ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ НИЗКОПОЛЬНОЙ МР-ТОМОГРАФИИ

В.А.Архангельский, В.В.Чураянц, Ш.Ш.Шотемор, Э.А.Кнорин, С.М.Горбунов, В.В.Лыков, А.М.Смирнов, В.И.Спорыш

Научно-производственная фирма “Аз”,
Медицинский диагностический центр НПФ “Аз”,
г. Москва

Магнитно-резонансная томография обладающая высокой диагностической эффективностью, дает нам возможность получать уникальную диагностическую информацию, которую не могут предоставить другие методы визуализации, что обеспечивает этому методу все более широкое распространение. Находящая применение в изучении различных органов и систем МР-томография в ряде случаев заменяет даже более дешевые и не уступающие ей в информативности методы только потому, что они связаны с применением ионизирующего излучения. Максимальное использование в диагностических целях наиболее безопасных УЗИ и МРТ, в перспективе может стать одной из примечательных черт цивилизации XXI столетия. Исходя из таких прогнозов, остро стоит вопрос о наиболее рациональном использовании имеющихся в лечебной сети отечественных томографов, за счет развития и внедрения ранее не используемых методик исследования, а также разработок новых МР-систем имеющих значительные отличия от существовавших ранее. Это потребовало от специалистов фирмы "Аз" принятия новой концепции развития.

Учитывая, что большинство диагностических задач, которые решаются этим методом, связаны с применением МР-томографов с низкой напряженностью магнитного поля, нами предпринят ряд мер по внедрению раннее не использовавшихся, либо редко применяемых в России исследований, в частности это исследования мочеполовых органов. Рак предстательной железы по данным американских исследователей составляет 23,4% всех онкологических и 67,9% всех урологических заболеваний. Намного чаще стали обнаруживать и другие опухоли мочеполовых органов. По данным различных авторов магнитно-резонансная томография является высокочувствительным методом определения местного и метастатического опухолевого распространения. Метод эффективен для обнаружения метастазов в лимфатических узлах и выявления костных метастазов. Опухоли яичка, в отличие от предстательной железы имеют относительно малую распространенность, однако, их эпидемиологическая значимость повышается из-за того, что болеют главным образом молодые мужчины и заболеваемость неуклонно возрастает. Ежегодный относительный рост заболеваемости раком яичка составляет 2%, в основном за счет повышения частоты опухоли у мужчин 15-29 лет. Рак мочевого пузыря - заболевание представленное множеством разновидностей, обладающих различными биологическими свойствами, но у ряда пациентов прогностически благоприятные опухоли в дальнейшем имеют опухолевую прогрессию и инвазивный рост.

Все вышесказанное, обусловило развитие программы по исследованию органов малого таза, которую сотрудники Научно-производственной фирмы "Аз" осуществляют в течение двух лет, совместно со специалистами Научно-исследовательского института урологии. Всего исследовано 210 больных с заболеваниями органов малого таза. Изображения получали, используя приемную катушку для тела. Как стандартные использовались импульсные последовательности спин-эхо (Т1-изображения во фронтальной плоскости), турбо-спин эхо (Т2-изображения в сагиттальной и аксиальной плоскостях), которые по мере необходимости дополнялись изображениями в других плоскостях, полученных с этими же последовательностями, позволяющими хорошо дифференцировать мягкие ткани, или с градиент-эхо.

В подавляющем большинстве случаев МРТ производилась по поводу онкологических заболеваний органов малого таза и перед обследованием ставилась задача уточнить локализацию опухоли, ее распространение, наличие метастазов в регионарные лимфатические узлы и отдаленных метастазов в области таза (главным образом в кости при раке предстательной железы), реже - в абдоминальные лимфатические узлы.

При исследовании органов малого таза на полученных МР-изображениях отчетливо отображались мочевой пузырь с внутренним отверстием уретры и раздельно - слизистой оболочкой и мышечным слоем, предстательная железа с отчетливой диффиренцировкой на центральную и периферическую зону, четким разделением между предстательной железой и перипростатической клетчаткой, а на оптимальных срезах и капсулой. У женщин - влагалище с его мышечными стенками, шейка и тело матки (последняя с трехслойным строением), прямая кишка, жировая клетчатка в полости малого таза, мышцы таза и тазового дна, наружные и внутренние подвздошные сосуды, легко опознаваемые за счет феноменов кровотока. Увеличенные лимфатические узлы определялись благодаря разнице в интенсивности МР сигнала от метастатически измененных регионарных лимфатических узлов и окружающей их жировой клетчатки. Структура органов дифференцировалась в Т2-изображениях, тогда как их наружные контуры и отграничение от окружающей жировой ткани лучше определялись в Т1-изображениях.

Опухоли проявлялись на фоне нормального строения органа:

патологическим МР-сигналом (например, рак периферической зоны предстательной железы - низким сигналом на фоне яркого сигнала этой зоны, рак шейки матки - гиперинтенсивностью относительно низкого сигнала ее мышц и т. д.);
утолщением и деформацией органа или стенки мочевого пузыря и прямой кишки;
экзофитными образованиями в просвете этих органов.

Определялось распространение опухоли на окружающую жировую ткань, нередко с ее отечностью, и на соседние органы (например, рака предстательной железы на семенные пузырьки).

Проведенные исследования показали высокую информативность метода. Однако, учитывая, что среди ведущих зарубежных фирм производителей томографов активно внедряются две новые методики исследования органов малого таза с применением специализированных поверхностных и эндолюминальных катушек, НПФ "Аз" разработаны и внедрены специализированные катушки. Это ректальная катушка, имеющая явные преимущества за счет высокого соотношения сигнал/шум, при меньшем поле обзора и тем самым более высоким разрешением, чем то, которое доступно с объемной катушкой для тела. А также поверхностная катушка с одним витком для исследования мошонки и поверхностная катушка для исследования полового члена.

Новые разработки предназначены для решения диагностических вопросов не только в урологии. Голеностопный сустав, является у человека наиболее часто травмируемым суставом, а повреждения предплюсны требуют большого числа специальных рентгеновских снимков для оценки переломов, которые не отражают все изменения связочного аппарата, достаточно сложными в диагностическом плане являются повреждения заднепяточной сумки. Актуальность вопроса диагностики повреждений и дегенеративных изменений голеностопного сустава и стопы послужила для разработки и внедрения специализированная катушка для исследования стопы и голеностопного сустава. Катушка для голеностопного сустава и стопы позволяет в деталях визуализировать все исследуемые анатомические структуры, достоверно определять состояние суставной поверхности при костно-дегенеративных изменениях. Хорошо визуализируются и выделяются ткани мышц и сухожилий, жировая клетчатка, гиалиновый хрящ суставов, а также костные элементы.

Тонкие срезы толщиной до 3 мм в режимах GE05, SE09 толщиной до 1мм в режиме FISP с шагом в 1 и 0 мм и обладают достаточно высоким разрешением с визуализацией мелких деталей исследуемых суставов. Катушка может быть использована для исследования суставов стопы и голеностопного сустава в диагностике как травматических, так и дегенеративных и воспалительных процессов данной анатомической области.

Фирма "Аз" последовательно проводит линию на создание и усовершенствование отечественных низкопольных МР-томографов, имея в виду конечную перспективу оснащения этим методом не только областных и крупных городских, но также и районных больниц. Очередным шагом на этом пути явилось завершение работы над новым МР-томографом ДИАМАГ с магнитной системой на основе резистивного магнита. Главные характеристики - обеспечиваемая этим магнитом индукция статического магнитного поля 0,2 Тл и новая более мощная система градиентов магнитного поля с максимальная величиной 10 мТл/м - такие же, как в МР-томографах аналогичного класса ведущих зарубежных фирм (OPEN фирмы "Сименс", OUTLOOK фирмы "Пикер" и др.).

В новом томографе использованы достижения, полученные уже в томографе "Эллипс", и внедрен ряд новых разработок фирмы "Аз", повышающих надежность в эксплуатации, точность воспроизведения заданных параметров сканирования, быстродействие и удобства в работе.

К новым разработкам можно отнести резистивный магнит, которым оснащен томограф. 5-катушечный магнит имеет более высокую эффективность, по сравнению с предыдущими моделями, т.е. обеспечивает большую индукцию магнитного поля при равных затратах электрической мощности. В отличие от томографа Эллипс направление статического поля "классическое" - горизонтальное продольное, совпадающее с длинной осью пациента. Новый источник питания магнита обеспечивает стабильное магнитное поле, что позволяет использовать программы сканирования в 3D-режимах.

Источник питания градиентов аналогичен используемому в МР-томографах "Эллипс". Высокая максимальная сила градиента создает возможность расширения ассортимента импульсных последовательностей, в том числе реализацию быстрых последовательности на базе градиентного эха.

Как и в МР-томографе "ЭЛЛИПС", использованы беспроводные катушки, которые подверглись дальнейшему усовершенствованию. Предлагаемый набор приемных катушек кроме стандартной комплектации, которой оснащен томограф "Эллипс", включает и новые локальные катушки. Расширение ассортимента локальных катушек представляет собой наиболее рациональный способ улучшения пространственного разрешения путем компенсации низкого отношения сигнала к шуму, которое характерно для низкопольной МР-томографии.

В томографе ДИАМАГ внедрена новая система управления, реализованная с применением цифровых сигнальных процессоров TMS фирмы Texas Instruments. Благодаря "интеллектуализации" системы управления стали возможны как цифровая обработка сигнала, так и задание ключевых параметров сканирования в цифровой форме. Например, за счет задания специальной формы радиочастотных импульсов появилась возможность одновременного сбора данных для двух слоев, ускоряющая процесс сканирования.

Важнейшим преимуществом использования модернизированной системы управления томографа является возможность выполнять настройки узлов на уровне программного обеспечения. Это на порядок повышает стабильность характеристик томографа, уменьшает вероятность совершения ошибок техническим персоналом, обслуживающим томограф в процессе эксплуатации и сокращает сроки проведения профилактических и ремонтных работ. Использование современных микроэлектронных технологий позволило реализовать систему управления в виде двух компьютерных плат, повысить надежность системы в целом.

Программное обеспечение томографа предусматривает более рациональную систему использования импульсных последовательностей и содержит наборы протоколов сканирования для различных анатомических областей, из числа которых проводящий исследование врач может выбрать наиболее пригодные для данного конкретного случая. В то же время оставлена возможность вносить в эти наборы новые или изменять уже имеющиеся в них протоколы.

Важной составляющей частью томографа, интегрированного в медицинскую информационную систему лечебно-диагностического учреждения, является мультимодальная рабочая станция врача MultiVox, разработанная в сотрудничестве со специалистами МГУ. Рабочая станция предназначена для регистрации, обработки и анализа изображений, получаемых от различных медицинских приборов - рентгеновских приборов, компьютерных и магнитно-резонансных томографов, приборов ультразвуковой диагностики, ангиографов, эндоскопов, микроскопов, сканеров пленок и т.п.

Станция MultiVox может применяться для обычной (рутинной) работы в отделениях радиологии, проведения углубленных исследований, при разработке новых диагностических методов, работы в составе системы архивирования и документирования радиологических изображений клиники, обучения медицинских специалистов.

РС обеспечивает следующие возможности:

подключение к компьютерной сети больницы и вывод на экран мультимодальных изображений через систему DICOM (дигитальных рентгеновских, ультразвуковых и радионуклидных, КТ-изображений) для их сопоставления;
передачу изображений для консультации в пределах данного учреждения или через модем в другие учреждения, включая междугороднюю передачу, для демонстрации на конференциях и т.д.;
различные виды их обработки, включая построение трехмерных реконструкций, очищение, проекцию максимальных интенсивностей и т. д.

В отличие от рабочих станций зарубежных фирм, в которых использованы очень дорогие компьютеры типа Sun, она предназначена для использования на широко доступных компьютерах класса Пентиум.

Фирма "Аз" последовательно осуществляет линию на создание доступных по цене для отечественных лечебных учреждений МР-томографов. Стоимость нового томографа, несмотря на ряд усовершенствований по сравнению с предыдущими, того же порядка и в 1,5-2,5 раза ниже, по сравнению с зарубежными томографами аналогичного класса.

Содержание конференции | Секция2