НИИ кардиологии СО РАМН Основы лучевой диагностики Кривоногов

НИИ кардиологии СО РАМН Основы лучевой диагностики Кривоногов Н. Г.

Ядерная медицина – это вид лучевой диагностики, основанный на регистрации излучения введенных в организм радиофармпрепаратов с последующим анализом полученных диагностических изображений

Основной принцип радионуклидной диагностики основан на избирательном депонировании радионуклидов и меченных соединений (радиофармпрепаратов - РФП) в определенном органе или системе

Отличительной чертой методов ядерной медицины является их функциональность. Уступая рентгеновской или магнитно-резонансной томографии в разрешающей способности, методы радионуклидной индикации позволяют на молекулярном уровне оценивать физиологические и патофизиологические изменения, происходящие в организме (molecular imaging). КТ МРТ ПЭТ ЭЛТ УЗИ ОЭКТ

Нуклид - вид атомов, характеризующийся массовым числом и атомным номером Строение ядра + Протоны (атомный номер – «Z» ) N массовое число – «А» Нейтроны + + N N N ИЗОТОП – ядра с одинаковым числом протонов и различным количеством нейтронов

«Z» атомный номер + массовое число – «А» +N l 81 Tl 204 53 I 126 49 In 115 l 81 Tl 201 53 I 125 49 In 113 l 81 Tl 199 53 I 123 49 In 111 53 I 131 нуклиды Изотопы (нестабильные нуклиды Радионуклиды)

РАДИОАКТИВНОСТЬ - (гамма) - лучи самопроизвольный -распад ядра с ++ ++ + + выделением ++ ++ различных видов излучений, энергии и превращением одних элементов в другие радионуклид

АКТИВНОСТЬ РАДИОНУКЛИДА Количество ядер, распадающихся в единицу времени l Единицей измерения является Беккерель (Бк, Bq) - одно ядерное превращение в секунду для любого нуклида Производными Бк являются: -килобеккерель (к. Бк, k. Bq); l -мегабеккерель (МБк, MBk) 1, 0 м. Ки = 37, 0 МБк

Наиболее распространенные диагностические радионуклиды Радионуклид T 1/2 99 m. Tc 6 часов 123 I 13, 2 часа 201 Tl (199 Tl) 67 Ga 3 дня (7 часов) 2, 8 суток 3, 3 суток 18 F 111 мин 11 С 20 мин 111 In 82 Rb 13 N 1, 25 мин 10 мин

РАДИОФАРМПРЕПАРАТ (РФП) – химическое соединение, содержащие в своей молекуле радионуклид, которое разрешено для введения человеку с диагностической или лечебной целью. Представляет собой комплекс: фармакологический реагент (отвечает за метаболизм органа или системы органов) + радионуклид

Радиофармацевтические препараты для гамма-сцинтиграфии Изотоп + фармакологический агент Головной мозг – (Ceritec) 133 Xe Легкие (Макротех, Технегаз, ДТПА) 123 I Сердце (Myowiev, Технетрил, Пирофосфат) 99 m. Tc 201 Tl 199 Tl 99 m. Tc Печень (Бромезида, Технефит) Почки (Пентатех, Технемаг, Технемек) Костная система (Пирофосфат, Технефор) 111 In 67 Ga Маркеры воспаления (меченные лейкоциты)

Схема генератора 99 Mo - 99 m Tc Приготовление РФП осуществляется строго по инструкциям фирмпроизводителей реагентов Мо 99 99 m Тс

Требования, предъявляемые к диагностическим РФП: Ø минимизация радиационной нагрузки на больного Ø исключение образования в организме токсических и радиотоксических веществ Ø пригодность излучения РФП для регистрации радиодиагностической аппаратурой Ø участие в метаболизме исследуемого органа

Предельно допустимая доза (ПДД) наибольшее значение индивидуальной эквивалентной дозы за календарный год, при котором равномерное облучение в течение 50 лет не может вызвать в состоянии здоровья неблагоприятных изменений, обнаруживаемых современными методами.

Предельно допустимые дозы облучения пациентов при радиодиагностических исследованиях (м. Зв/год) категории обследуемых Органы и ткани Все тело Гонады, кр. костный мозг, легкие Костная ткань, щит. железа, кожа Онко логические больные Неонко логические больные Профилактические обследования 250 750 50 150 5 15 1500 30

Облучения критических органов пациентов при различных радиодиагностических исследованиях: Одно исследование сердца с 201 Таллием хлоридом (74 МБк)l 4, 7 м. Зв; l Одно исследование сердца с 199 Таллием хлоридом (185 МБк)l 1, 25 м. Зв; l Одно исследование сердца с 99 Тс-МИБИ (370 МБк)– l 3, 3 м. Зв; l Одно исследование сердца с 99 Тс-пирофосфатом (370 МБк)l 1, 7 м. Зв; l Радионуклидная ангиопульмонография - (370 МБк) – l 1, 4 м. Зв; l

Радионуклидная диагностика в пульмонологии Anterior Posterior

Область клинического применения методов ядерной медицины в пульмонологии ØЛегочная эмболия Перфузионная сцинтиграфия легких Вентиляционная сцинтиграфия легких ØВрожденные нарушения анатомии легочных артерий Перфузионная сцинтиграфия легких ØВерификация внутрисердечных шунтов Перфузионная сцинтиграфия легких Радионуклидная ангиопульмонография ØЛегочная гипертензия Перфузионная сцинтиграфия легких Вентиляционная сцинтиграфия легких Радионуклидная ангиопульмонография Радионуклидная равновесная вентрикулография ØОбструктивные заболевания легких Вентиляционная сцинтиграфия легких ØИнтерстициальные заболевания легких Вентиляционная сцинтиграфия легких Оценка альвеолярной проницаемости

ОТРАСЛЕВОЙ СТАНДАРТ ПРОТОКОЛ ВЕДЕНИЯ БОЛЬНЫХ. ПРОФИЛАКТИКА ТРОМБОЭМБОЛИИ ЛЕГОЧНОЙ АРТЕРИИ ПРИ ХИРУРГИЧЕСКИХ И ИНЫХ ИНВАЗИВНЫХ ВМЕШАТЕЛЬСТВАХ Утвержденный МЗ РФ, приказ № 233 от 09. 06. 2003 г От тромбоэмболии легочной артерии умирает людей больше, чем от аварий на дорогах Издательство «Ньюдиамед» . (2)

Летальность среди нелеченных пациентов достигает 40%, тогда как при проведении своевременной терапии она не превышает 10% (K. Glosser, 1980; S. Rich, 1996) Смертность от легочной эмболии среди госпитализированных пациентов обусловлена в большей степени диагностическими ошибками, чем неадекватностью терапии. (Пермяков П. К. , 1991; Яковлев В. Б. , 1995; Stevanovic G. et al. , 1986) (3)

(4)

У кого высокий риск? • Возраст (старше 50 лет) • Длительный постельный режим или отсутствие активности (длительный перелет в самолете, долгое путешествие на машине, в поезде) • Прием оральных контрацептивов или гормональной терапии • Операции (особенно на тазовых органах) • Беременность и роды • Массивная травма • Ожоги • Рак • Инсульт • Инфаркт миокарда • Операции на сердце • Переломы бедренной кости или шейки бедра • Нарушение тромбообразования • Анамнез глубоких венозных тромбозов (5)

ТЭЛА, вызванная приемом контрацептивных средств Q V (перфузия) (вентиляция) Множественные несовпадающие дефекты накопления РФП в легких (V/Q несоответствие) (6)

Клинические симптомы и признаки ТЭЛА Ни одного патогномоничного клинического симптома НЕТ! клинические признаки и симптомы, данные лабораторных исследований не позволяют подтвердить или опровергнуть диагноз ТЭЛА, но могут усилить подозрение на ее наличии (7)

Претестовая вероятность наличия тромбоэмболии легочной артерии (Weels Р. S. 1998) Признаки Оценка в баллах Клинические симптомы и признаки ТГВ 3, 0 § Низкая вероятность альтернативного диагноза 3, 0 Тахикардия 1, 5 Заболевание с соблюдением постельного режима более 3 -х дней и/или обширное хирургическое вмешательство в предшествующие 4 недели 1, 5 Перенесенные ТГВ и ТЭЛА в анамнезе 1, 5 Кровохарканье 1, 0 Рак (лечение проводимое в настоящее время; лечение в предшествующие 6 месяцев) 1, 0 Вероятность ТЭЛА: низкая < 2 баллов, средняя 2 - 6 баллов, высокая > 6 баллов (8)

Знание о наличии предрасполагающих факторов очень важно для оценки вероятности развития ТЭЛА, которая возрастает с увеличением их количества. Однако в 30% случаев ТЭЛА возникает без таковых (неспровоцированная или идиопатическая ТЭЛА) Guidelines on the diagnosis and management of acute pulmonary embolism Eur Heart J. 2008 Dec; 29(24): 3066 -7 (9)

Признаки внутрисосудистого тромбоза D-димер Рекомендации ЕКО 2008 по диагностике и лечению ТЭЛА - это продукт расщепления связанного фибрина - уровень D-димера в плазме повышается при наличии острого тромба в связи с одновременной активацией системы связывания крови и фибринолиза. -- нормальные показатели D-димера позволяют исключить ds ТЭЛА с вероятностью близкой к 100% -- однако его наличие не является патогномоничным для венозной тромбоэмболии, так как появляется и при других состояниях (рак, воспаление, инфекция, некроз, расслоение аорты). Точка приложения: догоспитальный этап: СМП, поликлиника Плюсы: Быстрая диагностика пациента с подозрением на, легочную эмболию (результат за 10 -15 минут) Ответ «нет» – исключает ТЭЛА Не требуется специального оборудования Возможно использование цельной крови (10)

Лучевая диагностика признаках легочного тромбоза Рентгенологическое исследование грудной клетки, • Вентиляционно-перфузионная сцинтиграфия легких, • Эхо-кардиография, • КТ-ангиография легких, • Прямая ангиография легочных сосудов. Комплексный подход с правом выбора! Guidelines on the diagnosis and management of acute pulmonary embolism Eur Heart J. 2008 Dec; 29(24): 3066 -7 (11)

Прямая ангиография легочных сосудов Ангиографию легочных сосудов проводят с 1960 г. Диагностические критерии для постановки диагноза ТЭЛА были определены еще 49 лет назад. С помощью прямой ангиографии можно визуализировать тромб размером 1 -2 мм на субсегментарном уровне. Прямое доказательство наличия тромба – дефект наполнения или ампутация (отсутствие) ветви ЛА. Уровень смертности проведении данного исследования составляет 0, 2% (согласно анализу данных 5 696 пациентов). –инвазивный, агрессивный и небезопасный метод Лучевая нагрузка 91 - 139. 0 m. Gy (12)

КТ-ангиография не менее чем в 90% случаев заменила традиционную рентгеноконтрастную ангиографию. Высокая четкость ангиограмм легких, обусловила использование КТ-ангиографии в качестве стандарта диагностики эмболии ветвей легочной артерии. Мультидетекторная КТ-ангиография легких позволяет четко визуализировать сегментарные (вплоть до субсегментарных) ветви легочной артерии A. Perrier et al. Multidetector-row computed tomography in suspected pulmonary embolism. N Engl J Med. Apr. 28, 2005; 352: 1760 -8 (13)

Преимущества КТА : Возможность выявления альтернативной легочной патологии (до 30% с подозрением на ТЭЛА- воспалительные процессы, онкология и др. заболевания легких) Малое время исследования Недостатки КТА: Относительно высокая лучевая нагрузка на организм; Использование йодсодержащих контрастных веществ; Риск развития контраст-индуцированной нефропатии; Необходимость задержки дыхания (14)

Контраст-индуцированная нефропатия 2 1 3 До введения контраста По сравнению с исходными данными после введения контраста имеет место снижение фильтрационной функции левой почки; 1 – ренограмма левой почки, 2 – ренограмма правой почки, 3 – клиренс индикатора из крови. Через 3 для после введения и контраста (15)

Контраст-индуцированная нефропатия До ангиографии СКФ=109 мл/мин После ангиографии СКФ=76 мл/мин (16)

При подозрении на ТЭЛА (как метод скрининга) должна проводиться сцинтиграфия легких Перфузионная и вентиляционная пульмоносцинтиграфия позволяет исключить или с высокой вероятностью диагностировать ТЭЛА (Тромбоэмболия легочной артерии. Диагностика, лечение, профилактика В. Б. Яковлев) Филиппович Н. С. , Полойко Ю. Ф. Материалы научно-практической конференции, посвященной 100 -летию со дня рождения засл. деят. науки, профессора Б. М. Сосиной Минск, 2003 г. ). (17)

Перфузионная сцинтиграфия легких: Эмбол Принцип метода основан на временной эмболизации артериальнокапиллярного русла легких (примерно одной десятитысячной его объема) макроагрегатами альбумина человеческой сыворотки крови (МАА) меченными 99 m. Тс после их внутривенного введения. ªвнутривенно вводят 99 m. Тс-МАА (99 m. Тс. Макротех) от 74 до 111 МБк; (18)

Перфузионная сцинтиграфия легких Нормальные показатели перфузии легких являются основанием для исключения диагноза ТЭЛА. Dalen JE, Brooks HL, Johnson LW, Meister SG, Szucs MM Jr, Dexter L. Pulmonary angiography in acute pulmonary embolism: indications, techniques, and results in 367 patients. Am Heart J 1971; 81: 175 -85. (19)

Перфузионная сцинтиграфия легких с 99 м (вариант нормы) Вид спереди (Ant. ) Вид справа (RL, 900) Вид сзади (Post. ) Вид слева (LL, 900) Тс -МАА

Перфузионная сцинтиграфия легких (признаки тромбоэмболии ветвей легочной артерии) -Треугольная форма дефектов перфузии и расположение, соответствующее бассейну тромбированного сосуда (долевого или сегментарного); - Относительно четкая очерченность; дефектов перфузии - Как правило, наличие нескольких дефектов перфузии (20)

Классификация ТЭЛА l l l Массивная ТЭЛА (тромбоэмбол локализуется в основном стволе и/или главных ветвях легочной артерии, обструкция более 50% легочного сосудистого русла); Субмассивная ТЭЛА – эмболизация долевых и сегментарных ветвей легочной артерии (степень нарушения перфузии соответствует окклюзии одной из главных легочных артерий и составляет 30 -50% легочного сосудистого русла); Немассивная (тромбоэмболия мелких ветвей легочной артерии, обструкция не превышает 30% легочного сосудистого русла).

Перфузионная сцинтиграфия легких (признаки немассивной тромбоэмболии ЛА) ) Левая боковая (LL, 900) Аперфузия 8 -го сегмента Левая задняя косая Аперфузия 3 -го сегмента Правая задняя косая Аперфузия 10 -го сегмента

Перфузионная сцинтиграфия легких (признаки субмассивной тромбоэмболии ЛА) (21)

Пациентка Г. , 69 лет, эмболия ветвей правой и левой легочной артерии Ant Post Dext Sin (24)

Пациент З. , 78 лет, полная окклюзия правой легочной артерии Ant Post (25)

Планарное исследование ОФЭКТ проведение однофотонной эмиссионной КТ повышает вероятность установления правильного диагноза и снижает частоту недиагностируемых случаев ТЭЛА Leonard M. Freeman • Linda B. Haramati V/Q scintigraphy: alive, well and equal to the challenge of CT angiography // Eur J Nucl Med Mol Imaging (2009) 36: 499 -504 (22)

Специфичность перфузионной сцинтиграфии легких в диагностике ТЭЛА существенно повышается при сопоставлении с данными вентиляционной (ингаляционной) сцинтиграфии легких: • Наличие сегментарного или долевого дефекта перфузии при отсутствии нарушения вентиляции в этой зоне - диагноз ТЭЛА высоковероятен.

Вентиляционная (ингаляционная) сцинтиграфия легких: Норма Бронхиальная обструкция ингаляция Источник аэрозоля 99 m. Tc-ДТПА (Тс- Пентатех «Диамед» , Россия) Принцип метода основан на регистрации излучения РФП на поверхности бронхиального дерева и альвеолярных протоков после их ингаляции и получении сцинтиграмм, отражающих распределение препарата по воздухоносным путям обоих легких. (23)

Перфузионная и вентиляционная сцинтиграфия легких (перфузия) (вентиляция)

Сцинтиграммы легких Нормальные вентиляционные (слева) и перфузионные (справа) сцинтиграммы легких в проекциях: задней, левой задне-косой (ЛЗК), правой задне-косой (ПЗК)

Перфузионная и вентиляционная сцинтиграфия легких Q V (перфузия) (вентиляция) üНаличие выраженных перфузионных дефектов при вполне удовлетворительной вентиляционной картине легких свидетельствует в пользу ТЭЛА высокой вероятности (24)

Перфузионная и вентиляционная сцинтиграфия легких (Q- перфузия) (V- вентиляция) Множественные несовпадающие дефекты накопления РФП в легких (V/Q несоответствие). Высокая вероятность ТЭЛА

The radiation issue l Much has been written, particularly in the past 2 years, about the high radiation exposure, particularly of the female breast, that is associated with СТА. The estimate of 20 -60 m. Sv is considerably higher than the 0. 28 -0. 9 m. Sv estimate for V/Q scintigraphy. Leonard M. Freeman • Linda B. Haramati V/Q scintigraphy: alive, well and equal to the challenge of CT angiography // Eur J Nucl Med Mol Imaging (2009) 36: 499 -504 (25)

Диагностика ТЭЛА Чувствительность Специфичность Клинические симптомы Рентгенологические проявления Перфузионная сцинтиграфия Вентиляционноперфузионная сцинтиграфия Ангиопульмонография ++ ++ ++++ ++++ P. Morel et all. , 1992 (29)

Преимущества пульмоносцинтиграфии: Неинвазивность Высокая чувствительность Простота выполнения Возможность исследования пациентов в бессознательном состоянии и находящихся на ИВЛ. Недостатки сцинтиграфии: Недостаточная специфичность метода Coche E. , Verschuren F. , Keyeux A. at al. Diagnosis of Acute Pulmonary Embolism in Outpatients: Comparison of Thin-Collimation Multi–Detector Row Spiral CT and Planar Ventilation-Perfusion Scintigraphy. Radiology. 2003 Dec; 229(3): 757 -65. (26)

Трудности диагностики ТЭЛА возникают при поражении дистальных ветвей ЛА (немассивная ТЭЛА), внебольничеой пневмонией поскольку: ü процесс при ТЭЛА, как правило, носит рецидивирующий характер; ü клиническая картина отличается выраженным полиморфизмом, зачастую имитирующим воспалительные заболевания легких (Faber, 2003; В. С. Савельев, 2004) (28)

Перфузионная (Q) и вентиляционная (V) сцинтиграммы правого легкого у больного ВП V ВЕНТИЛЯЦИЯ ПЕРФУЗИЯ RL 900 Неполное V/Q соответствие V>Q

Перфузионная и вентиляционная сцинтиграфия легких Q RL д-т Q > д-т V 900 Неполное V/Q соответствие (промежуточная вероятность ТЭЛА) V RL 900

Перфузионная и вентиляционная сцинтиграфия легких V Q ПЕРФУЗИЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ üСочетание гипоперфузии легких с вентиляционными нарушениями делают диагноз ТЭЛА малодостоверным (29)

Для подтверждения диагноза при низкой вероятности ТЭЛА рекомендуем оценивать альвеолярно-капиллярную проницаемость легких Принцип метода заключается в оценке трансфера ингалированного РФП (99 m. Тс-ДТПА) из воздухоносных путей в кровь (30)

Методика проведения радионуклидной оценки альвеолярной проницаемости üПосле ингаляции радиофармпрепарата (99 m. Тс-Пентатех) регистрируется серия статических сцинтиграмм легких в задней проекции: 1 -й кадр – через 1 мин; 2 -й – через 10 мин; 3 -й – через 30 мин. üПродолжительность записи каждого кадра составляет 2 мин (31)

Альвеолярная проницаемость (пример расчета) 1 мин после ингаляции А-лев. легкое 100% В-прав. легкое 100% 10 мин после ингаляции 90% 89% 30 мин после ингаляции 76% (32)

Альвеолярная проницаемость в норме, при ТЭЛА и острыми инфекционными заболеваниями легких % Норма ТЭЛА Острая пневмония üТромбоэмболия мелких ветвей легочной артерии не приводит к повышению альвеолярнокапиллярной проницаемости паренхимы легких. üПри острой мелкоочаговой пневмонии этот показатель заметно возрастает (33)

В настоящее время ведутся дебаты касательно выбора основных визуализирующих методик при подозрении на ТЭЛА : Что делать при подозрении на ТЭЛА - КТА или V/Q? Однозначного мнения нет! Reid JH, Coche ЕЕ, Inoue T, et al. Is the lung scan alive and well? Facts and controversies in defining the role of lung scintigraphy for the diagnosis of pulmonary embolism in the era of MDCT // Eur. J Nucl Med Mol Imaging. 2009 doi: 10. 1007/s 00259 -008 -1014 -8. (34)

По данным проспективного рандомизированного исследования на более чем 3400 пациентов показано, что количество ложноотрицательных результатов при V/Q-сцинтиграфии и компьютерной ангиопульмонографии у больных с. ТЭЛА было идентичным и составляло 1, 0 -1, 2% [Anderson DR, Kuhn SR, Rodger MA, et al. Computed tomographic pulmonary angiography vs. ventilation-perfusion lung scanning in patients with suspected pulmonary embolism. A randomized controlled trial. JAMA 2007; 298: 2743 -53] [Stein EG, Haramati L, Chamarthy M, et al. Success of a simple and safe algorithm to reduce utilization of CT pulmonary angiography in the emergency department. Accepted for presentation at the American Roentgen Ray Society, April 2009, Boston, MA] (40)

Рекомендации для проведения V/Q- сцинтиграфии l l l При средней и высокой клинической вероятности ТЭЛА и нормальной X-ray легких, Пациенты предрасположенные к аллергическим реакциям, Почечная недостаточность, Беременные и кормящие женщины, Пациенты с миеломной болезнью, парапротеинемиями, Reid JH, Coche ЕЕ, Inoue T, et al. Is Легочная гипертензия. the lung scan alive and well? Facts and controversies in defining the role of lung scintigraphy for the diagnosis of pulmonary embolism in the era of MDCT // Eur. J Nucl Med Mol Imaging. 2009 doi: 10. 1007/s 00259 -008 -1014 -8. (36)

The two most widely applied procedures developed with the purpose of enhancing diagnostic accuracy of the scintigraphic approach in РТЕ PIOPED PISA-PED Prospective investigation of pulmonary embolism diagnosis Prospective Investigative Study of Acute Pulmonary Embolism Diagnosis V/Q scan + the chest radiography perfusion lung scintigraphy + the chest radiography 83% sensitivity 86% 96% specificity 93% most nuclear medicine centres in the US most centres in Europe and elsewhere in the world Два наиболее широко применяемых лучевых подходов в диагностике ТЭЛА (35)

Рекомендации Перфузионная сцинтиграфия легких должна проведена у всех пациентов с подозрением на ТЭЛА! Однофотонную эмиссионную компьютерную томографию легких рекомендуется проводить при средней степени вероятности ТЭЛА. (Reid JH, Coche ЕЕ, Inoue T, et al. Is the lung scan alive and well? Facts and controversies in defining the role of lung scintigraphy for the diagnosis of pulmonary embolism in the era of MDCT // Eur. J Nucl Med Mol Imaging. 2009 doi: 10. 1007/s 00259 -008 -1014 -8) (45)

Рентгенография органов грудной клетки при подозрении на ТЭЛА проводится для исключения альтернативного диагноза! A preliminary chest radiograph remains important in all patients for exclusion of alternative readily diagnosable conditions (pulmonary oedema, pneumonia, trauma, pneumothorax, etc. ) and to aid in interpretation of subsequent tests. (John H. Reid , Emmanuel E. Coche, Tomio Inoue, Edmund E. Kim, Maurizio Dondi et al. Is the lung scan alive and well? Facts and controversies in defining the role of lung scintigraphy for the diagnosis of pulmonary embolism in the era of MDCT // Eur. JNucl Med Mol Imaging (2009) 36: 505 -521) (37)

Тромбоэмболия легочной артерии Q-scan при поступлении КТ при поступлении Через 3 дня Перед выпиской • Наличие дефектов перфузии при нормальной рентгенологичекой картине указывает на ТЭЛА. (39)

Аплазия или гипоплазия легочной артерии Гипоплазия верхнедолевой артерии правого легкого Аплазия правой легочной артерии

ПЕРФУЗИОННАЯ СЦИНТИГРАФИЯ ЛЕГКИХ С 99 m. ТС-МАА У ДЕТЕЙ С ТЕТРАДОЙ ФАЛЛО

БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ!