених розглядають "нізкодозниє" КТ як альтернативу флюороскопії при діагностиці захворювань легень і т. д. У цій статті ми лише торкнулися основних питань, пов'язаних з можливостями клінічного застосування КТ. У наступних роботах будуть розглянуті окремі питання КТ-діагностики різних захворювань.