Перфузионное сканирование
Метод медицинской диагностики
Перфузионное сканирование
Цельпроцесс, посредством которого 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 можно наблюдать, регистрировать и количественно оценивать эту перфузию. Термин сканирование перфузии охватывает широкий спектр методов медицинской визуализации . [2]

Приложения

Благодаря возможности устанавливать данные о притоке крови к жизненно важным органам, таким как сердце и мозг, врачи могут делать более быстрый и точный выбор лечения для пациентов. Ядерная медицина уже некоторое время лидирует в перфузионном сканировании, хотя у этого метода есть определенные подводные камни. Его часто называют «неясной медициной», поскольку полученные сканы могут показаться неподготовленному глазу просто пушистыми и нерегулярными узорами. Более поздние разработки в области КТ и МРТ подразумевают более четкие изображения и надежные данные, такие как графики, изображающие кровоток, и объем крови, нанесенный на карту за фиксированный период времени. [2]

Методы

Перфузия микросфер

Использование радиоактивных микросфер является более старым методом измерения перфузии, чем более современные методы визуализации. Этот процесс включает маркировку микросфер радиоактивными изотопами и их инъекцию в испытуемого. Измерения перфузии проводятся путем сравнения радиоактивности выбранных областей внутри тела с радиоактивностью образцов крови, взятых во время инъекции микросфер. [3]

Позднее были разработаны методы замены флуоресцентных микросфер на радиоактивно меченые. [4]

КТ перфузия

Метод, с помощью которого перфузия органа измеряется с помощью КТ , все еще является относительно новой концепцией, хотя первые динамические исследования визуализации церебральной перфузии были представлены в 1979 году Э. Ральфом Хайнцем и др. из Медицинского центра Университета Дьюка, Дарем, Северная Каролина, [5] со ссылкой на презентацию «Динамическая компьютерная томография» на XI Симпозиуме Neuroradiologicum в Висбадене, 4–10 июня 1978 года, которая не была представлена ​​в материалах конференции. [6] Первоначальная структура и принципы анализа перфузии КТ были конкретно изложены в 1980 году Леоном Акселем из Калифорнийского университета в Сан-Франциско. [7] Чаще всего он выполняется для нейровизуализации с использованием динамического последовательного сканирования предварительно выбранной области мозга во время инъекции болюса йодированного контрастного вещества по мере его продвижения по сосудистой системе. Различные математические модели затем могут быть использованы для обработки необработанных временных данных для установления количественной информации, такой как скорость мозгового кровотока (CBF) после ишемического инсульта или аневризматического субарахноидального кровоизлияния . Практическая КТ-перфузия, выполняемая на современных КТ-сканерах, была впервые описана Кеном Майлзом, Майком Хейболлом и Адрианом Диксоном из Кембриджа, Великобритания [8] и впоследствии разработана многими людьми, включая Маттиаса Кенига и Эрнста Клотца в Германии, [9] а позднее Максом Винтермарком в Швейцарии и Тинг-Йимом Ли в Онтарио, Канада. [10]

МРТ перфузия

Существуют различные методы перфузионной МРТ , наиболее распространенными из которых являются динамическое контрастное усиление (DCE), динамическая восприимчивость контрастной визуализации (DSC) и артериальная спиновая маркировка (ASL). [11]

В ДСК вводится контрастное вещество гадолиний (Gd) (обычно внутривенно) и получается временная серия быстрых изображений, взвешенных по T2* . По мере того, как гадолиний проходит через ткани, он вызывает снижение T2* в близлежащих протонах воды; соответствующее уменьшение интенсивности сигнала зависит от локальной концентрации Gd, которую можно считать показателем перфузии. Полученные данные временной серии затем подвергаются постобработке для получения карт перфузии с различными параметрами, такими как BV (объем крови), BF (кровоток), MTT (среднее время транзита) и TTP (время до пика).

DCE-МРТ также использует внутривенный контраст Gd, но временной ряд взвешен по T1 и дает повышенную интенсивность сигнала, соответствующую локальной концентрации Gd. Моделирование DCE-МРТ дает параметры, связанные с проницаемостью сосудов и скоростью экстравазационного переноса (см. основную статью о перфузионной МРТ ).

Артериальная спиновая маркировка (ASL) имеет преимущество в том, что не полагается на введенный контрастный агент , а вместо этого выводит перфузию из падения сигнала, наблюдаемого в срезе изображения, возникающего из-за втекающих спинов (вне среза изображения), которые были избирательно насыщены. Возможны несколько схем ASL, самая простая из которых - это восстановление с чередующейся инверсией потока (FAIR), которая требует двух приобретений идентичных параметров, за исключением насыщения вне среза; разница в двух изображениях теоретически обусловлена ​​только втекающими спинами и может считаться «картой перфузии».

НМ перфузия

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 функции. [12] Все сканирования ядерной медицины предоставляют направляющему врачу информацию о функции системы, которую они визуализируют.

Конкретные методы, которые обычно используются, являются одним из следующих:

Перфузионное сканирование с помощью ЯМ применяется в таких областях, как вентиляционно-перфузионное сканирование легких, визуализация перфузии миокарда сердца и функциональная визуализация мозга .

Вентиляционно-перфузионное сканирование

Вентиляционно-перфузионное сканирование, иногда называемое сканированием VQ (V=Ventilation, Q=perfusion), является способом определения несоответствующих областей подачи крови и воздуха в легкие. В основном оно используется для обнаружения легочной эмболии .

Перфузионная часть исследования использует радиоизотоп, помеченный кровью, который показывает, где в легких кровь перфузируется. Если сканирование показывает какую-либо область, в которой отсутствует снабжение, это означает, что есть закупорка, которая не позволяет крови перфузировать эту часть органа.

Визуализация перфузии миокарда

Миокардиальная перфузионная визуализация (MPI) — это форма функциональной визуализации сердца, используемая для диагностики ишемической болезни сердца . Основной принцип заключается в том, что в условиях стресса больной миокард получает меньше крови, чем нормальный миокард. MPI — один из нескольких типов кардиологического стресс-теста .

Вводится кардиоспецифический радиофармпрепарат. Например, 99m Tc-тетрофосмин (Myoview, GE healthcare), 99m Tc-сестамиби (Cardiolite, Bristol-Myers Squibb теперь Lantheus Medical Imaging ). После этого частота сердечных сокращений повышается, чтобы вызвать стресс миокарда, либо с помощью упражнений, либо фармакологически с помощью аденозина , добутамина или дипиридамола ( аминофиллин может использоваться для отмены эффектов дипиридамола).

Визуализация SPECT, выполненная после стресса, показывает распределение радиофармпрепарата и , следовательно, относительный кровоток в различных областях миокарда. Диагноз ставится путем сравнения стрессовых изображений 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 снимки в состоянии покоя можно получить всего через два часа после стресса). Однако, если стрессовая визуализация нормальная, нет необходимости выполнять визуализацию в состоянии покоя, так как она тоже будет нормальной — поэтому стрессовая визуализация обычно выполняется первой.

Было показано, что общая точность MPI составляет около 83% ( чувствительность : 85%; специфичность : 72%) [13] и сопоставима (или превосходит) другие неинвазивные тесты на ишемическую болезнь сердца, включая стресс -эхокардиографию .

Функциональная визуализация мозга

Обычно гамма-излучающий индикатор, используемый в функциональной визуализации мозга, — это технеций ( 99m Tc) экзаметазим ( 99m Tc-HMPAO, гексаметилпропилен амин оксим). Технеций-99m ( 99m Tc) — метастабильный ядерный изомер , испускающий гамма-лучи, которые можно обнаружить с помощью гамма-камеры. Присоединение его к экзаметазиму позволяет 99m Tc поглощаться мозговой тканью пропорционально мозговому кровотоку, что в свою очередь позволяет оценить мозговой кровоток с помощью ядерной гамма-камеры.

Поскольку кровоток в мозге тесно связан с локальным метаболизмом мозга и использованием энергии, 99m Tc-эксаметазим (а также аналогичный 99m Tc-EC-трейсер) используется для оценки метаболизма мозга на региональном уровне, в попытке диагностировать и дифференцировать различные причинные патологии деменции . Метаанализ многих опубликованных исследований показывает, что SPECT с этим трейсером имеет чувствительность около 74% при диагностике болезни Альцгеймера по сравнению с чувствительностью 81% при клиническом обследовании (психическое тестирование и т. д.). Более поздние исследования показали точность SPECT в диагностике болезни Альцгеймера до 88%. [14] В метаанализе SPECT превзошла клиническое обследование и клинические критерии (91% против 70%) в способности дифференцировать болезнь Альцгеймера от сосудистой деменции. [15] Эта последняя возможность связана с визуализацией локального метаболизма мозга с помощью SPECT, при которой очаговая потеря метаболизма коры, наблюдаемая при множественных инсультах, явно отличается от более равномерной или «плавной» потери функции незатылочной коры мозга, типичной для болезни Альцгеймера.

Сканирование SPECT с 99m Tc-эксаметазимом конкурирует с сканированием мозга с помощью ПЭТ с флудезоксиглюкозой (ФДГ) , которое позволяет оценить региональный метаболизм глюкозы в мозге, и предоставляет очень похожую информацию о локальном повреждении мозга от многих процессов. Однако SPECT более широко доступен по той простой причине, что технология генерации радиоизотопов более долговечна и гораздо менее затратна в SPECT, а оборудование для гамма-сканирования также менее затратно. Причина этого в том, что 99m Tc извлекается из относительно простых генераторов технеция-99m , которые еженедельно доставляются в больницы и центры сканирования для поставки свежего радиоизотопа, тогда как ПЭТ с ФДГ использует ФДГ, который должен быть изготовлен в дорогом медицинском циклотроне и «горячей лаборатории» (автоматизированной химической лаборатории для производства радиофармацевтических препаратов), а затем должен быть доставлен непосредственно в места сканирования, при этом фракция доставки для каждой поездки ограничена его естественным коротким периодом полураспада в 110 минут.

Обнаружение перекрута яичка

Радионуклидное сканирование мошонки является наиболее точным методом визуализации для диагностики перекрута яичек , но он не доступен в рутинной практике. [16] Препаратом выбора для этой цели является технеций-99m пертехнетат. [17] Первоначально он обеспечивает радионуклидную ангиограмму, за которой следует статическое изображение после того, как радионуклид перфузировал ткань. У здорового пациента начальные изображения показывают симметричный поток к яичкам, а отсроченные изображения показывают равномерно симметричную активность. [17]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Американская психологическая ассоциация (APA): perfusion. (nd). Dictionary.com Unabridged (v 1.1). Получено 20 марта 2008 г. с сайта Dictionary.com: http://dictionary.reference.com/browse/perfusion
  2. ^ ab http://www.webmd.com/heart-disease/cardiac-perfusion-scan#1 www.webmd.com/
  3. ^ Wagner HN, Rhodes BA, Sasaki Y, Ryan JP (1969). «Исследования кровообращения с радиоактивными микросферами». Invest Radiol . 4 (6): 374–86 . doi :10.1097/00004424-196911000-00004. PMID  4904709. S2CID  10017854.
  4. ^ "Флуоресцентные микросферы" (PDF) . Центр ресурсов флуоресцентных микросфер. Архивировано из оригинала (PDF) 2012-10-02.
  5. ^ Heinz ER, Dubois P, Osborne D, Drayer B, Barrett W (1979). «Динамическое компьютерное томографическое исследование мозга». Журнал компьютерной томографии . 3 (5): 641– 649. doi :10.1097/00004728-197910000-00013. PMID  113434. S2CID  867095.
  6. ^ Венде, Сигур, изд. (1978). Труды XI. Симпозиум Нейрорадиологикум . Спрингер Верлаг. стр. X. ISBN 978-3-642-66959-0.
  7. ^ Аксель Л. (1980). «Определение мозгового кровотока с помощью быстрой последовательной компьютерной томографии: теоретический анализ». Радиология . 137 (3): 679–86 . doi :10.1148/radiology.137.3.7003648. PMID  7003648.
  8. ^ Майлз КА, Хейболл М, Диксон АК (1991). «Цветная перфузионная визуализация: новое применение компьютерной томографии». Lancet . 337 (8742): 643– 5. doi :10.1016/0140-6736(91)92455-b. PMID  1671994. S2CID  9681671.
  9. ^ Koenig M, Klotz E, Luka B, Venderink DJ, Spittler JF, Heuser L (1998). «Перфузионная КТ головного мозга: диагностический подход к раннему выявлению ишемического инсульта». Radiology . 209 (1): 85–93 . doi :10.1148/radiology.209.1.9769817. PMID  9769817.
  10. ^ Konstas AA, Goldmakher GV, Lee TY, Lev MH (2009). «Теоретическая основа и технические реализации КТ-перфузии при остром ишемическом инсульте, часть 2: технические реализации» (PDF) . AJNR Am J Neuroradiol . 30 (5): 885– 92. doi : 10.3174/ajnr.A1492 . PMC 7051660 . PMID  19299489. 
  11. ^ Jahng, Geon-Ho; Li, Ka-Loh; Ostergaard, Leif; Calamante, Fernando (2014). «Перфузионная магнитно-резонансная томография: всестороннее обновление принципов и методов». Korean Journal of Radiology . 15 (5): 554–77 . doi :10.3348/kjr.2014.15.5.554. PMC 4170157. PMID  25246817 . 
  12. ^ Prvulovich EM, Bomanji JB (1998). «Двухнедельный обзор: роль ядерной медицины в клинических исследованиях». BMJ . 316 (7138): 1140– 1146. doi :10.1136/bmj.316.7138.1140. ISSN  0959-8138. PMC 1112941 . PMID  9552956. 
  13. ^ Elhendy A, Bax J, Poldermans D (2002). «Визуализация перфузии миокарда с добутамином при ишемической болезни сердца*». J Nucl Med . 43 (12): 1634–46 . PMID  12468513.
  14. ^ Bonte, FJ; Harris, TS; Hynan, LS; Bigio, EH; White, CL (2006). «Tc-99m HMPAO SPECT в дифференциальной диагностике деменций с гистопатологическим подтверждением». Clinical Nuclear Medicine . 31 (7): 376– 8. doi :10.1097/01.rlu.0000222736.81365.63. PMID  16785801. S2CID  39518497.
  15. ^ Дугалл, Нью-Джерси; Брюггинк, С.; Эбмейер, К. (2004). «Систематический обзор диагностической точности 99mTc-HMPAO-SPECT при деменции». Американский журнал гериатрической психиатрии . 12 (6): 554–70 . doi :10.1176/appi.ajgp.12.6.554. PMID  15545324.
  16. ^ Руководство по лечению заболеваний, передающихся половым путем, 2010 г. от Центров по контролю и профилактике заболеваний, Рекомендации и отчеты. 17 декабря 2010 г. / Том 59 / № RR-12
  17. ^ ab Medscape > Визуализация перекрута яичка Дэвида Поштера. Обновлено: 25 мая 2011 г.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Сканирование_перфузии&oldid=1222494556#NM_перфузия"