Компьютерная томография (КТ)

• Механизм получения изображений
  • КТ использует вращающийся генератор рентгеновского излучения и множество детекторов для создания большого количества поперечных изображений в нескольких плоскостях
  • Визуализация основана на проецировании рентгеновских лучей и регистрации количества поглощенного или пропущенного излучения различными тканями
    • Чем плотнее материал, тем выше степень ослабления лучей и тем ярче он выглядит на снимке
• Отличия от традиционной рентгенографии
  • В отличие от проекционных рентгеновских снимков, КТ исключает проблему наложения структур друг на друга
  • Аппарат визуализирует срезы пациента толщиной всего в несколько миллиметров
    • Полученные срезы можно просматривать по отдельности или использовать для цифровой 3D-реконструкции

Параметры изображения и постобработка

• Единицы Хаунсфилда (HU)
  • Каждому вокселю (базовой единице расчета КТ-изображения) присваивается значение шкалы Хаунсфилда в зависимости от плотности материала
• Метод «окна» (windowing)
  • Постобработка позволяет сопоставлять значения вокселей с конкретными диапазонами HU
    • Это обеспечивает более высокую дифференциацию плотностей тканей, чем при обычной рентгенографии

Варианты исследования и сравнительные характеристики

• Контрастирование и ангиография
  • Исследование может проводиться с контрастированием или без него для лучшей визуализации определенных тканей
  • КТ-ангиография применяет контрастное вещество специально для визуализации кровеносных сосудов
• Преимущества и недостатки метода
  • К основным достоинствам относятся возможность манипулирования изображениями, 3D-реконструкция, высокая скорость исследования и более низкая стоимость по сравнению с МРТ
  • Недостатки включают более низкое разрешение по сравнению с МРТ и воздействие ионизирующего излучения
    • Например, облучение при КТ грудной клетки в ~80 раз выше, чем при двухпроекционной рентгенографии, что требует соблюдения принципа ALARA (максимально низкая разумно достижимая доза)

Общие принципы назначения исследования

• Оценка рисков и пользы
  • Как и при любом рентгенологическом исследовании, выполнение КТ всегда должно сопоставляться с рисками, связанными с радиационным облучением
  • КТ имеет очень широкий спектр показаний для различных клинических ситуаций

Основные диагностические области

• Абдоминальная и скелетно-мышечная визуализация
  • Визуализация органов брюшной полости (например, при неспецифическом остром животе)
  • Визуализация костей и суставов при сочетанной травме
• Нейровизуализация и сосудистые исследования
  • Оценка паренхимы головного мозга для диагностики острого церебрального кровоизлияния
  • КТ-ангиография проводится для визуализации сосудистых изменений
    • К таким изменениям относятся внутричерепные аневризмы и заболевания периферических артерий

Клинические рекомендации и протоколы

• Критерии приемлемости ACR
  • Американский колледж радиологии предлагает критерии ACR Appropriateness Criteria®
  • Данные критерии представляют собой научно обоснованные руководства, помогающие медицинским работникам принимать клинические решения
    • Руководства охватывают широкий спектр диагностических и интервенционных тем и доступны на официальном ресурсе

Механизм получения изображения

• Устройство и принцип вращения
  • В КТ-сканере используется вращающийся генератор рентгеновского излучения (рентгеновская трубка) и множество детекторов, расположенных напротив него
  • Вращение системы позволяет визуализировать любую структуру под разными углами
    • Современные аппараты сканируют пациента непрерывно, в отличие от ранних моделей, работавших инкрементно
• Роль детекторов и реконструкция
  • Детекторы расположены рядами, каждый из которых фиксирует лишь тонкий срез объекта
    • Использование нескольких рядов детекторов обеспечивает более высокое пространственное разрешение
  • В процессе сканирования создаются сотни поперечных изображений
    • Цифровая обработка позволяет восстановить на их основе трехмерное (3D) изображение

Компьютерная томография с контрастным усилением

• Пероральное и ректальное контрастирование
  • Применяется для улучшения визуализации желудочно-кишечного тракта
  • Используются преимущественно суспензии сульфата бария, а также водорастворимые препараты
• Внутривенное (ВВ) контрастирование
  • В основном используются йодсодержащие контрастные вещества для визуализации органов или сосудов
  • Выбор фазы сканирования зависит от времени между введением препарата и получением снимка:
    • Артериальная фаза: контраст достигает крупных артерий примерно через 20 секунд после инъекции
    • Венозная фаза: контраст достигает вен примерно через 70 секунд после инъекции
• Альтернативные виды контрастных агентов
  • Отрицательный контраст: воздух может использоваться для выделения структур ЖКТ, так как имеет самую низкую плотность
  • Ингаляционный контраст: применяются газы, такие как ксенон или криптон

Шкала Хаунсфилда и плотность тканей

• Принцип количественной оценки (HU)
  • Шкала Хаунсфилда — это индекс, используемый для количественного определения рентгенологической плотности материалов
  • Точкой отсчета в шкале является вода, значение которой принято за 0 HU
    • Материалы с высокой плотностью имеют значения выше 0 (например, кость: 1000–1500 HU)
    • Материалы с низкой плотностью имеют значения ниже 0 (например, воздух: -1000 HU)
• Визуальное отображение
  • КТ-сканирование формирует изображение в оттенках серого
  • Яркость пикселей напрямую зависит от поглощения рентгеновских лучей:
    • Ткани с высоким поглощением (высоким ослаблением) создают яркие воксели
    • Ткани с низким поглощением (низким ослаблением) создают темные воксели

Математические основы и постобработка

• Воксель как единица измерения
  • Воксель — это дискретный элемент трехмерного изображения и базовая единица расчета КТ
    • Чем меньше размер вокселя, тем выше резкость и детализация полученного изображения
• Метод «окна» (windowing)
  • Представляет собой манипуляцию шкалой серого для выделения конкретных структур
  • Окна определяются двумя параметрами:
    • Уровень окна (window level): средняя точка диапазона HU на изображении
    • Ширина окна (window width): диапазон HU, который определяет контрастность снимка Воксели со значениями выше или ниже заданного диапазона будут отображаться полностью белыми или черными соответственно

Трехмерная реконструкция

• Цифровая сборка данных
  • Процесс цифрового объединения поперечных срезов или выбранных структур в единое 3D-изображение
• Клиническое значение
  • 3D-моделирование особенно полезно для выбора тактики лечения
    • Помогает в принятии решения между хирургическим и консервативным вмешательством, а также в детальном планировании операции

Предварительная оценка состояния пациента

• Ключевые факторы риска
  • Все пациенты, которым планируется проведение КТ, должны быть предварительно обследованы на наличие следующих патологий:
    • Снижение функции почек
    • Заболевания щитовидной железы (особенно гипертиреоз)
    • Наличие в анамнезе аллергических реакций на рентгеноконтрастные вещества или йод Риск осложнений необходимо тщательно сопоставлять с ожидаемой пользой от исследования для каждого пациента

Профилактика возможных осложнений

• Оценка вероятных негативных реакций
  • Перед началом процедуры специалисты должны проанализировать риск возникновения специфических осложнений:
    • Аллергические реакции немедленного или замедленного типа
    • Контраст-индуцированная нефропатия Снижение функции почек требует коррекции дозы контраста или проведения предварительной гидратации
    • Йод-индуцированный гипертиреоз (тиреотоксический криз) Введение йодсодержащих препаратов может спровоцировать резкий выброс гормонов при наличии патологии щитовидной железы

Основы интерпретации КТ-изображений

• Плоскости сканирования
  • Аксиальная (поперечная): КТ-снимки в этой плоскости всегда отображают структуры с позиции пациента, лежащего на спине
  • Сагиттальная
  • Коронарная
    • Использование трех плоскостей позволяет провести точную пространственную локализацию патологического процесса

Терминология описания плотности тканей

• Гиподенсивность (гипоинтенсивность)
  • Участок ткани с более низкой плотностью и, соответственно, более низким ослаблением рентгеновских лучей по сравнению с нормой
  • Гиподенсивная ткань выглядит темнее окружающих структур
    • Снижение поглощения рентгеновских лучей тканью увеличивает их количество, достигающее детектора
• Гиперденсивность (гиперинтенсивность)
  • Участок ткани с более высокой плотностью и более высоким ослаблением рентгеновских лучей
  • Гиперденсивная ткань выглядит ярче (светлее) окружающих структур
    • Повышенное поглощение лучей тканью уменьшает количество радиации, попадающей на детектор
• Изоденсивность
  • Участок ткани, имеющий ту же плотность и ту же степень ослабления лучей, что и окружающие ткани

Компьютерная томография центральной нервной системы

• В режиме «мозгового окна» определяются множественные очаги ушиба паренхимы (контузии) в лобных долях (зеленое наложение)
• Дополнительное кровоизлияние затрагивает левые базальные ганглии и внутреннюю капсулу (желтое наложение)
• Присутствуют разрозненные участки субарахноидального кровоизлияния (примеры обозначены синим наложением)
• Субдуральная гематома (красное наложение) вдоль выпуклости правого полушария вызывает масс-эффект
  • Наблюдается контралатеральное смещение срединных структур (пунктирная белая линия)
• Кровоизлияние распространяется вдоль серпа мозга (falx cerebri)
  • Серп выглядит гиперденсивным и утолщенным, особенно в дорсальных отделах

• Визуализируется перелом костей черепа (зеленое наложение)
  • Линия перелома распространяется от лобной кости на сагиттальный шов
• Определяются переломы скуловой кости (красный круг) и костей носа (зеленый круг)
• Наблюдается обширный гемосинус — скопление крови в придаточных пазухах носа (пример обозначен заштрихованным зеленым наложением)
  • Наличие крови в пазухах часто является косвенным признаком перелома их стенок

• В левой лобно-теменной области определяется округлая зона высокой плотности (1)
  • Данная область указывает на внутримозговое кровоизлияние вследствие разрыва аневризмы левой средней мозговой артерии
• Наблюдается обширное скопление крови в следующих структурах:
  • Базальные цистерны (2)
  • Межполушарная щель (3)
  • Правая сильвиева щель (4)
  • Борозды левой лобной доли (5)
  • Задняя черепная ямка (6)
• Визуализируется расширение желудочков мозга (зеленое наложение)
  • Дилатация желудочков является следствием нарушения оттока спинномозговой жидкости (ликвора) из-за окклюзии путей оттока кровью

• Пациент с раком легкого в анамнезе
• Жалобы на потерю веса, постепенное угнетение сознания, а также нарушения глотания, речи, координации и походки
• Очаги в мозжечке (зеленое наложение) и стволе мозга (красное наложение)
  • Образования демонстрируют интенсивное контрастное усиление
    • Данная картина подозрительна на наличие метастазов
• P: каменистая часть височной кости
• S: клиновидная кость
• T со стрелками: намет мозжечка (тенториум)

• В правой половине черепа визуализируется эпидуральная гематома (ЭДГ) в виде двояковыпуклого, неоднородного, гиперденсивного внеосевого скопления (зеленое наложение)
  • Гематома не пересекает венечный или ламбдовидный швы
    • Ограничение линиями швов черепа является характерным признаком ЭДГ
• Наблюдается масс-эффект на прилегающую паренхиму мозга и правый боковой желудочек (желтое наложение)
• Выявлено смещение срединных структур в противоположную сторону (показано пунктирной линией)
• Присутствует гематома мягких тканей головы (красное наложение)
• На изображении в костном окне виден перелом подлежащей правой теменной кости (зеленый круг)
  • У большинства пациентов с эпидуральной гематомой выявляется сопутствующий перелом черепа

Компьютерная томография органов брюшной полости

• В расширенном желчном пузыре (зеленое наложение) определяется слоистый кальцинированный конкремент (красное наложение)
• В дистальном отделе общего желчного протока (синее наложение) виден конкремент меньшего размера (желтая стрелка)
  • Рядом с конкрементом общего желчного протока визуализируется небольшой заполненный газом дивертикул двенадцатиперстной кишки (белая стрелка)
• Визуализируется кистозное образование левого яичника (желтое наложение)
• Определяются многочисленные дивертикулы толстой кишки (примеры указаны красными стрелками)
• Выявлена небольшая грыжа пищеводного отверстия диафрагмы
• В печени видны несколько гиподенсивных образований размером менее сантиметра
  • Данные очаги, вероятнее всего, являются простыми кистами
• Наблюдается обширная атеросклеротическая кальцификация аорты (примеры указаны зелеными стрелками), коронарных артерий и ряда других сосудов

• Представлено нормальное изображение КТ на уровне отхождения почечных сосудов
• Обозначения сосудистых структур:
  • Белая стрелка: левая почечная вена
  • Ivc: нижняя полая вена
  • A: аорта
  • Sma: верхняя брыжеечная артерия
  • Rra: правая почечная артерия
  • Rrv: правая почечная вена
    • Левая почечная вена проходит между аортой и верхней брыжеечной артерией, что является важным топографическим ориентиром
• На снимке определяются паренхиматозные органы:
  • Rk: правая почка
  • Lk: левая почка
  • L: печень
  • P: поджелудочная железа
• Отделы желудочно-кишечного тракта:
  • Du: двенадцатиперстная кишка
  • Si: другие петли тонкой кишки
  • C: ободочная кишка (толстая кишка)

• Наблюдается утолщение стенок (зеленое наложение) и сужение просвета (красное наложение) сигмовидной кишки
• Изменения сопровождаются тяжестью окружающей жировой клетчатки и фасций, что указывает на локальный воспалительный процесс
  • Данные признаки являются классическими маркерами острого воспаления в зоне поражения
• При просмотре серийных срезов выявляются множественные мелкие, четко очерченные скопления газа (указаны стрелками)
  • Эти скопления представляют собой воспаленные дивертикулы сигмовидной кишки
• Совокупность выявленных признаков характерна для острого сигмоидного дивертикулита

• Визуализируется большое количество свободного воздуха в брюшной полости (указано стрелками)
• Газ располагается кпереди от печени (L) и желудка (St)
  • Локализация газа в передних отделах в положении пациента на спине типична для пневмоперитонеума
  • Конкретное место перфорации при данном КТ-исследовании не было идентифицировано
• Наблюдается пневмобилия — наличие воздуха в желчевыводящих путях (пример указан зеленым наложением)
  • Пневмобилия обусловлена наличием билиарного стента (на данном снимке не показан)
• Видны кисты в правой почке, которые частично попадают в срез (красное наложение)
• Sp: селезенка

• Исследование пациента с болями в животе после перенесенной поясничной дискэктомии
• Обширное скопление жидкости с неровными краями в левом забрюшинном пространстве представляет собой кровоизлияние (H; зеленое наложение)
• Место активного кровотечения визуализируется в виде участка выхода контрастированной крови (ярко-зеленое наложение)
• Источником кровотечения является проксимальный отдел левой общей подвздошной артерии (CIA)
• На коронарном срезе визуализированы следующие структуры:
  • PV: воротная вена
  • K: почка
  • GB: желчный пузырь
  • A: аорта

• Визуализируется увеличенная и неоднородная головка поджелудочной железы (зеленое наложение)
• В структуре органа определяются множественные кальцификаты
• Наблюдается парапанкреатическая воспалительная тяжистость жировой клетчатки (красное наложение)
• В дорсальной паренхиме левой почки определяется небольшая гиподенсивная киста (желтое наложение)
• Выявлены атеросклеротические сосудистые кальцификаты (синее наложение)
• Внутривенный контраст определяется в паренхиме печени (L)
• Пероральный контраст визуализируется в петлях кишечника (указано стрелками)

• По всей паренхиме печени визуализируются множественные гиподенсивные образования (зеленое наложение)
• Некоторые очаги содержат участки некроза (заштрихованное наложение)
  • Наличие некротических зон в центре метастазов часто встречается при быстром росте опухоли, когда кровоснабжение не успевает за увеличением объема ткани
• Верхнее изображение: поздняя артериальная фаза
• Нижнее изображение: поздняя портальная фаза
  • Метастазы рака толстой кишки обычно являются гиповаскулярными и лучше всего видны в портальную фазу на фоне контрастированной паренхимы печени

• A: аорта
• IVC: нижняя полая вена
• HV: печеночная вена
• SMV: верхняя брыжеечная вена
• VB: тело позвонка
• S: желудок
• Sp: селезенка
• K: почка
• Pa: поджелудочная железа

Компьютерная томография органов грудной клетки

• Визуализируются двусторонние уплотнения по типу «матового стекла» и участки консолидации (красное наложение)
• Изменения преимущественно распределены в периферических и задних отделах легких
  • Данная картина характерна для вирусного поражения легких при COVID-19
• Присутствуют обширный пневмомедиастинум (свободный газ в средостении) и подкожная эмфизема (примеры указаны синим наложением)
  • Наличие свободного воздуха в этих зонах может быть осложнением тяжелого повреждения легких или баротравмы

• В просвете множества легочных артерий определяются дефекты наполнения (зеленое наложение), соответствующие эмболам
• Визуализируется крупный эмбол, перекрывающий бифуркацию основного ствола легочной артерии (седловидный эмбол) с распространением в междолевые артерии
• Также определяются многочисленные двусторонние долевые, сегментарные и субсегментарные эмболы
• Легочный ствол расширен (> 2,9 см)
• Присутствуют признаки деформации и напряжения правого желудочка:
  • Увеличение правого желудочка (желтое наложение)
  • Уплощение межжелудочковой перегородки
  • Рефлюкс контрастного вещества в нижнюю полую вену

• В просвете легочных артерий визуализируются множественные участки, свободные от контрастного вещества (зеленое наложение)
  • Данные участки представляют собой дефекты наполнения, обусловленные наличием тромбомасс в сосудистом русле
• Выявленные изменения являются типичными для тромбоэмболии легочной артерии (ТЭЛА)

• В легочных артериях с обеих сторон визуализируются дефекты наполнения контрастным веществом (зеленое наложение)
  • Данные «зазубрины» в столбе контраста соответствуют тромбоэмболам, частично или полностью перекрывающим просвет сосудов
• На снимке четко дифференцированы магистральные сосуды:
  • Aa: восходящая аорта
  • Da: нисходящая аорта
  • Pt: легочный ствол
  • rP: правая легочная артерия
  • Vc: верхняя полая вена

• В правой и левой нисходящих легочных артериях визуализируются дефекты наполнения (зеленое наложение)
  • Данные дефекты представляют собой легочные эмболы, ограничивающие прохождение контрастированной крови по сосуду
• На уровне исследования определяются следующие крупные структуры:
  • MPA: основной ствол легочной артерии
  • RPA: правая легочная артерия
  • AA: восходящая аорта
  • DA: нисходящая аорта
  • SVC: верхняя полая вена

• Исследование пациента с прогрессирующей одышкой при физической нагрузке
• Визуализируется обширное ретикулярное утолщение интерстиция с формированием «сотового легкого» (примеры обведены зеленым контуром)
• Наблюдаются тракционные бронхоэктазы (примеры указаны красными стрелками)

• Представленная КТ-картина является диагностической для паттерна обычной интерстициальной пневмонии
• На срезах (a — аксиальная плоскость, b — коронарная плоскость) визуализируются:
  • DA: нисходящая аорта
  • H: сердце

Компьютерная томография костей и суставов

• Исследование пациента с травмой по типу гиперфлексии (чрезмерного сгибания) в анамнезе
• Визуализируется передняя клиновидная деформация и компрессия верхней замыкательной пластинки тела позвонка Т12
• Наблюдаются переломы передней и латеральной кортикальных пластинок (зеленое наложение)
  • Отсутствие ретропульсии (смещения назад) костных фрагментов указывает на стабильность задней стенки позвонка
• Задние элементы позвонка (дуги, отростки) выглядят интактными (неповрежденными)
  • Сохранность задних элементов является ключевым фактором при выборе консервативного метода лечения
• Выявлены узлы Шморля на нижних замыкательных пластинках позвонков Т11, Т12 и L1

• На снимке визуализируются сочетанные травматические изменения проксимального отдела бедра:
  • A: Линия перелома шейки бедренной кости
  • B: Линия перелома головки бедренной кости
    • Также наблюдается вывих головки бедренной кости из вертлужной впадины (зеленое наложение)
• G: Большой вертел
• Согласно клинической классификации, переломовывих головки бедренной кости в сочетании с переломом шейки бедра классифицируется как тип Pipkin II

• Правое межпозвоночное отверстие сужено костным фрагментом (красное наложение)
  • Фрагмент образовался вследствие перелома правого верхнего суставного отростка позвонка C7
    • Наличие костных отломков в этой зоне несет риск компрессии соответствующего спинномозгового корешка
• Характер перелома и его локализация были подтверждены при последующем анализе
  • Верификация проведена с помощью КТ-реконструкции в парамедианной сагиттальной плоскости (изображение 2/4)

• Визуализируется перелом со смещением (показан пунктирными линиями и стрелками) через латеральную массу (суставной столб) позвонка C7 справа
• Повреждение сопровождается вывихом верхнего суставного отростка
  • Латеральная масса шейных позвонков образована слиянием верхнего и нижнего суставных отростков, и её перелом часто ведет к нестабильности сегмента
• Нижний суставный отросток позвонка C6 (зеленое наложение) проецируется непосредственно в зону перелома
  • Такое патологическое положение отростка подтверждает нарушение нормальных анатомических взаимоотношений в дугоотростчатом суставе (фасеточном суставе)

• На КТ в срединной плоскости (см. пиктограмму) отчетливо виден вывих между шейными позвонками C6 и C7
  • Данное смещение является следствием перелома правого верхнего суставного отростка позвонка C7 (подробно представлено на изображении 2/4)
    • Срединный срез позволяет оценить степень переднего смещения тела вышележащего позвонка (антелистез)
• Срединная плоскость критически важна для оценки состояния спинномозгового канала
  • Смещение позвонков относительно друг друга может приводить к сужению просвета канала и компрессии спинного мозга

• Данное изображение демонстрирует нормальное положение и сочленение межпозвоночных суставов с левой стороны
  • Визуализация здоровой стороны необходима для сопоставления с поврежденными структурами и оценки степени деформации
• Межпозвоночные (дугоотростчатые) суставы сохраняют правильные анатомические взаимоотношения, в отличие от правой стороны
  • Суставные поверхности плотно прилегают друг к другу, формируя стабильный «замок», характерный для интактного сегмента
• Патологические изменения, связанные с данной травмой, локализованы на противоположной стороне и в срединной плоскости
  • Детальное описание перелома и вывиха представлено в предыдущих реконструкциях (см. изображения 1–3/4)

• Визуализируется разрыв правого крестцово-подвздошного сустава (красная штриховка)
• Определяется перелом правой подвздошной кости (зеленый круг)
  • Данный тип повреждения указывает на нестабильность заднего отдела тазового кольца
• Повреждение заднего сегмента таза часто ассоциировано с высокой энергией травмы
  • Нарушение целостности крестцово-подвздошного сочленения требует оценки на предмет возможного повреждения внутренних органов и крупных сосудов таза

Контраст-индуцированная нефропатия (КИН)

• Механизм и оценка рисков
  • КИН является дозозависимым побочным эффектом, который может привести к острому повреждению почек
    • Для оценки риска необходимо измерить параметры функции почек (креатинин, СКФ)
• Меры профилактики и последствия
  • Пациентам из групп риска показана внутривенная гидратация и прием ацетилцистеина для профилактики
    • Осложнения могут включать острую почечную недостаточность и необратимое снижение функции почек

Йод-индуцированный гипертиреоз

• Риск тиреотоксического криза
  • Введение йодсодержащего контраста может спровоцировать тиреотоксический криз у пациентов с латентным гипертиреозом
    • Перед процедурой необходимо измерить показатели функции щитовидной железы для оценки степени риска
• Специфическая профилактика и лечение
  • Пациентам с латентным гипертиреозом показана профилактика перхлоратом
  • При клинически значимом гипертиреозе контрастная КТ проводится только по жизненным показаниям
    • В экстренных случаях обязательно назначение антитиреоидных препаратов (например, тиамазола)

Аллергические реакции

• Ограничения и тактика при анамнезе
  • У пациентов с аллергией на йод или контраст в анамнезе исследование проводится только в случае жизнеугрожающих состояний
• Протокол медикаментозной подготовки
  • Если проведение КТ признано необходимым, требуется обязательная премедикация
    • Стандартная схема включает введение преднизолона и дифенгидрамина

https://next.amboss.com/us/article/KN0UXg?q=ct#_Jb59u

ACR Appropriateness Criteria. url: https://acsearch.acr.org/list