Перфузионное сканирование
| Перфузионное сканирование | |
|---|---|
| Цель | процесс, при котором можно наблюдать перфузию |
Перфузия – это прохождение жидкости через лимфатическую систему или кровеносные сосуды к органу или ткани. [1] Практика сканирования перфузии — это процесс, с помощью которого эту перфузию можно наблюдать, записывать и количественно оценивать. Термин перфузионное сканирование охватывает широкий спектр методов медицинской визуализации . [2]
Приложения
[ редактировать ]Благодаря возможности получать данные о притоке крови к жизненно важным органам, таким как сердце и мозг, врачи могут быстрее и точнее выбирать лечение пациентов. Ядерная медицина уже некоторое время является лидером перфузионного сканирования, хотя у этого метода есть определенные недостатки. Его часто называют «неясной медициной», поскольку получаемые снимки могут показаться неподготовленному глазу просто пушистыми и нерегулярными узорами. Более поздние разработки в области КТ и МРТ привели к появлению более четких изображений и надежных данных, таких как графики, изображающие кровоток, и объем крови, нанесенный на график за фиксированный период времени. [2]
Методы
[ редактировать ]- Микросферы
- Коннектикут
- МРТ
- Ядерная медицина или НМ
Микросферная перфузия
[ редактировать ]Использование радиоактивных микросфер является более старым методом измерения перфузии, чем новейшие методы визуализации. Этот процесс включает в себя маркировку микросфер радиоактивными изотопами и введение их испытуемому. Измерения перфузии проводятся путем сравнения радиоактивности выбранных участков тела с радиоактивностью образцов крови, взятых во время инъекции микросфер. [3]
Позже были разработаны методы замены флуоресцентных микросфер радиоактивно мечеными микросферами. [4]
КТ-перфузия
[ редактировать ]Метод измерения перфузии органа с помощью КТ все еще является относительно новой концепцией, хотя о первых исследованиях церебральной перфузии с использованием динамической визуализации сообщили в 1979 году E. Ralph Heinz et al. из Медицинского центра Университета Дьюка, Дарем, Северная Каролина, [5] сам цитируя ссылку на презентацию «Динамическая компьютерная томография» на XI. Симпозиум Neuroradiologicum в Висбадене, 4–10 июня 1978 г., который не был представлен в материалах конференции. [6] Первоначальная основа и принципы КТ-перфузионного анализа были конкретно изложены в 1980 году Леоном Акселем из Калифорнийского университета в Сан-Франциско. [7] Чаще всего его проводят для нейровизуализации с использованием динамического последовательного сканирования заранее выбранной области мозга во время инъекции болюса йодсодержащего контрастного вещества по мере его прохождения через сосудистую сеть. Затем можно использовать различные математические модели для обработки необработанных временных данных для получения количественной информации, такой как скорость мозгового кровотока (CBF) после ишемического инсульта или аневризматического субарахноидального кровоизлияния . Практическая перфузия КТ, выполняемая на современных компьютерных томографах, была впервые описана Кеном Майлзом, Майком Хейболлом и Адрианом Диксоном из Кембриджа, Великобритания. [8] и впоследствии разработанный многими людьми, включая Матиаса Кенига и Эрнста Клотца в Германии, [9] а затем Максом Винтермарком в Швейцарии и Тинг-Йимом Ли в Онтарио, Канада. [10]
МРТ перфузия
[ редактировать ]Существуют различные методы перфузионной МРТ , наиболее распространенными из которых являются динамическое контрастирование (DCE), контрастная визуализация динамической чувствительности (DSC) и артериальная спиновая маркировка (ASL). [11]
При ДСК вводят контрастное вещество гадолиний временные серии быстрых Т2*-взвешенных (Gd) (обычно внутривенно) и получают изображений. Проходя через ткани, гадолиний вызывает снижение Т2* в близлежащих протонах воды; соответствующее уменьшение наблюдаемой интенсивности сигнала зависит от локальной концентрации Gd, которую можно рассматривать как показатель перфузии. Полученные данные временных рядов затем подвергаются постобработке для получения карт перфузии с различными параметрами, такими как BV (объем крови), BF (поток крови), MTT (среднее время прохождения) и TTP (время достижения пика).
В DCE-MRI также используется внутривенное введение контраста Gd, но временной ряд является T1-взвешенным и дает повышенную интенсивность сигнала, соответствующую локальной концентрации Gd. Моделирование DCE-MRI дает параметры, связанные с проницаемостью сосудов и скоростью экстравазационного переноса (см. основную статью о перфузионной МРТ ).
мечения артериальных спинов Преимущество (ASL) состоит в том, что они не полагаются на введенный контрастный агент , а вместо этого делают вывод о перфузии на основании падения сигнала, наблюдаемого в срезе визуализации, возникающего из-за избирательного насыщения входящих спинов (за пределами среза визуализации). Возможны несколько схем ASL, самой простой из которых является восстановление с инверсией попеременного потока (FAIR), которое требует двух сборов идентичных параметров, за исключением насыщения вне среза; разница в двух изображениях теоретически связана только с входящими спинами и может рассматриваться как «карта перфузии».
перфузия НМ
[ редактировать ]Ядерная медицина использует радиоактивные изотопы для диагностики и лечения пациентов. В то время как радиология предоставляет данные в основном о структуре, ядерная медицина предоставляет дополнительную информацию о функциях. [12] Все сканирования ядерной медицины дают направляющему врачу информацию о функции системы, которую он визуализирует.
Обычно используются следующие конкретные методы:
- Однофотонная эмиссионная компьютерная томография (ОФЭКТ), которая создает трехмерные изображения целевого органа или системы органов.
- Сцинтиграфия , создающая двухмерные изображения.
Сканирование перфузии НМ включает сканирование вентиляции/перфузии легких, визуализацию перфузии миокарда сердца и функциональную визуализацию мозга .
Вентиляционное/перфузионное сканирование
[ редактировать ]Сканирование вентиляции/перфузии, иногда называемое сканированием VQ (V = вентиляция, Q = перфузия), представляет собой способ выявления несовпадающих областей поступления крови и воздуха в легкие. В основном его используют для выявления легочной эмболии .
В перфузионной части исследования используется радиоизотоп, помеченный в крови, который показывает, в каком месте легких перфузируется кровь. Если при сканировании обнаруживается, что в какой-либо области отсутствует кровоснабжение, это означает, что существует закупорка, которая не позволяет крови перфузировать эту часть органа.
Визуализация перфузии миокарда
[ редактировать ]Перфузионная визуализация миокарда (MPI) — это форма функциональной визуализации сердца, используемая для диагностики ишемической болезни сердца . Основной принцип заключается в том, что в условиях стресса больной миокард получает меньший приток крови, чем здоровый миокард. MPI является одним из нескольких типов сердечного стресс-теста .
Вводят кардиоспецифический радиофармпрепарат. Например 99 м Tc-тетрофосмин (Myoview, GE Healthcare), 99 м Tc-сетамиби (Кардиолит, Bristol-Myers Squibb, теперь Lantheus Medical Imaging ). После этого частота сердечных сокращений увеличивается, чтобы вызвать стресс миокарда, либо с помощью физических упражнений, либо фармакологически с аденозином , добутамином или дипиридамолом ( аминофиллин можно использовать для устранения эффектов дипиридамола).
ОФЭКТ, выполненная после стресса, выявляет распределение радиофармпрепарата и , следовательно, относительный кровоток в различных областях миокарда. Диагноз ставится путем сравнения изображений стресса с дополнительным набором изображений, полученных в состоянии покоя. Поскольку радионуклид перераспределяется медленно, обычно невозможно выполнить оба набора изображений в один и тот же день, поэтому требуется повторное посещение через 1–7 дней (хотя при исследовании перфузии миокарда Tl-201 с дипиридамолом остальные изображения могут быть приобретено уже через два часа после стресса). Однако если визуализация стресса в норме, нет необходимости выполнять визуализацию в состоянии покоя, поскольку она тоже будет нормальной – поэтому визуализацию стресса обычно выполняют в первую очередь.
Было продемонстрировано, что MPI имеет общую точность около 83% ( чувствительность : 85%; специфичность : 72%), [13] и сравним (или лучше) с другими неинвазивными тестами на ишемическую болезнь сердца, включая стресс -эхокардиографию .
Функциональная визуализация мозга
[ редактировать ]Обычно гамма-излучающий индикатор, используемый при функциональной визуализации мозга, представляет собой технеций ( 99 м Тс) экземетазим ( 99 м Tc-HMPAO, оксим гексаметилпропиленамина). Технеций-99м ( 99 м Tc) представляет собой метастабильный ядерный изомер , испускающий гамма-лучи, которые можно обнаружить с помощью гамма-камеры. Когда он присоединен к экметазиму, это позволяет 99 м Tc будет поглощаться тканями головного мозга пропорционально мозговому кровотоку, что, в свою очередь, позволяет оценить мозговой кровоток с помощью ядерной гамма-камеры.
Поскольку кровоток в мозге тесно связан с местным метаболизмом мозга и использованием энергии, 99 м Tc-эксаметазим (а также аналогичные 99 м Tc-EC-трейсер) используется для региональной оценки метаболизма мозга в попытке диагностировать и дифференцировать различные причинные патологии деменции . Метаанализ многих опубликованных исследований показывает, что чувствительность ОФЭКТ с этим индикатором составляет около 74% при диагностике болезни Альцгеймера по сравнению с чувствительностью 81% при клиническом обследовании (психическое тестирование и т. д.). Более поздние исследования показали, что точность ОФЭКТ при диагностике болезни Альцгеймера достигает 88%. [14] По данным метаанализа, ОФЭКТ превосходила клиническое обследование и клинические критерии (91% против 70%) в способности дифференцировать болезнь Альцгеймера от сосудистой деменции. [15] Эта последняя способность связана с визуализацией локального метаболизма головного мозга с помощью ОЭКТ, при которой очаговая потеря коркового метаболизма, наблюдаемая при множественных инсультах, четко отличается от более равномерной или «плавной» потери незатылочной функции коры головного мозга, типичной для болезни Альцгеймера.
99 м ОФЭКТ-сканирование с Тс-экзаметазимом конкурирует с с флюдезоксиглюкозой (ФДГ) ПЭТ- сканированием головного мозга , которое позволяет оценить региональный метаболизм глюкозы в мозге и предоставить очень похожую информацию о локальном повреждении головного мозга в результате многих процессов. Однако ОФЭКТ более широко доступен по той основной причине, что технология генерации радиоизотопов при ОФЭКТ более долговечна и гораздо менее дорога, а оборудование для гамма-сканирования также дешевле. Причина этого в том, что 99 м Tc извлекается из относительно простых генераторов технеция-99m , которые еженедельно доставляются в больницы и сканирующие центры для снабжения свежим радиоизотопом, тогда как FDG PET зависит от FDG, который должен быть изготовлен в дорогом медицинском циклотроне и «горячей лаборатории» (автоматизированной химической лаборатории). для радиофармацевтического производства), затем должен быть доставлен непосредственно в пункты сканирования, при этом доля доставки для каждой поездки ограничена его естественным коротким периодом полураспада в 110 минут.
Обнаружение перекрута яичка
[ редактировать ]Радионуклидное сканирование мошонки является наиболее точным методом визуализации для диагностики перекрута яичка , но он обычно не доступен. [16] Агентом выбора для этой цели является пертехнетат технеция-99m . [17] Первоначально он обеспечивает радионуклидную ангиограмму, за которой следует статическое изображение после того, как радионуклид проник в ткань. У здорового пациента первоначальные изображения показывают симметричный приток к яичкам, а отсроченные изображения показывают равномерно симметричную активность. [17]
См. также
[ редактировать ]- Функциональная магнитно-резонансная томография
- Ишемически-реперфузионное повреждение аппендикулярного опорно-двигательного аппарата
- МУГА сканирование
- Перфузия
- Позитронно-эмиссионная томография
- Гладить
- Соотношение вентиляции/перфузии
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Американская психологическая ассоциация (APA):перфузия. (без даты). Dictionary.com Полный (версия 1.1). Получено 20 марта 2008 г. с веб-сайта Dictionary.com: http://dictionary.reference.com/browse/perfusion .
- ^ Jump up to: а б http://www.webmd.com/heart-disease/cardiac-perfusion-scan#1 www.webmd.com/
- ^ Вагнер Х.Н., Роудс Б.А., Сасаки Ю., Райан Дж.П. (1969). «Исследование кровообращения радиоактивными микросферами». Инвест Радиол . 4 (6): 374–86. дои : 10.1097/00004424-196911000-00004 . ПМИД 4904709 . S2CID 10017854 .
- ^ «Флуоресцентные микросферы» (PDF) . Ресурсный центр флуоресцентных микросфер . Архивировано из оригинала (PDF) 2 октября 2012 г.
- ^ Хайнц Э.Р., Дюбуа П., Осборн Д., Дрейер Б., Барретт В. (1979). «Динамическая компьютерная томография головного мозга». Журнал компьютерной томографии . 3 (5): 641–649. дои : 10.1097/00004728-197910000-00013 . ПМИД 113434 . S2CID 867095 .
- ^ Венде, Сигур, изд. Труды XI. Нейрорадиологический симпозиум . Издательство Спрингер. стр. X. ISBN 978-3-642-66959-0 .
- ^ Аксель Л. (1980). «Определение мозгового кровотока с помощью быстрой компьютерной томографии: теоретический анализ». Радиология . 137 (3): 679–86. дои : 10.1148/radiology.137.3.7003648 . ПМИД 7003648 .
- ^ Майлз К.А., Хейболл М., Диксон А.К. (1991). «Цветная перфузионная визуализация: новое применение компьютерной томографии». Ланцет . 337 (8742): 643–5. дои : 10.1016/0140-6736(91)92455-б . ПМИД 1671994 . S2CID 9681671 .
- ^ Кениг М., Клотц Э., Лука Б., Вендеринк Д.Д., Спиттлер Дж.Ф., Хойзер Л. (1998). «Перфузионная КТ головного мозга: диагностический подход для раннего выявления ишемического инсульта». Радиология . 209 (1): 85–93. doi : 10.1148/radiology.209.1.9769817 . ПМИД 9769817 .
- ^ Констас А.А., Гольдмахер Г.В., Ли Т.Я., Лев М.Х. (2009). «Теоретические основы и техническая реализация КТ-перфузии при остром ишемическом инсульте, часть 2: технические реализации» (PDF) . AJNR Am J Нейрорадиол . 30 (5): 885–92. дои : 10.3174/ajnr.A1492 . ПМК 7051660 . ПМИД 19299489 .
- ^ Джанг, Геон-Хо; Ли, Ка-Ло; Остергаард, Лейф; Каламанте, Фернандо (2014). «Перфузионная магнитно-резонансная томография: комплексное обновление принципов и методов» . Корейский журнал радиологии . 15 (5): 554–77. дои : 10.3348/kjr.2014.15.5.554 . ПМК 4170157 . ПМИД 25246817 .
- ^ Првулович Э.М., Боманджи Дж.Б. (1998). «Двухнедельный обзор: роль ядерной медицины в клинических исследованиях» . БМЖ . 316 (7138): 1140–1146. дои : 10.1136/bmj.316.7138.1140 . ISSN 0959-8138 . ПМЦ 1112941 . ПМИД 9552956 .
- ^ Эльхенди А., Бакс Дж., Полдерманс Д. (2002). «Визуализация перфузии миокарда при стрессе с добутамином при ишемической болезни сердца *» . Джей Нукл Мед . 43 (12): 1634–46. ПМИД 12468513 .
- ^ Бонте, Ф.Дж.; Харрис, Т.С.; Хайнан, Л.С.; Биджио, Э.Х.; Уайт, CL (2006). «ОФЭКТ Tc-99m HMPAO в дифференциальной диагностике деменций с гистопатологическим подтверждением». Клиническая ядерная медицина . 31 (7): 376–8. дои : 10.1097/01.rlu.0000222736.81365.63 . ПМИД 16785801 . S2CID 39518497 .
- ^ Дугалл, Нью-Джерси; Бруггинк, С. .; Эбмайер, К. . (2004). «Систематический обзор диагностической точности 99mTc-HMPAO-SPECT при деменции». Американский журнал гериатрической психиатрии . 12 (6): 554–70. дои : 10.1176/appi.ajgp.12.6.554 . PMID 15545324 .
- ^ Рекомендации по лечению заболеваний, передающихся половым путем, 2010 г., Центры по контролю и профилактике заболеваний, рекомендации и отчеты. 17 декабря 2010 г. / Том. 59/№ РР-12
- ^ Jump up to: а б Medscape > Визуализация перекрута яичка Дэвида Пауштера. Обновлено: 25 мая 2011 г.