Ключевыми параметрами при выборе протокола сканирования являются ток рентгеновской трубки, напряжение трубки, питч, коллимация детектора, область сканирования, скорость ротации трубки, наклон стойки (если нужно), контрастное усиление (тип, способ введения, объем, скорость, время, объем и скорость промывания физиологическим раствором, место введения), алгоритм реконструкции (FBP или IR), спецификация срезов (ширина и интервал реконструкции) и реформаций (тип реформации, толщина и интервалы срезов).
а) Стратификация протоколов исследования органов грудной клетки. Основой для стратификации протоколов должны быть показания к КТ органов грудной клетки. Основанные на таких показаниях протоколы обеспечивают те параметры реконструкции, качество изображений и дозы облучения, подходящие для получения нужной рентгенологической информации.
В таблице 2 приведены наиболее часто применяемые при исследовании легких протоколы КТ и клинические показания к ним. На рисунках 1-3 представлены примеры использования наиболее распространенных протоколов КТ.
Рисунок 1. КТ ангиопульмонография у пациентки 69 лет (52 кг, 80 кВ, с автоматическим управлением экспозицией, CTDIvol 3,2 мГр, произведение доза-длина 106 мГр*см), выполненная на 128-рядном мультидетекторном сканере. На поперечном срезе виден эмбол в правой среднедолевой артерии (стрелка)
Рисунок 2. (А) Изображения, полученные при использовании рутинного протокола исследования грудной клетки у пациентки 66 лет. При первичном рутинном обследовании пациентки (71 кг, 120 кВ, автоматическое управление экспозицией, CTDIvol 9 мГр, произведение доза-длина [DLP] 354 мГр*см) на 64-ряд-ном мультидетекторном сканере обнаружен 3 мм узелок в правой средней доле (стрелка). (B) Обследование в динамике проведено со снижением дозы облучения (120 кВ, 60 мАс, CTDIvol 3,8 мГр, DLP 140 мГр*см). Визуализация узелка в правой средней доле не ухудшилась
Рисунок 3. Обследование пациента 80 лет (79 кг) по протоколу диффузной болезни легких на 64-рядном мультидетекторном сканере не выявило признаков интерстициального заболевания легких. На инспираторных и экспираторных изображениях виден узелок размером 4 мм в правой верхней доле (стрелки). (А) Инспираторные изображения (120 кВ, автоматическое управление экспозицией, CTDIvol 15 мГр, DLP 567 мГр*см) получены в волюметрическом режиме со спиральным модулированием. (B) Экспираторные изображения (120 кВ, 200 мАс, CTDIvol 2,3 мГр, DLP 66мГр*см) получены в режиме последовательного сканирования с 10мм интервалами. (C) Изображения в положении на животе (120 кВ, 00 мАс, CTDIvol 2,3 мГр, DLP 61 мГр*см) также получены в режиме последовательного сканирования с 10 мм интервалами
б) Выбор протокола сканирования при использовании контрастного усиления. Факторы, влияющие на характер контрастного усиления при КТ-визуализации, можно разделить на две основные категории: факторы, связанные с пациентом, и факторы, связанные с контрастом.
1. Факторы связанные с пациентом:
1.1 Масса тела. Поскольку у крупных пациентов объем циркулирующей крови также относительно выше, вводимые внутривенно контрастные вещества будут разбавляться кровью в большей степени. Для достижения той же степени контрастирования, что у пациентов меньшего размера, крупным пациентам требуется большее количество контраста.
При одних и тех же объеме и скорости введения контраста выраженность контрастного усиления обратно пропорциональна массе тела пациента.
Пациенты с ожирением имеют больший процент жировой ткани, тогда как объем циркулирующей крови у них относительно меньше. У таких пациентов определение необходимого объема контраста исходя из массы тела может привести к переоценке этого объема. В ряде исследований говорится, что более точными показателями, позволяющими рассчитать необходимый объем контраста, являются площадь поверхности тела и сухая масса тела.
Масса тела играет важную роль в определении степени контрастного усиления, но она не влияет на время наступления этого усиления. Связано это с тем, что время контрастирования в основном зависит от сердечного выброса и объема циркулирующей крови, а тот и другой показатели обычно увеличиваются вместе с увеличением размеров тела пациента.
Обычно КТ органов грудной клетки с КУ выполняется с использованием значительно меньшего объема контраста по сравнению с КТ органов брюшной полости. Еще одним важным фактором, определяющим назначение контраста, являются клинические показания к исследованию. При большинстве контрастных КТ органов грудной клетки используется 50-80 мл препарата с концентрацией 300-370 мг%.
У пациентов с нарушенной функцией почек некоторые современные КТ сканеры позволяют проводить исследования на низких значениях напряжения или с использованием двойного источника напряжения, когда даже для исключения легочной эмболии контраста потребуется не более 20-30 мл.
1.2 Сердечный выброс. Сердечный выброс — наиболее важный фактор, влияющий на время наступления и продолжительность контрастирования. При низком сердечном выбросе препарат медленней достигает цели и медленней выводится, приводя к замедлению и удлинению пика контрастного усиления. Существуют два метода оценки времени отложенного сканирования — болюс-тест метод и болюс-трекинг. Чаще используется второй метод.
1.3 Пол и возраст. Объем циркулирующей крови у женщин обычно меньше, чем у мужчин, с чем может быть связано более быстрое наступление пика контрастного усиления и большая выраженность этого усиления. С возрастом объем сердечного выброса обычно снижается, поэтому и наступления пика контрастирования замедляется.
1.4 Место инъекции. Чаще всего для введения контрастных препаратов используются вены локтевого сгиба. Однако в связи с малым калибром они не подходят для введения препаратов с высокой концентрацией йода или для введения их с высокой скоростью. В исследованиях показано, что использование с этой целью центральных вен обладает явными преимуществами, в т.ч. более предсказуемым и ранним наступлением контрастного усиления. Иногда для введения контрастных препаратов также используются вены предплечья.
1.5 Нарушения функции печени и почек. Цирроз печени может быть причиной замедления и снижения выраженности контрастного усиления в портальную фазу исследования печени, тогда как артериальная фаза в основном проходит без изменений. Это связано с фиброзом печени и меньшей ее васкуляризацией при циррозе. Иодсодержащие контрастные препараты могут вызывать контраст-индуцированную нефропатию.
Безопасной пороговой дозы йода во внутривенных контрастных препаратах не существует, однако Рабочая группа по контраст-индуцированной нефропатии (Contrast-Induced Nephropathy Consensus Working Panel) все же рекомендует, чтобы объем вводимого контраста у пациентов со скоростью клубочковой фильтрации менее 60 мл/мин. на 1,73 м2 не превышал 100 мл.
2. Факторы связанные с контрастом:
2.1 Продолжительность введения. Продолжительность введения — это время от начала инъекции до ее завершения. Выбор оптимального времени введения определяется клиническими показаниями, а также условиями сканирования. Главными клиническими факторами, определяющими продолжительность инъекции, являются размеры тела пациента, контрастируемый сосуд или орган и желаемый уровень контрастирования.
При одном и том же объеме контраста более длительное введение замедляет наступление пика контрастирования и наоборот. У пациентов с нормальным сердечным выбросом пик контрастирования наступает вскоре после окончания инъекции, поэтому очень важно выбирать время сканирования исходя из продолжительности инъекции. Таким образом, продолжительность введения препарата играет очень важную роль в определении времени сканирования.
Например, длительное введение препарата сопровождается замедлением наступления пика контрастирования, поэтому и задержка исследования должна быть дольше. Для артериального контрастирования может быть предпочтительно быстрое введение препарата, тогда как для венозной и паренхиматозной фазы скорость введения не играет такой большой роли. При исследованиях сосудов, например КТ-ангиографии, продолжительность инъекции должна быть равной или несколько превышать время сканирования.
2.2 Скорость введения. Магнитуда пика артериального контрастирования при прочих равных условиях (концентрация контраста, объем, продолжительность введения) растет пропорционально скорости введения контраста. Магнитуда пика контрастирования аорты характеризуется линейной зависимостью от скорости введения вплоть до значений 10 мл/с. Более быстрое введение обычно лучше подходит для более коротких режимов сканирования, и наоборот. При определенном объеме контраста с увеличением скорости введения растет магнитуда пика усиления и уменьшается его продолжительность.
2.3 Концентрация контраста. Концентрации представленных на рынке внутривенных контрастных препаратов варьируют. При равных объеме, продолжительности и скорости введения более высокая концентрация ведет к увеличению количества препарата в зоне исследования в определенный промежуток времени и тем самым к усилению магнитуды, а также усилению временного разделения контрастного усиления. Продолжительность пика контрастирования не меняется, поскольку не меняются скорость и продолжительность введения.
2.4 Промывание физиологическим раствором. После введения контрастного препарата система обычно промывается 15-20 мл физиологического раствора. Делается это для вымывания небольшого количества контраста, оставшееся в магистрали или периферической вене.
Другими преимуществами такой процедуры является то, что она улучшает геометрию болюса контраста за счет снижения его дисперсии, снижает выраженность полосовидных артефактов, вызванных плотным контрастным материалом в верхней полой вене (ВПВ) и плечеголовной вене, снижает потребность в контрасте (данные различных исследований вариабельны), что может быть актуально для пациентов, которым большие объемы препарата противопоказаны.
Необходимый объем физиологического раствора зависит от объема т.н. мертвого пространства, т.е. объема магистрали или периферической вены, через которые выполняется введение.
2.5 Направление и продолжительность сканирования. Направление и продолжительность сканирования играют важную роль в выборе времени, скорости и объема инъекции. На современных МДКТ сканерах большинство исследований органов грудной клетки занимает не более 5-10 секунд. При КТ-ангиопульмонографии сканирование выполняется в каудокраниальном направлении. Это обусловлено тем, что большая часть легочных эмболов локализуется в нижних долях, а дыхательная экскурсия нижних долей более выражена по сравнению с верхними.
Еще одним преимуществом каудокраниального сканирования при ангиопульмонографии являет то, что оно позволяет избежать появления на изображениях полосовидных артефактов, вызванных нахождением плотного контрастного материала в ВПВ или правом предсердии.
Определение времени достижения контрастом органа-мишени очень важно для оценки времени начала сканирования. Для этого предложены два метода. Болюс-тест метод предполагает введение небольшого количества контраста с той же скоростью, что и введение основного объема препарата, и определение продолжительности пика контрастирования в зоне интереса, расположенной над той или иной анатомической структурой (обычно это аорта). Это время пикового контрастирования используется для вычисления задержки сканирования после введения основного объема препарата.
При использовании метода болюс-трекинга проводится последовательное низкодозовое сканирование области интереса, которое прекращается по достижении пика контрастирования и начинается вновь с определенной ранее задержкой после введения всей дозы контраста (посттриггерная задержка).
