а) Высокая частота или нерегулярность сердечного ритма. На качество КТ-изображений сердца значительное влияние оказывают движения сердца и смежных сосудистых структур. Если сердце сокращается в регулярном ритме, ЭКГ-синхронизация позволяет обнаружить эти сокращения и обеспечивает сканирование в оптимальные интервалы сердечного цикла, когда движения сердца минимальны. Эта концепция является основой дозосберегающих протоколов с ЭКГ-синхронизацией.
Высокая частота или нерегулярность сердечного ритма может мешать нормальной работе таких алгоритмов. Поэтому на сканерах старших поколений в таких случаях обычно использовались протоколы ретроспективного ЭКГ-гейтинга, сопровождающиеся относительно высоким уровнем облучения пациента. Сканеры новых поколений обладают улучшенными алгоритмами сканирования таких пациентов.
Относительно распространенным состоянием является эктопия, которая может наблюдаться у пациентов с заболеваниями сердца, так и без них. Поэтому ЭКГ следует оценить еще при подготовке к сканированию, когда пациент уже находится на столе, поскольку такие нарушения ритма обычно непостоянны и не сопровождаются учащением ритма.
Прием бета-блокаторов может подавить некоторые, но не все очаги эктопической активности. В любом случае современные сканеры позволяют выявлять эктопическую активность в режиме реального времени в процессе сканирования и подстраиваться под нее. В ряде исследований показано, что у пациентов с эктопией и другими нарушениями сердечного ритма без ущерба для качества изображений могут использоваться протоколы проспективного ЭКГ-триггеринга.
Могут даже применяться протоколы с высоким питчем и дозами излучения <1 мЗв. На современных сканерах для оценки проходимости коронарных артерий и диагностики БКА отпадает необходимость полноспирального сканирования с более значительным облучением пациента.
Фибрилляция предсердий ранее считалась противопоказанием к использованию дозосберегающих протоколов и даже к КТ сердца в целом. Благодаря более высокой скорости сканирования современных аппаратов во многих исследованиях удалось показать, что применение дозосберегающих протоколов не является проблемой и у таких пациентов. Кроме того, при фибрилляции предсердий целью исследования нередко является визуализация левого предсердия, ушка левого предсердия и легочных вен, а не высокоразрешающее исследование коронарных артерий.
Фибрилляция оказывает прямое влияние на выбор оптимального протокола сканирования и, соответственно, дозу излучения. Поэтому в зависимости от показаний к исследованию, которые нужно обсудить с лечащим врачом, в таких случаях сканирование может выполняться на высоком питче со снижением тока рентгеновской трубки и автоматизированным алгоритмом модулирования дозы.
Аналогичным образом аритмии напрямую влияют и на качество КМР-изображений. Для получения изображений наилучшего качества требуется сегментированное сканирование, т.е. формирование одного изображения в течение нескольких сердечных циклов. Поэтому равная длина сердечных циклов здесь имеет особое значение. Большинство динамических КМРТ последовательностей используют протокол ретроспективного ЭКГ-гейтинга.
У пациентов с частой эктопической активностью используется более протяженный по времени проспективный ЭКГ-гейтинг, который позволяет пропустить эктопические сердечные циклы. Альтернативой являются динамические последовательности в реальном времени, хотя временное разрешение у них далеко от оптимального. Перфузионное сканирование первого прохождения, визуализация раннего и позднего контрастирования гадолинием, однако, проводится в форме однократного сканирования, что является преимуществом для пациентов с аритмиями.
б) Ожирение. На качество изображений напрямую влияет количество фотонов, улавливаемых детекторами, то есть то количество, которое проходит через тело пациента. Пациенты с избыточным весом в этом отношении представляют проблему. Но и здесь последние усовершенствования, касающиеся генераторов рентгеновского излучения, фотонных экранов и технологий изготовления детекторов, позволили значительно повысить качество исследований.
Несмотря на это основным принципом обследования пациентов с ожирением остается увеличение энергии рентгеновского излучения за счет изменения параметров тока и вольтажа рентгеновской трубки. Также в расчет следует принимать тип исследования и показания к нему. Контрастные исследования, особенно КТ-ангиография, обычно проводятся на более низких параметрах вольтажа, что улучшает контрастность сосудистых структур.
Благодаря анатомическим особенностям легких контрастность КТ-изображений органов грудной клетки у пациентов с ожирением обычно выше по сравнению с томограммами органов брюшной полости. Как правило, большинство КТ органов грудной клетки может быть без проблем выполнено при вольтаже 100 кВ и активации алгоритма автоматизированного модулирования тока.
Сканеры нового поколения позволяют проводить контрастное исследование сердца на вольтаже 70-80 кВ, но в таких случаях обычно требуется использование специализированного постпроцессингового программного обеспечения. Кроме того, сканеры нового поколения обеспечивают более эффективную эмиссию фотонов при низких значениях вольтажа, улучшая тем самым качество изображений с одновременным снижением дозы излучения (рис. 1).
Рисунок 1. КТ-коронароангиография (КТКАГ) у пациентки 50 лет с индексом массы тела 41,5 кг/м2. (А) На скаут-изображении обратите внимание на значительные размеры грудной клетки. КТКАГ выполнялась на сканере третьего поколения с двойным источником и использованием последовательного протокола сканирования с проспективным ЭКГ-гейтингом. Ниже представлены аксиальная (B) и криволинейная многоплоскостная (C) томограммы диагностического качества, на которых хорошо видна левая передняя нисходящая артерия
Даже для высоких значений вольтажа существуют протоколы, позволяющие снизить дозу излучения для пациента. Примером может быть протокол проспективного ЭКГ-гейтинга. При ожирении и синусовом ритме с брадикардией (<65 уд./мин.) сканирование может выполняться на высоких значениях питча, а у пациентов с низкой вероятностью БКА — еще и на более низком вольтаже, который тем не менее способен обеспечить качество, достаточное для исключения стеноза коронарных артерий.
У пациентов с уже установленным диагнозом БКА, имплантированными стентами или перенесших коронарное шунтирование, стандартными значениями вольтажа должны быть 100 кВ и выше.
Для КМРТ ожирение представляет менее значимую проблему, поскольку на качество изображений и выбор протокола оно не влияет. Основным ограничивающим фактором у пациентов с ожирением является размер канала томографа. У большинства сканеров его диаметр составляет 60 см. В самом начале исследования сердца для его помещения в геометрический центр магнита используются локализаторы.
Если сердце находится в центре магнита, то в канал томографа, имеющий относительно большую длину, должна заходить хотя бы верхняя часть живота. Это означает, что окружность живота и катушки вместе (если катушка частично перекрывает верхнюю часть живота) должны быть меньше размера канала.
Обычно, однако, ограничивающим фактором является окружность грудной клетки в самом широком месте вместе с расположенными по бокам от нее руками. Если пациент не вмещается в обычный томограф, возможно проведение исследования на ширококанальном 3Т-сканере (70 см), либо может быть рассмотрен другой вариант обследования.
в) Элементы высокой плотности. Хотя технологии КТ и обеспечивают высокое разрешение и контраст при высокой скорости сканирования, на качестве получаемых изображений все еще в значительной мере сказываются артефакты усиления жесткости и рассеивания лучей, вызванные находящимися в поле исследования элементами высокой плотности — хирургическими клипсами, коронарными стентами, электродами водителей ритма и клапанными протезами.
Помимо этого, аналогичные артефакты могут быть следствием распространенной кальцификации и поступления контрастного вещества, что также значительно ограничивает диагностическую ценность исследования сердца и коронарных артерий.
Первым шагом в решении этой проблемы является оценка скаут-изображений и результатов определения коронарного кальциевого индекса (если такое выполнялось). На этих изображениях будут видны любые подобные потенциальные источники артефактов, что позволит соответствующим образом настроить протокол последующей КТ-ангиографии. В прошлом для снижения выраженности таких артефактов применялись протоколы с высокими значениями вольтажа (120-140 кВ) и тока рентгеновской трубки.
Однако это сопровождалось значительным увеличением дозы излучения. Современные поколения сканеров для борьбы с такими артефактами используют два различных варианта.
Большинство производителей КТ-сканеров обеспечивают их специализированным программным обеспечением итеративной редукции металлических артефактов. При использовании таких алгоритмов сканирование у большинства пациентов выполняется на стандартном вольтаже в 100 кВ (рис. 2). Эти алгоритмы в своей работе используют необработанные данные и поэтому должны быть активированы в интерфейсе самого сканера. Помимо этого, реконструкция полученной серии изображений для еще более глубокого редуцирования артефактов должна проводиться с использованием алгоритмов усиления резкости.
Рисунок 2. Эффекты специализированного алгоритма итеративной редукции металлических артефактов при сканировании сердца на токе 70 кВп. (А) Артефакты усиления жесткости лучей в области кончика электрода водителя ритма (стрелка), накладывающиеся на перегородочную область миокарда. (B) Алгоритм редукции металлических артефактов удалил большинство полосовидных артефактов и тем самым улучшил качество изображения
Вторым способом борьбы с этой проблемой является двухэнергетическая КТ. В дополнение к различным возможностям постобработки изображений эти сканеры используют моноэнергетические реконструкции, которые устраняют эффекты присутствия в тканях элементов высокой плотности.
Связанные с элементами высокой плотности (металлическими имплантами, имплантируемыми устройствами) вопросы MP-безопасности обсуждаются в отдельной статье на сайте - просим Вас пользоваться формой поиска по сайту выше. Каждый раз перед помещением пациента в сканер необходимо убедиться в наличии подтверждения производителем импланта его MP-совместимости. Даже если имплант совместим с МРТ, наличие металлического объекта в магнитном поле вблизи зоны исследования может вызывать появление артефактов восприимчивости, выраженность которых зависит от используемой последовательности.
Проволочные швы на грудине и электроды водителя ритма, чаще других встречающиеся металлические объекты, расположенные рядом с сердцем, не вызывают артефактов, которые могли бы в значительной степени повлиять на диагностическую ценность изображений. Искусственные клапанные протезы могут вызывать выраженную потерю сигнала на уровне клапана, что ограничивает его визуализацию, но все же позволяет оценить кровоток через него и визуализировать эффекты дисфункции клапана и осложнения.
Кальцификация сосудов и створок клапанов, еще одна распространенная находка у пациентов с ИБС, также может вызывать дефазировку спина и связанную с этим потерю сигнала в области этих депозитов. Эта потеря сигнала может оказывать влияние на визуализацию клапана (измерение его диаметра и площади) и сосудов (например, устьев коронарных артерий).
В случае выраженных артефактов, делающих исследование не информативным, следует сообщить об этом лечащему врачу и предложить ему альтернативные варианты диагностики, позволяющие ответить на клинические вопросы.
г) Оценка проходимости стента. Коронарные стенты представляют собой отдельную проблему исследований сердца, поскольку они вызывают появление эффектов усиления жесткости лучей, которые могут экранировать нормальный просвет сосудов. Оценка проходимости стента — относительно частая задача, ставящаяся перед диагностом, поскольку у таких пациентов всегда и особенно в течение первого года сохраняется риск тромбоза стента.
Как правило, большинство методов, используемых для отделения артефактов от элементов высокой плотности, применяются также и для визуализации просвета стентов: низковольтное сканирование следует использовать реже, для реконструкции должны применяться алгоритмы усиления резкости или алгоритмы итеративной реконструкции. Большинство сканеров нового поколения позволяют также визуализировать просвет стентов относительно большого диаметра.
Кроме того, сегодня существуют новые методы, специально разработанные для оценки проходимости стентов. Градиент контрастирования артерии оценивается путем измерения коэффициентов ослабления в просвете коронарной артерии проксимальнее и дистальнее стента. Такой простой способ позволяет выявить тромбоз стента, и особенно хорошо он работает в отношении стентов малого калибра.
Общепринятым методом нейрососудистой визуализации является программная цифровая субтракционная ангиография, однако в кардиологии она остается предметом изучения. И тем не менее большинство стентов хорошо визуализируются путем подстройки параметров сканирования и реконструкции изображений и тщательного анализа кМПР данных.
д) Клаустрофобия. В связи с небольшим размером канала MP-томографа многие пациенты спустя некоторое время после начала исследования начинают предъявлять жалобы, связанные с клаустрофобией. Для увеличения комфорта пациента используются различные стратегии. Существуют томографы с более значительными размерами канала, которые помимо прочего позволяют выполнять исследование более крупным пациентам.
Разработаны специальные конструкции с зеркалами, позволяющие пациентам наблюдать за обстановкой за пределами канала томографа. В наиболее тяжелых случаях возможна седация пациента. В амбулаторных условиях это могут быть 5-10 мг диазепама. В редких случаях исследование может быть выполнено в условиях общей анестезии.
е) Сложности с задержкой дыхания. Кардиологические пациенты нередко могут испытывать сложности с длительной задержкой дыхания, необходимой при большинстве КМРТ исследований. В подобных случаях следует уменьшать длительность сканирования (продолжительность задержки дыхания) либо использовать протоколы, допускающие свободное дыхание. Продолжительность сканирования определяется несколькими параметрами, однако наиболее эффективным способом его уменьшения является сокращение числа визуализируемых сегментов и/или снижение пространственного разрешения.
Эти модификации так или иначе скажутся на качестве получаемых изображений. В тяжелых случаях может оказаться необходимым применение протоколов, допускающих свободное дыхание — динамическое сканирование в реальном времени (с низким временным и пространственным разрешением) и однократное сканирование (формирование целого изображения в течение одного сердечного цикла).
ж) Нюансы и ошибки:
1. КТ:
• Предварительная оценка пациентов, направленных на КТ сердца, необходима для выявления факторов, оказывающих влияние на выбор оптимального протокола сканирования, получение изображений диагностического качества и снижение дозы излучения.
• На дозу излучения при КТ средца основное влияние оказывает выбранный протокол исследования, который в свою очередь определяется исходя из частоты и регулярности сердечного ритма пациента.
• Дополнительное снижение дозы излучения достигается за счет снижения вольтажа и тока рентгеновской трубки. Для улучшения качества полученных таким образом изображений должны использоваться алгоритмы итеративной реконструкции.
• Отдельное внимание должно уделяться материалам, которые могут вызывать артефакты усиления жесткости лучей. При наличии таких материалов в теле пациента протоколы сканирования должны соответствующим образом модифицироваться и должно применяться дополнительное постпроцессинговое программное обеспечение.
• Сканеры нового поколения обеспечивают возможность проведения КТ сердца без ущерба для качества изображений и без увеличения дозы излучения даже у пациентов с аритмиями и фибрилляцией предсердий.
• Для интерпретации КТ-исследования сердца лучше всего использовать специализированное программное обеспечение. При этом следует рутинно формировать и анализировать кМПР изображения.
2. МРТ сердца:
• Для выявления потенциальных противопоказаний к исследованию, например металлических имплантов или имплантированных устройств, обязателен соответствующий скрининг пациентов.
• Большинство современных имплантов совместимы с МРТ. Отдельное внимание следует уделять ИКД.
• У пациентов, подвергающихся исследованию с использованием контраста, в случаях, когда надежные данные о СКФ за последние 30 дней отсутствуют, обязателен контроль функции почек.
• У пациентов с аритмиями следует использовать проспективный ЭКГ-гейтинг.
• У пациентов, испытывающих сложности с задержкой дыхания, следует применять однократное сканирование без задержки дыхания или последовательности с респираторным гейтингом.
з) Резюме. Пациенты с ишемической болезнью сердца представляют собой уникальную группу, требующую особого подхода при КТ- и MP-визуализации. Рентгенологи должны пользоваться новейшими технологиями, позволяющими снизить дозы излучения и обеспечить надлежащее диагностическое качество изображений. Современные технологии в этой области позволили решить большинство проблем, возникающих при обследовании таких пациентов.
Полноценный осмотр пациента перед исследованием остается ключевым моментом, позволяющим выбрать подходящий протокол исследования, который затем уже модифицируется непосредственно во время сканирования. Таким образом, кардиовизуализация остается одним из немногих рентгенологических исследований, для проведения которого необходимо максимально тесное взаимодействие врача с пациентом и связанный с этим подбор параметров исследования.
Все более широкое применение самых последних технологий еще раз подчеркивает важнейшую роль КТ- и MP-визуализации сердца в повседневной клинической практике, ставя эти методы в один ряд с такими широко применяемыми методами диагностики, как ИКАГ.
