ОФЭКТ/КТ: функциональная диагностика метаболически активных процессов

Молекулярная визуализация

В настоящее время идет разработка большого количества специфичных к различным опухолям радиофармпрепаратов для ОФЭКТ и специализированных агентов для радионуклидной терапии. Опухоли, к которым применяются данные параметры, невозможно обнаружить с помощью других диагностических методов. Чем выше специфичность препаратов, тем сильнее ощущается необходимость в непосредственном получении точной анатомической информации. Благодаря полной интеграции и исключительному качеству изображений технология ОФЭКТ/КТ идеально подходит для эффективной визуализации специализированных радиофармпрепаратов и агентов, что позволяет врачам точно локализовать полученную функциональную информацию.

Что нужно знать, направляясь на компьютерную томографию

Чтобы пройти МСКТ, необходимо направление от врача, в котором бы указывались область и цель исследования. При направлении на МСКТ с болюсным контрастированием также необходимо иметь на руках заключение аллерголога с разрешением на проведение исследования или рекомендациями о предварительной подготовке. Если у Вас на руках нет направления, Вы можете обратиться в любую из поликлиник «Семейного доктора», записавшись на прием к врачу-специалисту или врачу общей практики. Вас осмотрит опытный специалист, даст свои рекомендации и выпишет направление на МСКТ.

В зависимости от области исследования, Вам может потребоваться подготовка к прохождению МСКТ. Например, МСКТ печени и желчного пузыря делаются утром строго натощак. МСКТ почек или органов малого таза можно делать в течение дня, при этом допустим легкий завтрак. МСКТ головного мозга, носовых пазух, органов грудной клетки, костей и суставов можно делать в любое время, так как специальной подготовки к данным исследованиям не требуется.

Для более точного, индивидуального подбора программы проведения МСКТ и прицельной реконструкции изображений желательно иметь при себе все медицинские документы, отражающие историю заболевания. Возьмите с собой все имеющиеся у Вас результаты прошлых исследований (рентген, УЗИ, УЗЛГ, КТ, МРТ, ПЭТ). Весь ваш архив будет вам полностью возвращен вместе с результатами МСКТ.

Во время прохождения исследования Вам потребуется по указанию врача сохранять неподвижное положение и задержать дыхание на 10-20 секунд.

Что такое ОФЭКТ?

ОФЭКТ представляет собой методику выявления патологических изменений в человеческом организме, действие которой основано на принципах, ранее использовавшихся в сцинтиграфии. В организм пациента вводятся радиоактивные препараты (в случае с однофотонной эмиссионной компьютерной томографией — это ксенон, талий и технеций).

После этого высокочувствительные детекторы гамма-излучения регистрируют распад РФП в исследуемых тканях или органах, передают информацию на электронное устройство, а компьютер, в свою очередь, расшифровывает и обрабатывает данные с датчиков, формируя модели исследуемых органов.

Где используется сцинтиграфия?

Сцинтиграфия применяется в диагностике заболеваний легких, головного и спинного мозга, ЖКТ, печени и поджелудочной железы, почек и мочевыводящих путей, сердца, костной системы и сосудов, в онкологии. Кроме того, она позволяет исследовать состояние миокарда сердца, легочных артерий при тромбоэмболии, болезни Альцгеймера  и Паркинсона, а также щитовидной железы. Одним словом, сцинтиграфия применяется там, где требуется не только выявление локализации патологического очага, но и его функциональная оценка.

Сцинтиграфия дает возможность определить патологический очаг на ранней стадии, когда другие методы диагностики не позволяют выявить изменения. Например, можно увидеть переломы костей, которые не видны на рентгенографии. Также она позволяет выявить очаги остеомиелита. При патологии щитовидной железы можно визуализировать опухолевые очаги, а также т. н. горячие узлы. Помимо этого, можно оценить функцию почек, работу желчного пузыря и проходимость желчных путей.

Сцинтиграфию легких делают для оценки регионарной вентиляции и легочного капиллярного кровотока. Она может быть показана при подозрении на легочную эмболию, ателектаз, пневмосклероз, пневмонию, опухоли, обструктивные процессы и другие патологические состояния.

Сцинтиграфию сосудов применяют для изучения строения и проходимости вен и лимфатических сосудов. Такое исследование может быть как статическим, так и динамическим. Оно позволяет оценить скорость тока крови и лимфы, состояние сосудов и лимфатических узлов. Показанием к исследованию являются лимфостаз и хроническая венозная недостаточность. Кроме того, процедура проводится при подозрении на лимфогенное метастазирование опухолей.

Сцинтиграфия костей проводится для оценки структуры костной ткани и выявления патологических очагов в суставах, костях, позвонках, костях таза, грудине и костях черепа. Сцинтиграфия показана при подозрении на метастатическое поражение костей при злокачественных опухолях, ревматических поражениях, дегенеративно-дистрофических процессах, воспалительных изменениях и труднодиагностируемых переломах.

Сцинтиграфию ЖКТ проводят для оценки структуры полых и паренхиматозных органов, а также оценки их функции и выявления в них патологических очагов. При дисфагии, подозрении на первичные и метастатические новообразования, кишечную непроходимость, кишечные кровотечения, диффузные поражения печени, а также после операций на различных отделах ЖКТ проводят различные виды статической и динамической сцинтиграфии.

Показания к сцинтиграфии костей

Зачастую сканирование костей применяют после того, как проведены другие исследования, например, КТ или МРТ. Она помогает оценить выявленные аномалии и уточнить диагноз. Также сцинтиграфия используется в первичной диагностике. С помощью нее можно диагностировать следующие заболевания:

• Первичные злокачественные опухоли и метастатические очаги в костях.
• Доброкачественные новообразования в костной ткани.
• Переломы костей: например, перелом шейки бедра, стрессовые переломы, которые плохо визуализируются на рентгеновских снимках.
• Другие патологии, затрагивающие костную систему: спондилоартропатии, ревматоидный артрит, энтезопатии, болезнь Педжета, аваскулярный остеонекроз и др.

В онкологии сканирование костей наиболее информативно для диагностики следующих заболеваний:

• Солидные (плотные) опухоли, которые с высокой вероятностью метастазируют в кости. В частности, к таким новообразованиям относят рак молочной железы, легких, простаты, почек.
• Злокачественные заболевания крови и лимфоидной ткани, которые метастазируют в кости, в том числе неходжкинские лимфомы и лимфома Ходжкина.
• Остеосаркома и другие первичные опухоли костей.

Сканирование костей может быть проведено перед биопсией, чтобы изучить область, из которой планируется взять материал для исследования.

Зачем нужен контраст при КТ и когда его назначают

Тип обследования определяет врач с учетом показаний, ограничений, результатов ранее выполненной лабораторной и инструментальной диагностики

Из-за токсичности препарата на основе йода для почек перед введением контрастного вещества обязательна предварительная оценка  уровня креатинина сыворотки крови. В норме указанный показатель не должен превышать 100 мкмоль/мл. Годность результата анализа составляет 14 дней.

Контрастирование:

• улучшает качество изображений и делает возможной дифференциацию различных анатомических структур между собой;
• демонстрирует изменения в паренхиме органов;
• показывает участки неоваскуляризации – злокачественные новообразования имеют более развитую сосудистую сеть, которая обеспечивает питание и рост опухоли, препарат накапливается интенсивнее в патологически измененных зонах;
• позволяет рентгенологу сделать выводы о перфузии или функциональной способности органа;
• визуализирует сосуды – (КТ-ангиография / -флебография);
• делает более заметными естественные и искусственные (свищевые) полости, дает возможность изучения полых органов – желудочно-кишечного тракта, матки, мочевыделительной системы и др.

В лучевой диагностике используют различные контрасты для КТ, но чаще вводят йодсодержащие низко- и изоосмолярные препараты, растворимые в воде. Названия их вариативны, зависят от компании производителя. Средства имеют более высокий профиль безопасности:

• редко – в 1-3% – вызывают клинически значимые побочные эффекты – падение артериального давления, бронхоспазм, анафилактический шок, аритмию. Головокружение, дискомфорт в виде жара, тошнота, слюнотечение встречаются чаще, реакции не требуют остановки сканирования и купируются самостоятельно;
• неионизируемые препараты, применяемые в нашем медицинском центре “Магнит”, не связываются с белками, выводятся практически в неизменном виде из организма естественным путем – на 99% посредством клубочковой фильтрации;
• не влияют на дальнейшую повседневную деятельность, хорошо переносятся больными.

КТ с контрастом и без: на первом изображении после усиления явно видны метастазы в печени (стрелки)

Пути введения усилителя – пероральный, трансректальный, внутривенный – зависят от области интереса. При оценке желудка, кишечника требуется выполнение двойного контрастирования.

КТ с усилением применяют:

• если требуется уточнить результаты нативной компьютерной томографии;
• при необходимости проведения дифференциальной диагностики;
• для стадирования опухолевых процессов, поиска метастазов, оценки эффективности терапии у онкологического больного;
• при имеющихся противопоказаниях к МРТ – имплантированных в тело человека аппаратов жизнеобеспечения, наличии металлических составляющих в виде стентов, зажимов, сосудистых сеток и пр.

Даже с учетом накопления дозы излучения преимущества процедуры превышают недостатки.

КТ с контрастом что показывает:

• добро-, злокачественные новообразования, в том числе метастазы;
• инсульты, инфаркты головного мозга;
• кисты;
• полипы;
• инфекционно-воспалительные процессы, осложнения;
• эрозивные дефекты;
• туберкулезное поражение;
• аномалии развития;
• пролиферативные процессы, связанные с разрастанием ткани;
• функции каждой почки, архитектонику мочеточников при КТ-урографии;
• состояние лимфатических узлов;
• стенозы, расширения артерий и вен, тромбообразование, отложение кальция в стенке, расслоение аорты, кровоизлияния, мальформации – при условии применения сосудистого режима;
• патологии костной ткани – переломы, вывихи, очаги деструкции и пр.

Показания к обследованию

Показания к однофотонной эмиссионной компьютерной томографии отличаются в зависимости от вида такой процедуры:

1. ОФЭКТ-КТ скелета помогает выявить остеобластические костные метастазы у лиц с онкологией молочной железы или простаты. Такая процедура рекомендована и пациентам с подозрением на бластические метастазы в костях при прочих видах рака. Иногда ее проводят для оценки эффективности терапии или для диагностики прогрессирования болезни.
2. Сцинтиграфия почек помогает оценить функции почек у лиц с онкологией перед нефрэктомией. Также ее используют для визуализации накопительных и выделительных способностей таких органов при артериальной гипертонии, эндокринных и системных болезнях, патологиях мочевыделительной системы.
3. Сцинтиграфия щитовидной железы позволяет визуализировать анатомию этого органа, выявить возможные нарушения в ее деятельности, определить функциональную автономию узлов. ОФЭКТ-система помогает в диагностике гипер- или гипотиреоза, доброкачественных и злокачественных новообразований.
4. Сцинтиграфия паращитовидных желез направлена на выявление гормон-продуцирующей аденомы. Ее назначают лицам с повышенным уровнем паратгормона, сбоями фосфатно-кальциевого обмена, первичной формой гиперпаратиреоза и постменопаузальным остеопорозом. Также данная процедура помогает выявить вторичный или третичный гиперпаратиреоз.
5. ОФЭКТ печени и желчного пузыря используется при комплексной диагностике функциональных сбоев в гепатобилиарной системе. Данная процедура помогает оценить функциональное состояние гепатоцитов, сделать выводы о моторике желчного пузыря, оценить проходимость желчевыводящих путей и возможную дисфункцию сфинктера Одди. Ее могут порекомендовать пациентам с воспалительными или обменными болезнями печени, сбоями в деятельности желчного пузыря.
6. ОФЭКТ головного мозга. Это высокоинформативный метод диагностики позволяет обнаружить даже небольшие опухоли или метастазы, а также определить степень их распространения. Spect сканирование головного мозга отлично помогает рассмотреть все особенности кровообращения в головном мозгу, обнаружить возможные нарушения и определить их причину.
7. Сцинтиграфия сторожевого лимфоузла помогает отыскать первый лимфоузел на пути от злокачественной опухоли. Это исследование нередко практикуют при раке поражении молочной железы и онкологии кожи. ОФЭКТ помогает оптимизировать планируемое хирургическое вмешательство или совсем избежать его при отсутствии метастатических клеток в сторожевом лимфоузле.
8. ОФЭКТ сердца помогает выявить возможные нарушения кровообращения, патологически измененные участки в желудочках и миокарде, новообразования и воспалительные процессы. Такой метод диагностики нередко используют при необходимости отследить динамику сокращения сердца и контролировать сердечную функцию при лечении многих патологических состояний.

Целесообразность проведения сканирования в каждом конкретном случае определяется лечащим врачом. Доктор обязательно информирует пациента о том, зачем ему необходимо ОФЭКТ исследование, что это такое за процедура, как к ней готовится и как ее проводят.

Что показывает?

В отличие от других методов диагностики, однофотонная эмиссионная компьютерная томография позволяет проанализировать не только морфологию всех видов тканей, но и оценить их функциональное состояние и выявить те или иные патологические изменения. В ходе диагностической процедуры получают трехмерные изображения, что нехарактерно для таких визуализирующих методов, как КТ или МРТ, дающих лишь изображение в 2 проекциях. Сегодня данный метод диагностики является одним из самых информативных и широко применяется в различных областях медицины.

ОФЭКТ/КТ: новые возможности и перспективы. Крживицкий П.И.

Преимущества ОФЭКТ-КТ

• Позволяет получить трехмерное функциональное изображение
• Высокое качество изображения
• Возможность точной анатомической локализации выявленный патофизиологических процессов
• Возможность одновременной совместной оценки выявленных функциональных и структурных нарушений

Диагностика метастатического поражения скелета

Наибольшее распространение этот метод получил в исследовании костей. ОФЭКТ-КТ исследование объединяет преимущества остеосцинтиграфии – высокую чувствительность и рентгенографии – высокую специфичность.

В результате ОФЭКТ-КТдиагностики могут быть выявлены новые уточняющие данные и даже может измениться диагноз. По опыту отделения радионуклидной диагностики НМИЦ онкологии им. Н.Н. Петрова: после рутинной остеосцинтиграфии  в 40% случаев изменялся диагноз.

Пример уточняющей диагностики: При КТ-исследовании выявлен очаг,  подозрительный на метастазы в 3 поясничном позвонке. После выполнения ОФЭКТ-КТ видно, что это спондилодисцит позвоночника, не онкологическое заболевание.

Пример уточняющей диагностики: Выявлен очаг гиперфиксации подозрительный на мтс. На снимке  ОФЭКТ-КТ подтверждается, что это метастазы.

Диагностика метастатического поражения регионарных лимфоузлов у больных РМЖ

Статус регионарных лимфатических узлов влияет не только на прогноз, но и на выбор лечебной тактики, на объем лучевой терапии. При поражении лимфоузлов лучевая терапия может проводиться в над- и подключичной области. А при отсутствии метастазов  облучается только грудная стенка и даже возможно полное отсутствие лучевой терапии.

Биопсия сигнальных лимфоузлов у больных РМЖ

Современное лечение РМЖ немыслимо без методов радионуклидной диаг ностики. Известно, что состояние сигнального лимфоузла определяет состояние всех остальных лимфоузлов.

При помощи ОФЭКТ-КТ можно анатомически точно определить сигнальный лимфоузел. Во-первых, это помощь для хирурга: точная локализация позволяет ему быстрее обнаружить нужный лимфоузел.

Во-вторых, результат исследования облегчает навигацию при последующей лучевой терапии.

Реконструкция

Восстановленные изображения обычно имеют разрешение 64 × 64 или 128 × 128 пикселей с размером пикселей в диапазоне от 3 до 6 мм. Количество получаемых проекций выбирается приблизительно равным ширине получаемых изображений. Как правило, полученные реконструированные изображения будут иметь более низкое разрешение, будут иметь повышенный шум, чем плоские изображения, и будут подвержены артефактам.

Сканирование занимает много времени, и очень важно, чтобы во время сканирования не было движения пациента.

Движение может вызвать значительное ухудшение восстановленных изображений, хотя методы восстановления с компенсацией движения могут помочь в этом. Крайне неравномерное распределение радиофармпрепарата также может вызвать артефакты. Очень интенсивная область активности (например, мочевой пузырь) может вызвать появление обширных полос на изображении и затемнить соседние области активности. Это ограничение алгоритма реконструкции обратной проекции с фильтром. Итеративная реконструкция – это альтернативный алгоритм, важность которого возрастает, поскольку он менее чувствителен к артефактам и может также корректировать затухание и размытие, зависящее от глубины. Кроме того, итерационные алгоритмы можно сделать более эффективными, используя методологию супериоризации.

Ослабление гамма-лучей внутри пациента может привести к значительной недооценке активности в глубоких тканях по сравнению с поверхностными тканями. Возможна приблизительная коррекция, основанная на относительном расположении активности, а оптимальная коррекция достигается с помощью измеренных значений затухания. Доступно современное оборудование для ОФЭКТ со встроенным рентгеновским компьютерным томографом. Поскольку рентгеновские КТ-изображения представляют собой карту ослабления тканей, эти данные могут быть включены в реконструкцию ОФЭКТ для корректировки ослабления. Он также обеспечивает точно зарегистрированное изображение КТ, которое может предоставить дополнительную анатомическую информацию.

Рассеяние гамма-лучей, а также случайный характер гамма-лучей также могут привести к ухудшению качества изображений SPECT и вызвать потерю разрешения. Коррекция рассеяния и восстановление разрешения также применяются для улучшения разрешения изображений SPECT.

Применение в онкологии

Технология ОФЭКТ/КТ позволяет точнее определять наличие или отсутствие заболевания, а также степень его выраженности. Добавление многослойной КТ дает возможность получать ценную анатомическую информацию, необходимую для точной локализации патологических очагов. Эта современная технология идеально подходит для задач, связанных с визуализацией опухолей, например, для исследований пациентов с метастатическим раком молочной или предстательной железы, первичным раком кости, нейроэндокринными опухолями, аденомами околощитовидной железы, невромами, раком печени, нейробластомами или множественными миеломами.
Кроме того, технология ОФЭКТ/КТ повышает точность дозиметрических расчетов при планировании радионуклидной терапии и последующем наблюдении пациента. Данная технология обладает огромным потенциалом для повышения эффективности брахитерапии, являясь еще одним методом визуального контроля, позволяющим максимально точно проводить биопсию и размещать имплантируемые капсулы.