Что такое калибровка компьютерного томографа
Врач-рентгенолог, руководитель медицинского отдела по ЮФО рентгенодиагностических центров «Пикассо», ассистент кафедры лучевой диагностики КубГМУ, руководитель учебного центра «Пикассо» ЮФО
Артефакты и искажения при конусно-лучевой компьютерной томографии
На сегодняшний день ни для кого не секрет, что компьютерная томография (КТ) занимает все большие позиции в таких специальностях медицины как стоматология, оториноларингология и челюстно-лицевая хирургия. Причины такой ситуации вполне очевидны: КТ позволяет в несколько раз увеличить качество диагностики пациентов перед лечением и в его процессе. В отличие от других методов рентгенодиагностики, КТ обладает таким неоспоримым преимуществом, как отсутствие проекционного искажения объекта, т. е. масштаб КТ-изображения и реальные размеры структур пациента будут относиться друг к другу в масштабе один к одному. Это открывает уникальные возможности для врачей. Можно с уверенностью сказать, что КТ-диагностика в стоматологии, ЛОР-патологии и ЧЛХ в скором времени станет золотым стандартом при подготовке пациента к лечению, а также в контроле его качества.
Но, как и любой диагностический метод, КТ имеет свои особенности, которые необходимо учитывать при оценке изображения. Эти особенности вызывают определенные трудности не только у лечащих врачей, но и у врачей-рентгенологов, которые непосредственно занимаются интерпретацией КТ-изображения. Данную особенность КТ-изображения принято называть артефактами или, что менее правильно, искажениями.
В статье будут рассмотрены наиболее частые артефакты, встречающиеся в КТ-диагностике.
(от лат. аrte factum — искусственно сделанное) — явление, предмет, появление которого в данных условиях по естественным причинам невозможно или маловероятно. Такое определение является общим для всех явлений, связанных с КТ или с любыми другими методами диагностики. Для лучшего понимания артефактов в компьютерной диагностике было разработано несколько другое определение этого явления.
Артефактами изображений в компьютерной томографии называют любые несоответствия между КТ-числами реконструктивного изображения и истинными коэффициентами ослабления объекта. Такой вариант определения более полно выражает суть артефактов при КТ.
Причины приводящие к возникновению артефактов
1. Причины, связанные непосредственно с нарушением работы компьютерного томографа.
Компьютерный томограф является сложным техническим аппаратом, в работе которого, для качественного получения изображения, важнейшую роль играет исправность всех составляющих частей. Основные части компьютерного томографа — лучевая трубка, принимающий изображение детектор (для конусно-лучевой компьютерной томографии — матрица), компьютер, обрабатывающий информацию, полученную с детектора, и выводящий изображения на экран монитора. Следовательно, выход из строя, хотя бы частично, любого из этих элементов приведет к появлению артефактов в КТ-изображении
до невозможности интерпретации. Чаще всего такая ситуация связана с самим пациентом, который, по разным причинам (неправильное позиционирование пациента лаборантом, слишком крупный пациент, не помещающийся по диаметру вращения аппарата, непроизвольное движение пациента во время исследования), вызывает блокировку движущейся части аппарата.
Еще одна причина появления артефактов, связанная с компьютерным томографом, это сбой калибровки аппарата. Каждый компьютерный томограф, выпускающийся с завода, проходит первичную калибровку, которая осуществляется по стандартным принципам. Так как томограф является сложным техническим устройством, после установки его на месте дальнейшей эксплуатации необходимо дополнительно откалибровать аппарат специалистом-инженером, желательно вместе с врачом-рентгенологом, который будет работать с этим томографом, для получения наиболее качественного КТ-изображения. Помимо этого, компьютерный томограф во время работы хотя бы раз в год должен проходить диагностическую калибровку для выявления отклонений качества изображения. Только при выполнении всех этих требований можно уверенно говорить о качественной работе томографа. К сожалению, на данный момент в России далеко не всегда выполняются эти условия, что и приводит к появлению артефактов, связанных со сбоем калибровки.
2. Наличие рентгеноконтрастного материала в зоне интереса
Это одна из самых частых причин возникновения артефактов КТ-изображения. Для правильной интерпретации изображения в этой ситуации необходимо хорошо представлять, какой материал будет давать артефакты при КТ-диагностике. Ведущим материалом, который будет вызывать искажения изображения, является металл. Металлокерамические конструкции, металлические пластины, анкерные штифты, пирсинг и дентальные имплантаты – наиболее часто встречающиеся структуры, которые врач может увидеть на КТ-изображении. Все они будут давать интенсивные артефакты, мешающие грамотной оценке окружающих тканей.
Другой причиной возникновения артефактов может быть рентгеноконтрастный пломбировочный материал. Любой пломбировочный материал, независимо от своих свойств, дает хотя бы минимальный артефакт. В данной ситуации все зависит от знаний врача о самом материале. Если раньше использовалось большое количество различных материалов для пломбировки, начиная от гуттаперчи и заканчивая серебром, то сейчас круг материалов значительно уменьшился. Следовательно, при интерпретации КТ-изображения, зная состав пломбировочного материала, врач может заранее предугадать, какой по интенсивности артефакт он увидит на изображении. Это уменьшает количество диагностических ошибок.
Помимо рентгеноконтрастных материалов в стоматологии используются и нерентгеноконтрастные, (например, стекловолокно), которые не будут видны на изображении, что также необходимо учитывать
при оценки КТ-снимков.
3. Причины, связанные с пациентом
Пациент — живой человек, и в связи с этим с ним могут быть связаны причины, которые вызывают искажения на КТ-изображении. Для любого человека проведение каких-либо диагностических манипуляций является стрессом. Поэтому, даже если пациенту кажется, что он спокоен и не испытывает дискомфорта от прохождения КТ-процедуры, необходимо в любом случае создать максимально благоприятные условия для выполнения снимка. Эта обязанность накладывается на рентгенолаборанта. В его задачи входит максимально доступным образом объяснить пациенту, в чем суть данной процедуры, что требуется от пациента во время исследования и т. д. Основная обязанность пациента во время процесса работы аппарата сводится к тому, чтобы исключить какое-либо движение с его стороны. Тогда КТ-изображение будет идеальным. Если же происходит даже минимальное движение пациента, то это обязательно отразится на изображении
- пациент делал глотательные движения во время исследования — вроде бы ничего страшного в этом нет, но, на самом деле, это не так. Помимо глотательного рефлекса всегда будут микродвижения зубами, что, естественно, приведет к артефактам;
- глубокое или форсированное дыхание — одна из основных ошибок, связанных с пациентом. Когда лаборант объясняет пациенту, что во время исследование дышать можно, необходимо обязательно уточнить, как дышать — спокойно и через нос. Тогда шансы на непроизвольное движение головы пациента уменьшаются. Конечно, можно было попросить пациента совершенно не дышать, но, во-первых, это очень тяжело для некоторых категорий людей (пенсионного возраста, например), а во-вторых, не каждый сможет не дышать от 30 до 60 секунд в зависимости от аппарата.
- психические и динамические нарушения — здесь необходимо спросить у пациента, есть ли у него такие заболевания, как клаустрофобия, тремор головы и так далее для исключения ситуации, когда пациент физически не способен оставаться неподвижным на протяжении всего исследования.
Нами были рассмотрены основные и самые частые причины, приводящие к появлению артефактов КТ-изображения. Теперь же рассмотрим классификацию артефактов.
К сожалению, так как метод конусно-лучевой компьютерной томографии относительно молодой, на данной момент не существует единой классификации артефактов. Поэтому мы будем пользоваться одной из объективных, на наш взгляд, классификаций, которая поможет разобраться в проблеме искажений изображения в КТ-диагностике. Помимо классификации мы постарались выделить основные особенности каждой группы артефактов, чтобы понять, в чем принципиальное отличие каждой из них.
Классификация артефактов
1. Аппаратные артефакты.
Как понятно из названия, это те артефакты, которые связаны с поломкой компьютерного томографа.
2. Динамические искажения.
Данная группа артефактов вытекает из причин, связанных с движением пациента. Какие же свойства они имеют?
- Двойные контуры − основной признак динамического искажения. Независимо от того, какое по интенсивности было движение пациента во время исследования, практически всегда на КТ-изображении будет наблюдаться наличие удвоения контуров структур пациента.
- размытие части или всего изображения. Если пациент во время исследования сделал однократное движение головой, то мы видим появление двойных контуров. Но если пациент по каким-то причинам несколько раз двигался во время работы аппарата, это приводит к полному либо частичному размытию изображения.
- «линия перелома» по срединной линии нижней челюсти. Довольно специфический признак, который можно увидеть нечасто. Проявляется только на аксиальном срезе в нижней трети нижней челюсти и на объемном изображении 3D-модели. Часто является причиной неправильной интерпретации КТ-изображения, когда врач-стоматолог может, не зная происхождения артефакта, ошибочно поставить диагноз перелома нижней челюсти.
3. Зона повышенной контрастности.
Зона повышенной контрастности и дефект наполнения связаны с использованием в стоматологии материалов, обладающих высокой рентгеноконтрастностью. Данные материалы значительно усложняют оценку КТ-изображения, особенно если у пациента в анамнезе наличие мостовидных протезов, дентальных имплантатов и большое количество запломбированных каналов.
Причина появления данных артефактов вытекает
из свойств рентгеновских лучей. Известно, что при попадании рентгеновских лучей на объект с высокой плотностью, возникает эффект ослабления или поглощения лучей этим объектом. В связи с этим на КТ-изображении возникает тень (зона просветления) за объектом, например, дентальным имплантатом. Это приводит к появлению артефактов, которые и называются дефектами наполнения.
Помимо поглощения лучей, объект с высокой плотностью способен отражать и перераспределять направленное на него рентгеновское излучение. В результате чего и возникает явление зоны повышенной контрастности.
- в аксиальном срезе — чередование темных и светлых полос, отходящих от объекта. Из-за того, что компьютерный томограф делает вокруг пациента один или два оборота, основной признак зоны повышенной контрастности будет, в первую очередь, виден в горизонтальной плоскости (аксиальном срезе).
- другой особенностью распространения данного вида артефактов является наличие искажений только в тех срезах, где непосредственно располагается объект с высокой плотностью. Например, если посмотреть на КТ-изображение металлокерамической коронки, то мы будем наблюдать наличие зоны повышенного контрастирования на аксиальном срезе только по высоте коронки. Выше или ниже нее артефактов не будет.
- в сагиттальном срезе – вертикальные светлые
и темные полосы, идущие друг за другом. Появление этого признака зоны повышенного контрастирования бывает в тех случаях, когда рядом располагается несколько объектов с высокой плотностью.
- на объемной модели — в виде заостренных игл.
- MIP-проекция — горизонтальные полосы. Эти два признака связаны с 3D-моделью пациента. Единственное между ними отличие — это использование на 3D-модели разных вариантов просмотра изображения: MIP и VR (объемная модель). Если артефакт есть на одном из вариантов, он обязательно будет присутствовать и на другом. Чем больше металлоконструкций имеется у пациента, тем более интенсивными будут выражены «иглы» на объемной модели и полосы в MIP-проекции.
4. Дефект наполнения.
Как уже было сказано, артефакты дефекта наполнения и зоны повышенной контрастности связаны между собой и возникают только вокруг объектов
с повышенной рентгеноконтрастностью. Но если зона повышенной контрастности является «безобидным» артефактом, мешающим только в интерпретации изображения, то дефект наполнения достаточно часто симулирует патологические состояния, что может привести к гипердиагностике КТ.
Они проявляются в виде зоны просветления. Это и приводит к неправильному восприятию КТ-изображения.
Правильная оценка положения и размеров имплантатов Правильная оценка положения и размеров имплантатов
Один из примеров — это оценка положения имплантата. Как уже было сказано, на КТ невозможно с высокой долей вероятности сказать, есть ли явления периимлантита вокруг имплантата или нет. Для этого используется визиограф. Но оценить положение и размеры имплантата вполне возможно. Если при интерпретации установленного имплантата увечить толщину среза до диаметра имплантата, то мы сможем уверенно определить, как располагается данный имплантат в костной ткани, насколько близко он расположен к нижнечелюстному каналу или бухте гайморовой пазухи. В том случае, если использовать толщину среза меньше диаметра имплантата, за счет наличия артефактов вокруг нее невозможно будет оценить даже его размеры, так как визуально он будет казаться больше.
2. Сравнение разных проекций
Достаточно частая ошибка врачей заключается в том, что многие стараются акцентировать свое внимание на каком-то одном срезе. Это приводит к неправильной интерпретации изображения. Примером может являться определение наличия движения пациента во время исследования. Если врач по каким-либо причинам привык работать в основном только на корональном (фронтальном) срезе, то он может не заметить, что на КТ-изображении есть признаки динамического артефакта, который проявляется чаще всего на аксиальном и сагиттальном срезе. Следовательно, это приведет и к неправильной оценке размеров структур челюстно-лицевой области, которые из-за движения пациента могут быть искажены.
КТ с контрастированием – исследование, предполагающее использование рентгеновского излучения в минимальных дозах, а также сопровождающееся введением специального вещества для усиления контрастности здоровых и патологически измененных тканей.
КТ с контрастом назначается далеко не в каждом случае использования методики компьютерной томографии. Этот способ обследования является очень точным, позволяя рассмотреть даже мельчайшие опухоли, тромбы и гематомы и применяется при необходимости детализации картины заболевания.
Вводя контрастный препарат внутривенно, мы отвечаем сразу на несколько вопросов: есть ли гипо- или гиперваскулярные опухоли в интересующей нас зоне и каковы ее размеры,
есть ли в ней некроз или кровоизлияние,
нет ли тромбозов , аневризм, инвазий сосудов,
нет ли нарушения целостности сосудистой стенки, нет транзиторных нарушений перфузии исследуемого органа.
КТ с контрастом выполняется в случаях, когда нужно очень четко разделять нормальные и аномальные структуры в человеческом организме. Такая дифференцировка достигается посредством усиления сигнала от больных тканей. Эффект контрастирования при КТ основывается на том, что большинство опухолей, особенно, злокачественных, кровоснабжается лучше, чем здоровые ткани. Поэтому контрастное вещество будет накапливаться в них, давая картину отличия от прочих тканей. Кроме того, контраст необходим для изучения состояния сосудов – вен, артерий. На снимках КТ контраст будет выделяться белым цветом, что позволит хорошо изучить этот участок.
КТ с контрастом и онкология
В большинстве случаев процедура рекомендуется при подозрении на онкологический процесс, либо для дифференцирования доброкачественной опухоли со злокачественной. Так, рекомендуется КТ с контрастным веществом при:
- Опухолях паренхиматозных органов брюшной полости и забрюшинного пространства (при раке почек, карциноме печени, поджелудочной железы, селезенки).
- Раке полых органов брюшной полости – кишечника, желчного пузыря.
- Образованиях грудной клетки – легких, средостения, сердца.
- Опухолях головного мозга и основания черепа.
- Новообразованиях опорно-двигательного аппарата.
Томография с контрастированием позволит различить банальную и часто встречающуюся кисту почки от почечно-клеточного рака или доброкачественной липомы, ангиомы. При изучении состояния печени КТ поможет дифференцировать цирроз печени, доброкачественные опухоли и гепатоцеллюлярный рак.
Применяется КТ с контрастным усилением при лимфомах – для отличия их от другого ракового заболевания (лимфогранулематоз) или от простого лимфаденита. Контрастирование позволит установить степень ракового заболевания, его распространенность, поражение регионарных лимфоузлов, наличие метастазов. Часто назначают КТ и при малигнизации доброкачественных опухолей, которая будет заметна по ряду специфических признаков (васкуляризация, увеличение в размерах и т.д.).
Компьютерная томография с контрастным усилением весьма информативна при диагностике внутри просветных тромбов, а также тромбированных аневризм, зон сужения тромбами аорты. Также контраст позволит детально изучить сосудистые мальформации, в том числе – перед оперативным вмешательством по поводу их удаления. Обследование даст полную картину при истончении стенок вен, варикозе глубоких вен и при тромбофлебите, а также при атеросклерозе артерий.
Компьютерная томография с контрастированием применяется при заболеваниях таких зон организма:
- Полых органов – желудка, кишечника, пищевода.
- Легких, бронхов и трахеи.
- Гортани и голосовых связок.
- Головного мозга, спинного мозга.
- Основания черепа.
- Всех отделов позвоночника.
- Костей.
- Челюстей.
- Носа и пазух.
Для процедуры применяются различные препараты – ионные и неионные, с содержанием йода. Именно йод повышает интенсивность изображения, при этом вред от его проникновения в организм практически отсутствует. Самыми распространенными являются ионные препараты, но неионные еще более предпочтительны (их токсичность равна нулю).
К ионным средствам относят - Метризоат, Диатризоат, Иоксаглат,
к неионным – Йопромид, Йопамидол, Йогексол и другие.
До введения препарата врач обязательно уточняет наличие некоторых заболеваний и состояний у пациента, которые могут стать противопоказаниями к процедуре.
До обследования пациент должен сдать ряд лабораторных анализов
(биохимия крови: мочевина (2,4-6,4 ммоль/л) и креатинин (мужчины старше 15 лет — 80-150 мкмоль/л, старше 60 лет — 71-115; женщины старше 18 лет — 53-97, старше 50 лет — 53-106).
При повышении указанных показателей проведение контрастирования не проводится. Количество контрастного вещества рассчитывается исходя из веса человека.
Есть разные способы введения контраста, основные из них таковы:
- Болюсный. При болюсном способе введения в локтевую или другую вену устанавливается шприц-инжектор, у которого нормируется скорость подачи препарата.
- Внутривенный однократный. Препарат один раз вводится в вену обычным шприцем.
- Пероральный. В этом случае средство принимается через рот.
- Ректальный. Для сканирования кишечника контрастное вещество вводится через прямую кишку однократно.
Противопоказаниями при КТ с конрастными веществами, содержащими йодсодержащие препараты являются:
• Тяжелая форма бронхиальной астмы и сахарного диабетаСтрогим противопоказанием к любой КТ является беременность, ведь исследование предполагает использование рентгеновского излучения. Относительное противопоказание – грудное вскармливание: после процедуры в течение 1-2 суток следует исключать кормление грудью. У томографа есть ограничение по весу пациента, и при выполнении КТ у людей с массой тела более 110-120 кг могут возникнуть сложности.
Обычно рекомендуется не выполнять процедуру чаще, чем раз в 6 месяцев. Это ограничение связано не с применением контраста, а с получением лучевой нагрузки во время КТ. Тем не менее, эта нагрузка минимальна, и по жизненным показаниям КТ может быть проведена чаще. Следует помнить, что у ряда пациентов (1-3%) наблюдаются патологические реакции на введение контрастного вещества, что также может ограничить частоту выполнения процедуры. К таким реакциям относятся:
В связи с частыми ложноотрицательными результатами первичного ПЦР-исследования и отсутствием классических признаков при атипичной пневмонии компьютерная томография становится самым информативным способом диагностики COVID-19. В чем же перспективность этой технологии и что показывает КТ легких при коронавирусе?
Запишитесь на “кт легких” в ЦМРТ.
Компьютерная томография легких
КТ-диагностика коронавируса
В свете последних событий, связанных с распространением коронавирусной инфекции и развитием осложнений, возникающих на фоне уже имеющихся болезней, подход к постановке диагноза претерпел существенные изменения. Нередко первичный ПЦР-анализ, позволяющий выявлять наличие вируса, не срабатывает. Это может быть связано с неправильным забором биоматериала или «опусканием» возбудителя из носоглотки в нижележащие отделы респираторного тракта. Кроме того, немаловажными факторами, влияющими на задержку диагностики, является высокая загруженность лабораторий и достаточно длительное ожидание результата. Именно поэтому в качестве скринингового метода обследования бессимптомных носителей и пациентов с признаками заболевания рекомендована компьютерная томография грудной клетки.
Дата публикации: 01 Декабря 2020 года
Дата проверки: 02 Декабря 2020 года
Что это за метод
КТ – это высокочувствительный метод лучевой визуализации различных анатомических структур. Послойная диагностика, основанная на рентгеновском излучении, позволяет получать контрастное трехмерное изображение исследуемой области. Она дает оценку состоянию костных и мягких тканей, обнаруживает изменения контуров, размеров и структуры органов, наличие свободного газа или жидкости. Неинвазивное, абсолютно безболезненное обследование занимает несколько секунд, обладает высокой чувствительностью и специфичностью. Сканирование на современных томографах с программой контроля облучения проводится при сниженной лучевой нагрузке.
Когда следует делать КТ
Пневмония на КТ легких обнаруживается на 3-5 день от начала заболевания. Более раннее обследование может не выявить рентгенологических изменений в пораженном дыхательном органе. Именно поэтому при первых признаках острой респираторно-вирусной инфекции специалисты рекомендуют пройти ПЦР тестирование. Если ОРВИ протекает в легкой форме, многослойное рентгеновское сканирование делать не стоит.
Кому рекомендуется КТ в первую очередь
Компьютерная томография не проводится в целях профилактики. Исследование считается необходимым в следующих ситуациях:
- был контакт с пациентом с подтвержденной коронавирусной инфекцией
- присутствуют выраженные симптомы и клинические признаки респираторного заболевания (при решении вопроса о помещении в стационар)
- есть необходимость плановой госпитализации для лечения заболевания, не связанного с COVID-19
Направление врача не является необходимым условием для проведения КТ, однако оно помогает получить более полную картину заболевания.
Чем КТ-диагностика отличается от тестов
Лабораторное тестирование и компьютерная томография преследуют разные цели. В первом случае определяется наличие возбудителя инфекции, а во втором – факт самой болезни. Согласно статистическим данным, у половины людей с положительным ПЦР-тестом на коронавирус симптомы заболевания отсутствуют. Другими словами, у инфицированного нет восприимчивости к возбудителю и в течение некоторого времени он может быть носителем инфекции, не болея. В этом случае КТ легких после коронавируса проводить бессмысленно.
Однако если у пациента налицо признаки ОРВИ, то имеется вероятность развития вирусной пневмонии. И самым эффективным методом её ранней диагностики является компьютерная томография. Именно она позволяет выиграть время, начав лечение до усугубления состояния.
Противопоказания
Абсолютным противопоказанием к КТ является беременность (первые 2 триместра). Исследование не проводится пациентам, чья масса тела превышает величину, допустимую для томографа. В соответствии с последними данными международных конференций в период грудного вскармливания проведение томографии разрешается. Однако после процедуры необходимо обязательно сцедить первую порцию молока. Противопоказанием к использованию внутривенного контрастирования является тяжелая почечная, печеночная недостаточность и непереносимость контрастного препарата, в основе которого есть йод.
Чем можно заменить КТ
Альтернативой компьютерной томографии при исследовании состояния легких является бронхоскопия. Эта диагностическая методика предполагает использование эндоскопа. Оснащенное камерой устройство, предназначенное для забора биологического материала и введения лекарственного препарата, вводится непосредственно в дыхательные пути. Процедура выполняется под наркозом и постоянно контролируется специалистом. Она хорошо переносится пациентами, находящимися на ИВЛ. В критических случаях лежачим больным может быть назначена портативная рентгенография.
Помогает ли КТ грудной клетки поставить диагноз при COVID-19
На сегодняшний день компьютерная томография считается самой достоверной методикой, позволяющей выявить легочные проявления коронавирусной инфекции. Именно по томографическим снимкам можно определить вирусный или бактериальный характер воспаления.
Вопрос «является ли КТ подтверждением коронавируса?» следует назвать некорректным. Антитела к COVID-19, признанные маркером перенесенного инфицирования, выявляются при проведении ПЦР. Что же касается компьютерной томографии, то она не обнаруживает сам возбудитель, а позволяет подтвердить или опровергнуть наличие вирусной пневмонии.
Как выглядят легкие при коронавирусе на КТ
У пациентов с воспалением, вызванным коронавирусной инфекцией, на томографических снимках обнаруживаются характерные радиологические признаки:
- эффект «матового стекла» (многоочаговые тени или помутнения, связанные с повышением плотности паренхимы легких)
- рисунок «булыжной мостовой» (утолщения междольковых перегородок приводят к усилению и сетчатой деформации легочного рисунка)
- единичные или множественные узелковые поражения
- диффузное (разлитое) уплотнение – пиковая стадия заболевания, названная «белое легкое»
Повышение плотности легочной ткани – это то, что смотрят на КТ при коронавирусе. Такие изменения служат показателем для назначения интенсивного лечения. При отсутствии его эффективности через 2-3 дня может быть назначено повторное сканирование.
Как выглядит COVID-19 на томограмме
Компьютерная томография обнаруживает не вирус, а вызванные им патологические изменения. При подозрении на COVID-19-пневмонию в результатах обследования указывают дату появления симптомов болезни, метод сканирования и все «находки» в легочной ткани, соответствующие стандартному протоколу КТ грудной клетки.
Подготовка к КТ
КТ без контраста не требует подготовки. При необходимости контрастного усиления после последнего приема пищи должно пройти не менее 6 часов. Если планируется КТ с контрастом, необходимо сдать анализ на уровень креатинина.
Почему не стоит бояться проходить
КТ в период карантина
В условиях пандемии каждому человеку, нуждающемуся в обследовании, выдается одноразовая маска. По окончанию процедуры проводится полная санобработка и кварцевание. Поэтому на вопрос «можно ли заразиться коронавирусом на КТ?» ответ будет однозначно отрицательным.
Врач-рентгенолог, руководитель медицинского отдела по ЮФО рентгенодиагностических центров «Пикассо», ассистент кафедры лучевой диагностики КубГМУ, руководитель учебного центра «Пикассо» ЮФОАртефакты и искажения при конусно-лучевой компьютерной томографии
На сегодняшний день ни для кого не секрет, что компьютерная томография (КТ) занимает все большие позиции в таких специальностях медицины как стоматология, оториноларингология и челюстно-лицевая хирургия. Причины такой ситуации вполне очевидны: КТ позволяет в несколько раз увеличить качество диагностики пациентов перед лечением и в его процессе. В отличие от других методов рентгенодиагностики, КТ обладает таким неоспоримым преимуществом, как отсутствие проекционного искажения объекта, т. е. масштаб КТ-изображения и реальные размеры структур пациента будут относиться друг к другу в масштабе один к одному. Это открывает уникальные возможности для врачей. Можно с уверенностью сказать, что КТ-диагностика в стоматологии, ЛОР-патологии и ЧЛХ в скором времени станет золотым стандартом при подготовке пациента к лечению, а также в контроле его качества.
Но, как и любой диагностический метод, КТ имеет свои особенности, которые необходимо учитывать при оценке изображения. Эти особенности вызывают определенные трудности не только у лечащих врачей, но и у врачей-рентгенологов, которые непосредственно занимаются интерпретацией КТ-изображения. Данную особенность КТ-изображения принято называть артефактами или, что менее правильно, искажениями.
В статье будут рассмотрены наиболее частые артефакты, встречающиеся в КТ-диагностике.
(от лат. аrte factum — искусственно сделанное) — явление, предмет, появление которого в данных условиях по естественным причинам невозможно или маловероятно. Такое определение является общим для всех явлений, связанных с КТ или с любыми другими методами диагностики. Для лучшего понимания артефактов в компьютерной диагностике было разработано несколько другое определение этого явления.
Артефактами изображений в компьютерной томографии называют любые несоответствия между КТ-числами реконструктивного изображения и истинными коэффициентами ослабления объекта. Такой вариант определения более полно выражает суть артефактов при КТ.
Причины приводящие к возникновению артефактов
1. Причины, связанные непосредственно с нарушением работы компьютерного томографа.
Компьютерный томограф является сложным техническим аппаратом, в работе которого, для качественного получения изображения, важнейшую роль играет исправность всех составляющих частей. Основные части компьютерного томографа — лучевая трубка, принимающий изображение детектор (для конусно-лучевой компьютерной томографии — матрица), компьютер, обрабатывающий информацию, полученную с детектора, и выводящий изображения на экран монитора. Следовательно, выход из строя, хотя бы частично, любого из этих элементов приведет к появлению артефактов в КТ-изображении
до невозможности интерпретации. Чаще всего такая ситуация связана с самим пациентом, который, по разным причинам (неправильное позиционирование пациента лаборантом, слишком крупный пациент, не помещающийся по диаметру вращения аппарата, непроизвольное движение пациента во время исследования), вызывает блокировку движущейся части аппарата.
Еще одна причина появления артефактов, связанная с компьютерным томографом, это сбой калибровки аппарата. Каждый компьютерный томограф, выпускающийся с завода, проходит первичную калибровку, которая осуществляется по стандартным принципам. Так как томограф является сложным техническим устройством, после установки его на месте дальнейшей эксплуатации необходимо дополнительно откалибровать аппарат специалистом-инженером, желательно вместе с врачом-рентгенологом, который будет работать с этим томографом, для получения наиболее качественного КТ-изображения. Помимо этого, компьютерный томограф во время работы хотя бы раз в год должен проходить диагностическую калибровку для выявления отклонений качества изображения. Только при выполнении всех этих требований можно уверенно говорить о качественной работе томографа. К сожалению, на данный момент в России далеко не всегда выполняются эти условия, что и приводит к появлению артефактов, связанных со сбоем калибровки.
2. Наличие рентгеноконтрастного материала в зоне интереса
Это одна из самых частых причин возникновения артефактов КТ-изображения. Для правильной интерпретации изображения в этой ситуации необходимо хорошо представлять, какой материал будет давать артефакты при КТ-диагностике. Ведущим материалом, который будет вызывать искажения изображения, является металл. Металлокерамические конструкции, металлические пластины, анкерные штифты, пирсинг и дентальные имплантаты – наиболее часто встречающиеся структуры, которые врач может увидеть на КТ-изображении. Все они будут давать интенсивные артефакты, мешающие грамотной оценке окружающих тканей.
Другой причиной возникновения артефактов может быть рентгеноконтрастный пломбировочный материал. Любой пломбировочный материал, независимо от своих свойств, дает хотя бы минимальный артефакт. В данной ситуации все зависит от знаний врача о самом материале. Если раньше использовалось большое количество различных материалов для пломбировки, начиная от гуттаперчи и заканчивая серебром, то сейчас круг материалов значительно уменьшился. Следовательно, при интерпретации КТ-изображения, зная состав пломбировочного материала, врач может заранее предугадать, какой по интенсивности артефакт он увидит на изображении. Это уменьшает количество диагностических ошибок.
Помимо рентгеноконтрастных материалов в стоматологии используются и нерентгеноконтрастные, (например, стекловолокно), которые не будут видны на изображении, что также необходимо учитывать
при оценки КТ-снимков.
3. Причины, связанные с пациентом
Пациент — живой человек, и в связи с этим с ним могут быть связаны причины, которые вызывают искажения на КТ-изображении. Для любого человека проведение каких-либо диагностических манипуляций является стрессом. Поэтому, даже если пациенту кажется, что он спокоен и не испытывает дискомфорта от прохождения КТ-процедуры, необходимо в любом случае создать максимально благоприятные условия для выполнения снимка. Эта обязанность накладывается на рентгенолаборанта. В его задачи входит максимально доступным образом объяснить пациенту, в чем суть данной процедуры, что требуется от пациента во время исследования и т. д. Основная обязанность пациента во время процесса работы аппарата сводится к тому, чтобы исключить какое-либо движение с его стороны. Тогда КТ-изображение будет идеальным. Если же происходит даже минимальное движение пациента, то это обязательно отразится на изображении
- пациент делал глотательные движения во время исследования — вроде бы ничего страшного в этом нет, но, на самом деле, это не так. Помимо глотательного рефлекса всегда будут микродвижения зубами, что, естественно, приведет к артефактам;
- глубокое или форсированное дыхание — одна из основных ошибок, связанных с пациентом. Когда лаборант объясняет пациенту, что во время исследование дышать можно, необходимо обязательно уточнить, как дышать — спокойно и через нос. Тогда шансы на непроизвольное движение головы пациента уменьшаются. Конечно, можно было попросить пациента совершенно не дышать, но, во-первых, это очень тяжело для некоторых категорий людей (пенсионного возраста, например), а во-вторых, не каждый сможет не дышать от 30 до 60 секунд в зависимости от аппарата.
- психические и динамические нарушения — здесь необходимо спросить у пациента, есть ли у него такие заболевания, как клаустрофобия, тремор головы и так далее для исключения ситуации, когда пациент физически не способен оставаться неподвижным на протяжении всего исследования.
Нами были рассмотрены основные и самые частые причины, приводящие к появлению артефактов КТ-изображения. Теперь же рассмотрим классификацию артефактов.
К сожалению, так как метод конусно-лучевой компьютерной томографии относительно молодой, на данной момент не существует единой классификации артефактов. Поэтому мы будем пользоваться одной из объективных, на наш взгляд, классификаций, которая поможет разобраться в проблеме искажений изображения в КТ-диагностике. Помимо классификации мы постарались выделить основные особенности каждой группы артефактов, чтобы понять, в чем принципиальное отличие каждой из них.
Классификация артефактов
1. Аппаратные артефакты.
Как понятно из названия, это те артефакты, которые связаны с поломкой компьютерного томографа.
2. Динамические искажения.
Данная группа артефактов вытекает из причин, связанных с движением пациента. Какие же свойства они имеют?
- Двойные контуры − основной признак динамического искажения. Независимо от того, какое по интенсивности было движение пациента во время исследования, практически всегда на КТ-изображении будет наблюдаться наличие удвоения контуров структур пациента.
- размытие части или всего изображения. Если пациент во время исследования сделал однократное движение головой, то мы видим появление двойных контуров. Но если пациент по каким-то причинам несколько раз двигался во время работы аппарата, это приводит к полному либо частичному размытию изображения.
- «линия перелома» по срединной линии нижней челюсти. Довольно специфический признак, который можно увидеть нечасто. Проявляется только на аксиальном срезе в нижней трети нижней челюсти и на объемном изображении 3D-модели. Часто является причиной неправильной интерпретации КТ-изображения, когда врач-стоматолог может, не зная происхождения артефакта, ошибочно поставить диагноз перелома нижней челюсти.
3. Зона повышенной контрастности.
Зона повышенной контрастности и дефект наполнения связаны с использованием в стоматологии материалов, обладающих высокой рентгеноконтрастностью. Данные материалы значительно усложняют оценку КТ-изображения, особенно если у пациента в анамнезе наличие мостовидных протезов, дентальных имплантатов и большое количество запломбированных каналов.
Причина появления данных артефактов вытекает
из свойств рентгеновских лучей. Известно, что при попадании рентгеновских лучей на объект с высокой плотностью, возникает эффект ослабления или поглощения лучей этим объектом. В связи с этим на КТ-изображении возникает тень (зона просветления) за объектом, например, дентальным имплантатом. Это приводит к появлению артефактов, которые и называются дефектами наполнения.
Помимо поглощения лучей, объект с высокой плотностью способен отражать и перераспределять направленное на него рентгеновское излучение. В результате чего и возникает явление зоны повышенной контрастности.
- в аксиальном срезе — чередование темных и светлых полос, отходящих от объекта. Из-за того, что компьютерный томограф делает вокруг пациента один или два оборота, основной признак зоны повышенной контрастности будет, в первую очередь, виден в горизонтальной плоскости (аксиальном срезе).
- другой особенностью распространения данного вида артефактов является наличие искажений только в тех срезах, где непосредственно располагается объект с высокой плотностью. Например, если посмотреть на КТ-изображение металлокерамической коронки, то мы будем наблюдать наличие зоны повышенного контрастирования на аксиальном срезе только по высоте коронки. Выше или ниже нее артефактов не будет.
- в сагиттальном срезе – вертикальные светлые
и темные полосы, идущие друг за другом. Появление этого признака зоны повышенного контрастирования бывает в тех случаях, когда рядом располагается несколько объектов с высокой плотностью.
- на объемной модели — в виде заостренных игл.
- MIP-проекция — горизонтальные полосы. Эти два признака связаны с 3D-моделью пациента. Единственное между ними отличие — это использование на 3D-модели разных вариантов просмотра изображения: MIP и VR (объемная модель). Если артефакт есть на одном из вариантов, он обязательно будет присутствовать и на другом. Чем больше металлоконструкций имеется у пациента, тем более интенсивными будут выражены «иглы» на объемной модели и полосы в MIP-проекции.
4. Дефект наполнения.
Как уже было сказано, артефакты дефекта наполнения и зоны повышенной контрастности связаны между собой и возникают только вокруг объектов
с повышенной рентгеноконтрастностью. Но если зона повышенной контрастности является «безобидным» артефактом, мешающим только в интерпретации изображения, то дефект наполнения достаточно часто симулирует патологические состояния, что может привести к гипердиагностике КТ.
Они проявляются в виде зоны просветления. Это и приводит к неправильному восприятию КТ-изображения.
Правильная оценка положения и размеров имплантатов Правильная оценка положения и размеров имплантатов
Один из примеров — это оценка положения имплантата. Как уже было сказано, на КТ невозможно с высокой долей вероятности сказать, есть ли явления периимлантита вокруг имплантата или нет. Для этого используется визиограф. Но оценить положение и размеры имплантата вполне возможно. Если при интерпретации установленного имплантата увечить толщину среза до диаметра имплантата, то мы сможем уверенно определить, как располагается данный имплантат в костной ткани, насколько близко он расположен к нижнечелюстному каналу или бухте гайморовой пазухи. В том случае, если использовать толщину среза меньше диаметра имплантата, за счет наличия артефактов вокруг нее невозможно будет оценить даже его размеры, так как визуально он будет казаться больше.
2. Сравнение разных проекций
Достаточно частая ошибка врачей заключается в том, что многие стараются акцентировать свое внимание на каком-то одном срезе. Это приводит к неправильной интерпретации изображения. Примером может являться определение наличия движения пациента во время исследования. Если врач по каким-либо причинам привык работать в основном только на корональном (фронтальном) срезе, то он может не заметить, что на КТ-изображении есть признаки динамического артефакта, который проявляется чаще всего на аксиальном и сагиттальном срезе. Следовательно, это приведет и к неправильной оценке размеров структур челюстно-лицевой области, которые из-за движения пациента могут быть искажены.
Читайте также: