НЕИНВАЗИВНА ДИАГНОСТИКА 179 КТА ... · 2015-08-20 ·...

179

Наука Кардиология 4/2009

НЕИНВАЗИВНА ДИАГНОСТИКА

Компютърната томография е рентгенова техни-ка, при която рентгеновият сноп лъчи пролъчва тън-ки слоеве от тялото на пациента от различни посоки. Интензивността на отслабването на радиацията се регистрира от детектори и математически образна-та реконструкция се изчислява на базата на локалнато отслабване във всяка точка на КТ среза. Разликата в структурата на отделните тъкани се отчита в т. нар. Хънсвилдови (ХЕ) единици. Хънсфилдовите единици вари-рат от -1000 (стойността на въздуха) до +1000 (костна плътност). Различните тъкани имат специфична плът-ност в тези граници, позволяваща тяхната идентифи-кация. Резултатът е получаване на образи от тези сре-зове без суперпониране на сенки от съседни структури.

Техника на изследване на сърцетоКачеството на образа, получен при КТ изследване,

зависи от две основни детерминанти – пространс-твената (spatial resolution – SR) и времевата резолю-ция (temporal resolution - TR), които от своя страна са в пряка зависимост от: брой срезове на системата, време на ротация на гентрито, дебелина на колима-ционния сноп, скорост на движение на масата, pitchs (съотношение между ротационно време и скорост на движение на масата), дизайн на детекторите.

За получаване на образи с рязко очертани сърдечни структури, трябва да се избере фаза от сърдечния ци-къл с минимални или липсващи движения. Колкото по-висока е съдечната честота, толкова по-късо време на скениране е необхдимо. За получаване на качествени образи с 16-32-40-64 МДКТ е желателно забавяне на сър-дечната честота в границите на 55–66 уд./min.

Реконструкция на образитеСъвременните МДКТ имат време на ротация меж-

ду 330–400 msec, което е недостатъчно за получава-не на образи без двигателни артефакти. За целта е

КТА – коронарография. Техники на изследване. Нормална КТ анатомия на коронарните артерииДоц. Елисавета Вълчева1, доц. Нина Гочева2, д-р Борислав Георгиев2

1Отделение по образна диагностика и интервентна рентгенология, Национална кардиологична болница2Клиника по кардиология, Национална кардиологична болница

разработен математически алгоритъм, позволяващ използване за реконструкция на данните, получени от ½ ротационно време (half-scan), с което се постига намаляване на времевата резолюция до 165–200 msec. Прилагането и на сегментна реконструкция допълни-телно подобрява времевата резолюция.

Използват се две техники на образна реконструк-ция: ECG-triggered, или проспективно скениране, и ECG-gated, или ретроспективно скениране.

При проспективната техника скенирането се из-вършва в предварително определен времеви интервал на сърдечния цикъл, обикновено по време на диастола. Избраният интервал от време може да бъде опреде-лен в милисекунди (абсолютен) от R-зъбеца на ЕКГ-запи-са или изразен в проценти (релативен) от сърдечния цикъл. Минималният обем данни, необходими за ре-конструиране на образите, са част от пълната рота-ция на гентрито (обикновено 240–260º). Ефективната времева резолюция при тази техника е половината от ротационното време на системата и намалява времето на изследване и радиационната доза, но дебе-лината на срезовете е 2,5–3 mm. Най-често се прилага за изследване на коронарния калций.

Ретроспективната техника изисква спирално ске-ниране по време на задържан инспириум и симултанен ЕКГ-запис, което дава възможност по-късно за реконс-трукция на образи в определени фази на целия сърде-чен цикъл, но от различни сегменти (фиг. 1 и фиг. 2). Използването на по-голям брой сегменти за образна реконструкция подобрява темпоралната резолюция. Техническите ограничения са свързани с промяна в сър-

Фиг. 1. Техника на ретроспективна (абсолютна) образна реконструкция

0 msek 560 msek 960 msek

1000 msek

P P

R

180



дечната честота и ритъм по време на скениране. До-стигнатата пространствена резолюция е оптимална и дебелината на срезовете може да бъде редуцирана до 0,5 mm.

Контрол на радиационната дозаБиологичният ефект и рискът от полученото йо-

низиращо лъчение се изразява като „ефективна доза” в miliSievert (mSv). Ефективната доза при МДКТ из-следване е вариабилна и зависи от няколко фактора – размер на изследвания обем, pitch, интензивност на лъ-чението (измерено в mAs). За целта са разработени специални системи, модулиращи дозата в зависимост от сърдечната фаза.

Подготовка на пациента, КТА изследване и постпроцесинг-обработка на образитеПодготовката на пациентите за КТА изследване

включва спазване на инструкции, осигуряващи опти-мална сърдечна честота и намаляване на риска от из-ползване на к.м. Не трябва да се приемат храни и на-питки, ускоряващи сърдечната дейност. Четири часа преди изследването пациентът не трябва да се храни, за да се избегне риска от аспирация в случай на тежка алергична реакция. Подробната анамнеза осигурява ин-формация относно индикациите или евентуални конт-раиндикации за провеждане и премедикация по време на изследването.

Прилагането на -блокери понижава и стабилизира сърдечната честота. Последните се препоръчват при всички пациенти със сърдечна честота над 70 уд./min и по-ниска, тъй като намаляват вариациите в сър-дечната честота по време на инжектиране на к.м. -Блокери се прилагат орално (metoprolol 50–100 mg) и

достигат пик на концентрация в кръвта след 30–90 минути. Интравенoзно въведени непосредствено пре-ди скениране достигат бързо концентрация, което ги прави метод на избор (15 mg и.в. metoprolol и повтор-на доза до 15 mg).

За постигане на дилатация на коронарните съдо-ве и оптимизиране на изобразяването на коронарния лумен се препоръчва непосредствено преди скениране Nitroglycerin в доза 0,6 mg сублингвално.

Ограничаването на респираторната подвижност по време на изследване изисква предварително упраж-нение на пациента за задържане на дишането. Послед-ното съдейства за забавяне на сърдечната дейност. Продължителността на задържания инспириум е в за-висимост от броя детектори на машината – 13 секун-ди за 32-срезов КТ; 10 секунди за 64-срезов КТ.

Канюлира се венозен път на дясната ръка с 18G або-кат, който осигурява дебит 5–7 сс/sес.

Инжектирането на к.м. и контрастирането на ко-ронарните съдове и сърдечните кухини е най-важната част за постигане на качествени образи. За осигурява-не на адекватна концентрация и контрастиране (>300 ХЕ) на коронарните артерии се използва дебит на ин-жектиране от порядъка на 5–7 сс/сек. Препоръчва се използване на к.м. с по-висока концентация (>350 mg/ml йод) за подобряване на контрастирането и намалява-не обема на к.м. Поради това, че концентрацията на контрастта в съдовете зависи от дебита и кръвния

Фиг. 2. Техника на ретроспективна (релативна) образна реконструкция

Фиг. 3. RCA. Аксиален срез на нивото на аортната клапа и отделяне на дясната коронарна артерия от десния коронарен синус (а). Коронарна проекция, MIP демонстрира проксималния сегмент на дясна коронарна артерия в дясната атриовентрикуларна бразда и десцендентен ход по латералния ръб на ДК (b). VR, предна коса проекция – дясната коронарна артерия с ход в дясната атриовентрикуларна бразда и отделяне на маргинален клон (АМ – стрелка). VR, дясна предна коса проекция – дистален сегмент на дясната коронарна артерия (c-е)

а с d e

b

0% 55% 95%

100%

P P

R

181



обем на пациента, при по-едри пациенти и при паци-енти след коронарен бай-пас се препоръчва по-висок дебит. Продължителността на инжектиране на к.м. се определя от времето, необходимо за пълно извър-шване на скенирането. По този начин се осигурява до-статъчно контраст в дисталните сегменти на коро-нарните съдове.

Количеството к.м. се определя от времето на ин-жектиране на контраста, времето на скениране плюс 10 сс. Напр. за време на скениране от 6 sec и дебит на инжектиране 5 сс/sec са необходими 40 ml к.м.

При използване на техника на bolus tracking, за опре-деляне на времето на преминаване на к.м. (transit time) се инжектира допълнително количество от 15–20 ml к.м. със същия дебит.

Непосредствено след инжектиране на к.м. след-ва инжектиране на физиологичен серум 40–60 ml със същия дебит.

Самият процес на скениране се състои от три пос-ледователни стъпки:

топограма на гръдния кош „scout”; определяне на времето на преминаване на к.м. –

contrast transit timе; избор на подходящи параметри на скениране.

2D и 3D постпроцесинг обработка на образите2D и 3D постпроцесинг обработка на аксиалните

срезове откри нови възможности за интерпретация на образите в различни свободно избрани равнини.

Мaximum Intensity Ptojection (MIP)Това е двуизмерна техника. Техниката е подходяща

за изобразяване на контрастирани съдове. Образите се генерират чрез представяне на воксели с избрана висока стойност и реконструирането им в избрана равнина. Предимство на метода е възможността да се отграничат вкалцявания в съдовата стена от кон-трастирания лумен и визуализират малки съдове.

Тhin – Slab MIP Разновидност на MIP, при която образният обем е

подразделен на по-малки субобеми, наречени „slabs”, с дебелина от няколко милиметра до няколко сантимет-ра. Прилага се за детайлно изобразяване на съдовата структура.

Minimal Intensity Ptojection (MinIP)Използва воксели с избрана най-ниска стойност за

реконструкция на образите за разлика от MIP. Multiplanar reformation (MPR) Първичният набор от аксиални образи може да

бъде обработен по компютърен начин и да се създа-дат нови срезове с различна ориентация. Методът е полезен при оценка на коронарни съдове с нагънат ход.

Curved Multiplanar reformation (СMPR) Разновидност на MPR, позволява създаване на 2D

образи, следвайки хода на съда през различни равнини.

Прилагат се две техники – ръчно проследяване на съда и автоматично.

Shaded Surface Display Реконструкцията на данни се получава след под-

бор на воксели от избран обхват. Полученият образ е триизмерно представяне на повърхостта на дадена структура. Може да се използва за представяне на ин-тралуменни промени при виртуална ендоскопия.

Volume rendering (VR) Реализира се триизмерен образ на базата на реконс-

трукция, включваща всички плътностни стойности на воксела, с различна плътност, цвят и яркост.

Виртуална ендоскопия С допълнителна компютърна обработка на получе-

ните при спирално скениране данни се постига инта-луменно изобразяване.

Коронарни артерии –анатомия и варианти

Нормална анатомия на коронарните артерии Изходите на LM и RCA са локализирани на еднакво

разстояние от аортната клапа, измерена по остта на възходящата аорта. LM обикновено се визуализира по-краниално при проследяване на образите в аксиалната равнина.

Коронарната артерия, пресичаща crux на сърцето и даваща начало на PDA, се приема за доминантна ко-ронарна артерия. Около 85% от индивидите имат десен тип коронарно кръвоснабдяване, 7–8% имат ляв доминантен тип от LCX и 7–8% кодоминантен тип – дясната и LCX дават клонове към интервертикулар-ния септум.

Дясна коронарна артерия Дясната коронарна артерия (RCA), с начало от

десния коронарен синус, преминава напред и надясно между изходния тракт на ДК и десния атриален апен-дикс, след което продължава в дясната атриовер-тикуларна бразда (фиг. 3 a-d). Началните 1,5–2,5 см имат хоризонтален ход и се виждат на надлъжен срез. Средният сегмент на дясната коронарна артерия се изобразява на аксилни срезове в дясната интерверти-куларна бразда.

В около 10% от пациентите RCA завършва на ниво-то на crux, където обикновено се дели на задна десцен-дентна артерия (PDA) и заднолатерални вентрикулар-ни клонове (PLV). PDA кръвоснабдява долната част на камерната преграда, PLV отделя клончета за задната левокамерна стена, вкл. нейния заден папиларен мускул, а също и задната трета на междукамерната преграда. В случаите на ляв доминантен тип RCA е малка и завър-шва преди да достигне до сърдечния crux. При кодоми-нантен коронарен тип кръвоснабдяване PDA започва от RCA, но лявата коронарна артерия кръвоснабдява долните сегменти на лявата камера.

182



ginal) е най-големият клон, който върви по острия ръб на дясната камера (фиг. 3c, d).

При болшинството индивиди дясната коронарна артерия завършва, разделяйки се на два клона – PDA и задни латерални клонове (posterolateral ventricular brаnches). RCA може да бъде изобразена по целия й ход с CMPR-реконструкция (фиг. 4a–b).

Лява коронарна артерия LM започва от левия коронарен синус, преминава

наляво под левия атриален апендикс и зад ствола на белодробната артерия. Обикновено има хоризонтален или леко в краниална посока ход и се разделя на два съда – LAD и LCX (фиг. 5а, b). В някои случаи от LM се отделя трети – интермедиерен клон (ramus intermedius), кой-то се насочва латерално или LAD и LCx имат сaмосто-ятелно начало от коронарния синус (фиг. 5 c, d).

LAD най-често е директно продължение на LM, пре-минава в предната междукамерна бразда и достига до сърдечния връх (фиг. 6а-d). При проследяване на аксиал-ни срезове LAD обикновено е първата видима коронар-на артерия, последвана от LM (фиг. 6 а).

Клонове на LAD са: септални, пенетриращи в ин-тервентикуларния септум, преден и един или няколко диагонални клона (D1, D2). Първият диагонален клон – D1, е по-широк и неговият диаметър може да бъде приблизително равен на този на LAD, диагоналните клонове са добре видими на СТ-образите.

Артерия циркумфлекса (LCх) Започва под остър ъгъл от LM, завива назад, пре-

минавайки под левия атриален апендикс към атрио-вентрикуларната бразда. Обикновено част от прокси-малната LCX е видима на нивото бифуркацията на LM (фиг. 7а–b). Ходът на LCX е вариабилен. Тя обикновено дава до три OM клонове, от които OM2 е най-голям (фиг. 7d).

Венозна система на сърцетоКоронарната венозна циркулация включва големите

сърдечни вени, коронарния синус (CS) и малките Тебе-зиеви вени (vv. cordis minimae). V. cordis magna има ход в предната интервентрикуларна бразда, успоредно с LAD, след което следва LCx по хода є в атриовентрику-ларната бразда. V. posterior ventriculi sinistri се формира по задно-страничната повърхност на ЛК и се влива във v. cordis magna или sinus coronarius. V. cordis media преми-нава в задната междукамерна бразда и према клончета от двете камери и задната част на камерната пре-града и също се влива в CS.

Аномалии на коронарните артерии Вродените аномалии на коронарните артерии са с

честота 0,3 до 1%. Те могат да се развият по време на нормалната кардиогенеза, като изолирани артериални аномалии, или по време на патологична кардиогенеза, като в тези случаи са свързани с други сърдечни мал-формации. В последните години се промени отноше-

Фиг. 4. В дисталния си сегмент дясната коронарна артерия се разделя на задна десцендентна артерия (PDA) и леви вентрикуларни клонове (стрелки) – VR и MIP реконструкция

Фиг. 5. LM Коса MIP – LM се отделя от левия коронарен синус с ход под ухото на лявoто предсърдие (а), където се дели на LAD и LCX (b – стрелка VR). „Коригирана” аксиална проекция с равнина, успоредна на аортната клапа и перпендикулярна на синуса на Valsalva – изобразява отделяне на LAD и LCX (с). Интермедиерен клон – RI, отделящ се от LM с латерален ход (d)

Първият клон на RCA е conus artery с ход нагоре и напред към изходния тракт на дясната камера. Често тази артерия започва директно от аортата като самостоятелен съд. Сonus artery се визуализира много добре на реконструирани MIP образи по късата ос.

Вторият клон е синоатриалната артерия, която преминава зад десния атриален апендикс и продължава краниално към връзката на VCS и дясното предсърдие, кръвоснабдявайки дясното предсърдие.

Може да има два или повече мускулни клонове към свободната деснокамерна стена, които обикновено започват от средния сегмент на RCA. AM (acute mar-

а b

с d

а b

е

183


нието към тези аномали. Докато по-рано се приемаха като вариант, установен по време на коронарната ангиография, без клинично значение, понастоящем вече е известно, че може да бъдат причина за внезапна смърт при млади пациенти или миокардна исхемия при по-възрастни пациенти.

Определянето на хода на абнормния съд на коро-нарната ангиография е трудно и обикновено точно се индентифицира само типа на аномалията.

От клинична гледна точка е важно да се разграни-чат „малигнените” или хемодинамично сигнификант-ни аномалии, които се характеризират с нарушена ми-окардна перфузия и увеличен риск от внезапна смърт, от т. нар. „бенигнени” аномалии.

„Малигнената” група включва: аномален изход на RCA и LCA от белодробната артерия (фиг. 8а-с); ин-терартериален ход на аномалния съд (между белодроб-ната артерия и аортата), коронарни артериални фистули и миокарден мост.

Понастоящем има няколко класификации на коронар-ните аномалии. Най-често използваната класификция подрежда аномалиите в три големи групи: аномален изход, аномален ход и терминални аномалии.

Аномалният изход може да бъде под формата на високо отделяне на коронарната артерия; самосто-ятелен изход на LAD и LCX; една коронарна артерия, изхождаща от белодробната артерия; изход на коро-

нарната артерия от некоронарен синус или контра-латерално.

Аномалии в изхода и хода на коронарните артерииАртериите с начало от контралатералната стра-

на или некоронарен синус при техния ход към анато-мичната локализация могат да следват теоретично четири пътя: предно на RVOT, задно на аортния корен – между аортния корен и белодробната артерия (инт-раартериален) и между интервентрикуларния септум или субпулмонално.

Изходът на LCX от десния синус е най-често сре-щаната аномалия от този тип – 0,32–0,67%, следван от LCA с начало десен синус на Valsаlva и честота 0,09-0,11% и RCA от левия синус на Valsalva – 0,3–0,17%. Из-ходът на коронарни артерии от некоронарен съд се среща изключително рядко и няма клинично значение.

Най-често срещаната аномалия в хода на коронарни-те съдове е т. нар. „миокарден мост“. Свързана е с на-личие на снопче от мускулни влакна около коронарната артерия. Средният сегмент на LAD е най-честата лока-лизация. Честотата варира между 0,5 и 2,5% на ангиог-рафски серии и 15 до 85% на аутопсионен материал.

Относително честа аномалия е дублиране на LAD – 0,13–1%. В тези случаи има къса LAD, която върви и за-вършва в предната интервентрикуларна бразда, без да достига сърдечния връх, и втора дълга LAD, коята

Фиг. 6. LAD. Проксималният сегмент на лявата предна десцендентна коронарна артерия се демонстрира добре на аксиален срез (а – стрелка). Коронарна проекция, перпендикулярна на левия коронарен синус, представя остиума на LM и проксималния сегмент на LAD с ход към предната междукамерна бразда (b). СMPR-проекция визуализира LAD по целия й ход с диагонални клонове – D1 (c- стрелка). LAD и първи диагонален клон на 3D реконструкция в LAO проекция (d)

Фиг. 7. LCX. Лявата артерия циркумфлекса с ход в лявата атриовентрикуларна бразда (а-стрелка); аксиален срез изобразява LCX в лявата атриовентрикуларна бразда и ОМ1 (b, с-стрелка – черна); 3D образна реконструкция – ход на LCX в предсърдно-камерната бразда и отделяне на ОМ1 и ОМ2 (d)


а b с d

а b с d

184


започва от истинската LAD или RCA и достига сърдеч-ния връх.

Терминални аномалииТерминалните аномалии включват коронарна фисту-

ла, коронарна аркада и екстракардиално завършване.Коронарната фистула е абнормална комуникация

между коронарната артерия и коронарния синус, сър-дечната камера, VCS или пулмоналната артерия. Те са най-чести при RCA (60% от случаите) и се дренират към дясната камера, дясното предсърдие и пулмонал-ната артерия.

Коронарната аркада е рядка аномалия, при която има комуникация между две коронарни артерии. Тя трябва да се отдиференцира от колатерални съдове, които обикновено имат типичен нагънат ход.

Екстракардиалните аномалии също са редки и обик-новено са към бронхиални артерии, а. mammaria или перикардиални артерии. Тези аномалии са сигнификан-тни, само когато има градиент между двата съда.

Какво да запомним МДКТ е образен метод, с който се постига ед-

новременна оценка на сърцето, коронарните съдове и всички структури на гръдния кош

Получаването на качествени образи изисква информиране и подготовка на пациента

Изследването на пациента може да се осъщес-тви без да бъде хоспитализиран.

Книгопис

1. Flohr TG, Schoepf UJ, Kuettner A, et al. Advances in car-diac imaging with 16-section CT systems. Acad Radiol 2003; 10:386–401.

2. Ohnesorge B, Flohr T, Becker C, et al. Cardiac imaging by means of electrocardiographically gated multisection spiral CT: initial experience. Radiology 2000; 217.

3. Blobel J, Baartman H, Rogalla P, Mews J, Lembcke A. Spatial and temporal resolution with 16-slice computed tomography for cardiac imaging [in German]. Rofo 2003; 175:1264–1271.

4. Stierstorfer K, Flohr T, Bruder H. Segmented multiple plane re-construction: a novel approximate reconstruction scheme for multi-slice spiral CT. Phys Med Biol 2002; 47:2571–2581.

5. Nieman K, Cademartiri F, Lemos PA, Raaijmakers R, Pattynama PM, de Feyter PJ. Reliable noninvasive coronary angiography with fast submillimeter multislice spiral computed tomogra-phy. Circulation 2002; 106:2051–2054.

6. Ropers D, Baum U, Pohle K, et al. Detection of coronary artery stenoses with thin-slice multi-detector row spiral computed tomography and multiplanar reconstruction. Circulation 2003; 107:664–666

7. Hong C, Becker CR, Huber A, et al. ECG-gated reconstructed multi-detector row CT coronary angiography: effect of varying trigger delay on image quality. Radiology 2001; 220:712–717.

8. Kopp AF, Ohnesorge B, Flohr T, et al. Cardiac multidetector-row CT: first clinical results of retrospectively ECG-gated spiral with optimized temporal and spatial resolution [in German]. Rofo 2000;172:429–435. Herzog C, Dogan S, Diebold T, et al. Multi-detector row CT versus coronary angiography: preop-erative evaluation before totally endoscopic coronary artery bypass grafting. Radiology 2003; 229:200–208.

9. Fleischmann D. High-concentration contrast media in MDCT angiography: principles and rationale. Eur Radiol 2003; 13(sup-pl 3):N39–N43.

10. Flohr T, Ohnesorge B. Heart rate adaptive optimization of spatial and temporal resolution for electrocardiogram-gated multislice spiral CT of the heart. J Comput Assist Tomogr 2001; 25:907–923.

11. Mao S, Lu B, Oudiz RJ, Bakhsheshi H, Liu SC, Budoff MJ. Coro-nary artery motion in electron beam tomography. J Comput Assist Tomogr 2000; 24:253–258.

12. Lu B, Mao SS, Zhuang N, et al. Coronary artery motion dur-ing the cardiac cycle and optimal ECG triggering for coronary artery imaging. Invest Radiol 2001; 36:250–256.

13. Achenbach S, Ropers D, Holle J, Muschiol G, Daniel WG, Moshage W. In-plane coronary arterial motion velocity: meas-urement with electron-beam CT. Radiology 2000; 216:457–463.

14. Kopp AF, Schroeder S, Kuettner A, et al. Coronary arteries: retrospectively ECG-gated multi-detector row CT angiography with selective optimization of the image reconstruction win-dow. Radiology 2001; 221:683–688.

Фиг. 8. Аксиална thin slab MIP – аномален изход на RCA от РА (а- стрелка); СMPR (b) и VR (с) дясна коронарна аортерия с ход зад аортата (c-d)


а b с

НЕИНВАЗИВНА ДИАГНОСТИКА 179 КТА ... · 2015-08-20 ·...

Documents