Актуальность темы: при заболеваниях головного мозга первоначально предпочтение должно отдаваться КТ как более экономичному и быстрому методу (время исследования пациента при КТ обычно в 2-2,5 раза меньше, чем при МРТ). МРТ применяется для уточнения результатов КТ, если в этом есть необходимость. Однако МРТ неприемлема при некоторых факторах, хотя и имеет более высокую информативность, поэтому имеет смысл повышать информативность изображения КТ.

Острые опасности при исследовании с помощью МРТ:

Каждое лицо, работающее или входящее в комнату с магнитом или соседние комнаты, должно быть проинструктировано об опасности магнитного поля. Сюда должен включаться обслуживающий и подсобный персонал и местная пожарная команда.

Имплантанты. Особую категорию опасности представляют небольшие металлические хирургические имплантанты. Смещение кровоостанавливающих и других зажимов в центральной нервной системе от магнитного притяжения или вращающего момента угрожает кровотечением. Мы полагаем, что в других частях тела эта угроза минимальна, так как после лечения фиброз и инкапсулирование зажима помогают удержать его в стабильном положении. Марка "нержавеющая сталь" не является гарантией "неферромагнитности" стали.

Имплантанты с магнитными свойствами (магнитные сфинктеры, пробки искусственных соустий, зубные протезы и т.п.) могут создать проблемы при МРТ. Их следует удалить перед исследованием.

Кардиостимуляторы. Исследования воздействий магнитных и РЧ-полей на кардиостимуляторы показали, что РЧ-излучение МР-томографа может нарушить функционирование стимулятора, работающего в режиме запроса, из-за замыкания реле и переключения в асинхронный режим; изменения магнитных полей могут имитировать сердечную активность. Магнитное притяжение может вызвать смещение стимулятора в гнезде и поэтому сдвинуть электроды. Таким образом, пациентов с кардиостимуляторами не следует исследовать на МР-системах.

Подобные рассуждения можно привести и для стимуляторов каротидного синуса или внутренних инсулиновых насосов. Здесь никаких неблагоприятных эффектов не наблюдалось . Однако, указывалось о помехах электронным имплантантам уха и ферромагнитным механическим заменителем стремечка. Что касается искусственных клапанов сердца, то не предполагается, что они будут представлять опасность в низких полях. Пациентов не следует подвергать исследованию на МР-томографах с высокими полями, если клинически предполагается повреждение клапана.

Подводящие провода водителя ритма и ЭКГ-кабели. Провода могут работать как антенны. Градиентные и РЧ-поля могут индуцировать в этих проводах токи и вызвать таким образом фибрилляцию или ожоги. Это создает риск для пациента, который следует устранять до обследования.

Внутриматочные противозачаточные устройства (ВМПЗУ). Большинство применяемых сейчас устройств этого типа не подвергаются смещениям под действием магнитного поля, не нагреваются импульсными последовательностями, обычно применяемыми при изучении тазовой области, не создают серьезных артефактов in vitro или in vivo. Поэтому пациенток с пластиковыми или медными ВМПЗУ можно без всякой опасности исследовать методом МР-томографии.

Протезы суставов и конечностей. Вообще говоря, такие протезы не создают никакого риска. Они, однако могут искажать изображение. По возможности, их следует удалять перед исследованием.

Инородные тела. Неожиданные внешние ферромагнитные тела, попавшие в тело при происшествиях, - опасны, в особенности, если они расположены вблизи глаз. История болезни пациента может помочь при выявлении таких инородных тел. Многие пациенты, однако не помнят о таких происшествиях. В случае сомнений следует до МРТ применить рентген. Ферромагнитный инородный предмет может не только исказить МР-томо-граммы; хуже то, что магнитные силы могут внедрить его в глаз и вызвать раздражение. Его следует удалить перед исследованием.

Мониторы и респираторы. Зависимость от физиологического мониторинга от механической вентиляции легких, от электрических инфузионных насосов создает трудности, а в некоторых случаях не позволяет провести МР-томографическое исследование. Однако, за последние годы разработаны также соответствующие средства мониторинга и поддержки жизни, зависимость о которых ни в коей мере не препятствует МР-томографии.

Контрастирующие агенты. Парамагнитные, суперпарамагнитные или ферромагнитные магнитнорезонансные контрастирующие вещества или иные вещества, которые должны вводиться в организм или употребляться иным способом, могут быть связаны с риском развития осложнений, подобно любой инвазивной процедуре. Клинический опыт внутривенного применения агентов на основе гадолиния показал, что они в общем безопасны и легко переносятся пациентами. Сообщалось лишь о единичных случаях анафилактоидных реакций и о случаях отека гортани. Но, тем не менее, должны быть предприняты все необходимые предосторожности для безопасного применения таких контрастных агентов.

Шум. Шум, создаваемый при переключении градиентов, является дополнительным источником неудобства для пациента; он сравним с шумом очень интенсивного уличного движения. Уровень шума растет с напряженностью магнитного поля. Пациентам при исследовании в томографах с сильным полем следует рекомендовать съемные наушники. На рынке появились системы шумоподавления.

Охлаждающие газы. В системах со сверхпроводящими магнитами используются гелий, азот, которые в сжиженном виде охлаждают обмотку. При квенче газы выбрасываются наружу. При нормальных обстоятельствах эти газы должны уйти через систему труб, не достигая атмосферы комнат, где находятся пациенты и персонал. Однако следует предусмотреть риск возможности случайного попадания охлаждающих газов в эту атмосферу. В таком случае имеются две опасности. Поскольку оба газа предельно холодны, то возможны обморожения. Во-вторых, азот следует рассматривать как опасность, в особенности под давлением (тогда как нет никакой опасности прямой интоксикации гелием). Весь персонал и пациенты должны быть немедленно эвакуированы из помещения и возвращение возможно лишь после тщательной ее вентиляции. Мониторы содержания кислорода со звуковой сигнализацией, размещенные в зале исследования на подходящей высоте, являются рекомендуемыми средствами безопасности.

Клаустрофобия. Это - очень реальная психологическая опасность для некоторых пациентов. Клаустрофобия и иные психологические стрессовые ситуации, настолько заметные, что из-за них приходилось прерывать исследование, обнаружены в 1-4% случаев. С этой точки зрения предпочтительнее приборы с малым полем и большим пространством для пациента, т.к. для них процент клаустрофобических инцидентов существенно падает. Столь же существенно помогает ослабить клаустрофобию объяснение процедуры обследования и устройства аппаратуры. Дополнительными опасностями являются падение пациента со стола исследования и гипотонический синдром (из-за нагрева, длительного неподвижного горизонтального лежания и психологического возбуждения).

Беременность. Нет никаких свидетельств того, что МРТ может повредить эмбриону или плоду. На всякий случай, МР-сканирования стоило бы избежать в первые три месяца беременности. Применение МРТ при беременности показано в случае, когда другие неионизирующие методы диагностической визуализации не дают удовлетворительных результатов, или если МРТ-исследование даст важную информацию, которая при применении рентгена или рентгеновской компьютерной томографии могла бы потребовать заметной дозы ионизирующей радиации. Аналогичные соображения справедливы для беременных сотрудниц отделений магнитного резонанса.

Получение компьютерной томограммы.

Получение компьютерной томограммы (среза) головы на выбранном уровне основывается на выполнении следующих операций: 1. формирование требуемой ширины рентгеновского луча (коллимирование); 2. сканирование головы пучком рентгеновского излучения, осуществляемого движением (вращательным и поступательным) вокруг неподвижной головы пациента устройства "излучатель - детекторы"; 3. измерение излучения и определение его ослабления с последующим преобразованием результатов в цифровую форму; 4. машинный (компьютерный) синтез томограммы по совокупности данных измерения, относящихся к выбранному слою; 5. построение изображения исследуемого слоя на экране видеомонитора (дисплея).

В системах компьютерных томографов сканирование и получение изображения происходят следующим образом. Рентгеновская трубка в режиме излучения "обходит" голову по дуге 240O, останавливаясь через каждые 3O этой дуги и делая продольное перемещение. На одной оси с рентгеновским излучателем закреплены детекторы - кристаллы йодистого натрия, преобразующие ионизирующее излучение в световое. Последнее попадает на фотоэлектронные умножители, превращающие эту видимую часть в электрические сигналы. Электрические сигналы подвергаются усилению, а затем преобразованию в цифры, которые вводят в ЭВМ. Рентгеновский луч, пройдя через среду поглощения, ослабляется пропорционально плотности тканей, встречающихся на его пути, и несет информацию о степени его ослабления в каждом положении сканирования. Интенсивность излучения во всех проекциях сравнивается с величиной сигнала, поступающего с контрольного детектора, регистрирующего исходную энергию излучения сразу же на выходе луча из рентгеновской трубки. Следовательно, формирование показателей поглощения (ослабления) для каждой точки исследуемого слоя происходит после вычисления отношения величины сигнала на выходе рентгеновского излучателя к значению его после прохождения объекта исследования (коэффициенты поглощения). В ЭВМ выполняется математическая реконструкция коэффициентов поглощения и пространственное их распределение на квадратной многоклеточной матрице, а полученные изображения передаются для визуальной оценки на экран дисплея.

За одно сканирование получают два соприкасающихся между собой среза толщиной 10 мм каждый. Картина среза восстанавливается на матрице размером 160х160. Полученные коэффициенты поглощения выражают в относительных единицах шкалы, нижняя граница которой (-1000 ед.Н.) (ед.Н. - единицы Хаунсфильда или числа компьютерной томографии) соответствует ослаблению рентгеновских лучей в воздухе, верхняя (+1000 ед.Н.) - ослаблению в костях, а за ноль принимается коэффициент поглощения воды. Различные ткани мозга и жидкие среды имеют разные по величине коэффициенты поглощения. Например коэффициент поглощения жира находится в пределах от -100 до 0 ед.Н., спинно-мозговой жидкости - от 2 до 16 ед.Н., крови - от 28 до 62 ед.Н. Это обеспечивает возможность получать на компьютерных томограммах основные структуры мозга и многие патологические процессы в них. Чувствительность системы в улавливании перепада рентгеновской плотности в обычном режиме исследования не превышает 5 ед.Н., что составляет 0,5%. На экране дисплея высоким значениям плотности (например, кости) соответствует светлые участки, низким - темные. Градационная способность экрана составляет 15-16 полутоновых ступеней, различаемые человеческим глазом. На каждую ступень, таким образом, приходится около 130 ед.Н. Для полной реализации высокой разрешающей способности томографа по плотности в аппарате предусмотрены средства управления так называемой ширины окна и его уровня (положения), чтобы дать рентгенологу возможность анализировать изображение на различных участках шкалы коэффициентов поглощения. Ширина окна - это величина разности наибольшего и наименьшего коэффициентов поглощения, соответствующая указанному перепаду яркости. Положение или уровень окна (центр окна) - это величина коэффициентов ослабления, равная середине окна и выбираемая из условий наилучшего выявления плотностей интересующей группы структур или тканей. Важнейшей характеристикой является качество получаемого изображения. Известно, что качество визуализации анатомических образований головного мозга и очагов поражения зависит в основном от двух факторов: размера матрицы, на которой строится томограмма, и перепада показателей поглощения. Величина матрицы может оказывать существенное влияние на точность диагностики. Так, количество ошибочных диагнозов при анализе томограмм на матрице 80х80 клеток составляло 27%, а при работе на матрице 160х160 - уменьшилось до 11%.

Компьютерный томограф обладает двумя видами разрешающей способности: пространственной и по перепаду плотности. первый тип определяется размером клетки матрицы (обычно - 1,5х1,5 мм), второй равен 5 ед.Н. (0,5%). В соответствии с этими характеристиками теоретически можно различать элементы изображения размером 1,5х1,5 мм при перепаде плотности между ними не меньше 5 ед.Н. (1%) удается выявлять очаги величиной не менее 6х6 мм, а при разнице в 30 ед.Н. (3%) - детали размером 3х3 мм. Обычная рентгенография позволяет уловить минимальную разницу по плотности между соседними участками в 10-20%. Однако при очень значительном перепаде плотностей рядом расположенных структур возникают специфические для данного метода условия, снижающие его разрешающую способность, так как при построении изображения в этих случаях происходит математическое усреднение и при этом очаги небольших размеров могут быть не обнаружены. Чаще это происходит при небольших зонах пониженной плотности, расположенных вблизи массивных костных структур (пирамиды височных костей) или костей свода черепа. Важным условием для обеспечения проведения компьютерной томографии является неподвижное положение пациента, ибо движение во время исследования приводят к возникновению артефактов - наводок: полос темного цвета от образований с низким коэффициентом поглощения (воздух) и белых полос от структур с высоким КП (кость, металлические хирургические клипсы), что также снижает диагностические возможности.

Выводы., Т.о. моя магистерская работа основана на модернизации компьютерного томографа, а также разработки программного обеспечения для улучшения качества томограммы, т.е. повышения информативности диагностики состояния головного мозга человека, что позволит в дальнейшем в короткий промежуток времени ставить более точный диагноз.

Список использованной литературы.

1. Компьютерная томография мозга. Верещагин Н.В., Брагина Л.К., Вавилов С.Б., Левина Г.Я.-М.:Медицина,1986.-256 с

2. Коновалов А.Н., Корниенко В.Н. Компьютерная томография в нейрохирургической клинике.-М.: Медицина,1988. - 346 с.

3. Антонов А.О., Антонов О.С.,Лыткин С.А.//Мед.техника.-1995.- № 3 - с.3-6

4. Беликова Т.П.,Лапшин В.В.,Яшунская Н.И.//Мед.техника.-1995.- № 1-с.7