Перфузионное сканирование - Perfusion scanning

Перфузионное сканирование
Цельпроцесс, с помощью которого можно наблюдать перфузию

Перфузия это прохождение жидкости через лимфатическую систему или кровеносные сосуды к органу или ткани.[1] Практика перфузионное сканирование это процесс, с помощью которого можно наблюдать, регистрировать и количественно определять эту перфузию. Термин перфузионное сканирование охватывает широкий спектр медицинская визуализация модальности.[2]

Приложения

Имея возможность получать данные о притоке крови к жизненно важным органам, таким как сердце и мозг, врачи могут быстрее и точнее выбирать лечение для пациентов. В течение некоторого времени ядерная медицина лидирует в сканировании перфузии, хотя этот метод имеет определенные недостатки. Это часто называют «непонятным лекарством», поскольку сканированные изображения могут показаться нетренированным глазам просто пушистыми и неровными узорами. Более поздние разработки в области КТ и МРТ означали более четкие изображения и надежные данные, такие как графики, отображающие кровоток, и объем крови, нанесенный на график за фиксированный период времени.[2]

Методы

Перфузия микросфер

Использование радиоактивных микросферы это более старый метод измерения перфузии, чем современные методы визуализации. Этот процесс включает маркировку микросфер радиоактивные изотопы и вводят их испытуемому. Измерения перфузии производятся путем сравнения радиоактивности выбранных областей в теле с радиоактивностью образцов крови, взятых во время инъекции микросфер.[3]

Позже были разработаны методы замены микросфер с радиоактивной меткой на флуоресцентный микросферы.[4]

КТ перфузия

Метод измерения перфузии в органе CT по-прежнему является относительно новой концепцией, хотя исходная структура и принципы были конкретно изложены еще в 1980 году Леоном Акселем из Калифорнийского университета в Сан-Франциско.[5] Чаще всего это выполняется для нейровизуализации с использованием динамического последовательного сканирования предварительно выбранной области мозга во время инъекции болюса йодированного контрастного вещества по мере его прохождения через сосудистую сеть. Затем можно использовать различные математические модели для обработки необработанных временных данных для получения количественной информации, такой как скорость церебрального кровотока (CBF) после ишемической болезни. Инсульт или аневризматический субарахноидальное кровоизлияние. Практическая перфузия КТ, выполняемая на современных компьютерных томографах, была впервые описана Кеном Майлзом, Майком Хейболом и Адрианом Диксоном из Кембриджа, Великобритания. [6] и впоследствии был разработан многими людьми, включая Матиаса Кенига и Эрнста Клотца в Германии,[7] а позже Макс Винтермарк в Швейцарии и Тинг-Йим Ли в Онтарио, Канада.[8]

Перфузия МРТ

Основная статья: Перфузионная МРТ

Существуют разные техники Перфузионная МРТ, наиболее распространенными из которых являются динамическое контрастное усиление (DCE), динамическая контрастная визуализация восприимчивости (DSC) и мечение артериального спина (ASL)[9].

В DSC, Гадолиний контраст агент (Gd) вводится (обычно внутривенно) и временной ряд быстрого T2 * -взвешенный изображения получены. Когда гадолиний проходит через ткани, он вызывает снижение Т2 * в протонах соседней воды; соответствующее уменьшение интенсивности наблюдаемого сигнала зависит от локальной концентрации Gd, которую можно рассматривать как показатель перфузии. Затем полученные данные временных рядов подвергаются постобработке для получения карт перфузии с различными параметрами, такими как BV (объем крови), BF (кровоток), MTT (среднее время прохождения) и TTP (время до пика).

DCE-MRI также использует внутривенный контраст Gd, но временной ряд является T1-взвешенным и дает повышенную интенсивность сигнала, соответствующую локальной концентрации Gd. Моделирование DCE-MRI дает параметры, связанные с проницаемостью сосудов и скоростью экстравазации (см. Основную статью о перфузионная МРТ ).

Мечение артериального спина (ASL) имеет то преимущество, что не полагается на введенный контрастный агент, а вместо этого делает вывод о перфузии на основании падения сигнала, наблюдаемого в срезе изображения, возникающего из-за втекающих спинов (вне среза изображения), которые были выборочно насыщены. Возможен ряд схем ASL, простейшая из которых - восстановление с чередующейся инверсией потока (FAIR), которое требует двух захватов идентичных параметров, за исключением насыщения вне среза; разница в двух изображениях теоретически обусловлена ​​только втекающими вращениями и может считаться «картой перфузии».

Перфузия НМ

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 функциях.[10]Все сканирования ядерной медицины предоставляют лечащему врачу информацию о функциях системы, которую они визуализируют.

К конкретным используемым методам обычно относятся следующие:

Использование перфузионного сканирования NM включает Сканирование вентиляции / перфузии легких, визуализация перфузии миокарда сердца, и функциональная визуализация мозга.

Сканирование вентиляции / перфузии

Основная статья: Сканирование вентиляции / перфузии

Сканирование вентиляции / перфузии, иногда называемое VQ Сканирование (V = вентиляция, Q = перфузия) - это способ определения несовпадающих областей притока крови и воздуха к легким. Он в основном используется для обнаружения легочная эмболия.

В перфузионной части исследования используется радиоизотоп, прикрепленный к крови, который показывает, где в легких кровь перфузируется. Если сканирование обнаруживает на снимках какую-либо область, в которой отсутствует источник питания, это означает, что имеется закупорка, которая не позволяет крови перфузировать эту часть органа.

Визуализация перфузии миокарда

Основная статья: Визуализация перфузии миокарда

Визуализация перфузии миокарда (MPI) - это форма функциональной визуализации сердца, используемая для диагностики ишемическая болезнь сердца. Основной принцип заключается в том, что в условиях стресса больные миокард получает меньше кровотока, чем нормальный миокард. MPI - один из нескольких типов сердечный стресс-тест.

Вводится специфический для сердца радиофармпрепарат. Например. 99 мTc-тетрофосмин (Myoview, GE healthcare), 99 мTc-sestamibi (Cardiolite, Bristol-Myers Squibb, теперь Lantheus Medical Imaging). После этого частота сердечных сокращений увеличивается, чтобы вызвать стресс миокарда, либо физическими упражнениями, либо фармакологически с аденозин, добутамин или же дипиридамол (аминофиллин может использоваться для отмены эффектов дипиридамола).

ОФЭКТ-визуализация, выполненная после стресса, показывает распределение радиофармпрепарата и, следовательно, относительный кровоток в различных областях миокарда. Диагностика проводится путем сравнения стрессовых изображений с другим набором изображений, полученных в состоянии покоя. Поскольку радионуклид перераспределяется медленно, обычно невозможно выполнить оба набора изображений в один и тот же день, поэтому через 1-7 дней требуется повторное посещение (хотя при исследовании перфузии миокарда Tl-201 с дипиридамолом изображения в покое могут можно приобрести всего через два часа после стресса). Однако, если визуализация стресса является нормальным явлением, нет необходимости выполнять визуализацию в состоянии покоя, так как это тоже будет нормальным явлением - таким образом, визуализация стресса обычно выполняется в первую очередь.

Было продемонстрировано, что общая точность MPI составляет около 83% (чувствительность: 85%; специфичность: 72%),[11] и сопоставим (или лучше), чем другие неинвазивные тесты на ишемическую болезнь сердца, включая стресс эхокардиография.

Функциональная визуализация мозга

Обычно гамма-излучающий трассер, используемый в функциональная визуализация мозга является технеций (99 мTc) exametazime (99 мTc-HMPAO, оксим гексаметилпропиленамина). Технеций-99m (99 мTc) - метастабильный ядерный изомер который излучает гамма-лучи, которые могут быть обнаружены гамма-камерой. Когда он присоединен к экзаметазиму, это позволяет 99 мTc поглощается тканями мозга пропорционально кровотоку в головном мозге, что, в свою очередь, позволяет оценить кровоток в головном мозге с помощью ядерной гамма-камеры.

Поскольку кровоток в головном мозге тесно связан с местным метаболизмом мозга и потреблением энергии, 99 мTc-exametazime (а также аналогичный 99 мTc-EC tracer) используется для региональной оценки метаболизма мозга в попытке диагностировать и дифференцировать различные причинные патологии слабоумие. Мета-анализ многих опубликованных исследований показывает, что чувствительность ОФЭКТ с этим индикатором составляет около 74% при диагностике болезни Альцгеймера по сравнению с чувствительностью 81% при клиническом обследовании (ментальное тестирование и т. Д.). Более поздние исследования показали, что точность ОФЭКТ в диагностике болезни Альцгеймера достигает 88%.[12] В метаанализе ОФЭКТ превзошла клиническое обследование и клинические критерии (91% против 70%) в способности дифференцировать болезнь Альцгеймера от сосудистой деменции.[13] Эта последняя способность связана с визуализацией локального метаболизма головного мозга с помощью ОФЭКТ, при которой точечная потеря коркового метаболизма, наблюдаемая при множественных инсультах, явно отличается от более равномерной или «плавной» потери не затылочной корковой функции мозга, типичной для болезни Альцгеймера.

99 мСканирование Tc-exametazime SPECT конкурирует с флудезоксиглюкоза (ФДГ) ДОМАШНИЙ ПИТОМЕЦ сканирование мозга, которое позволяет оценить региональный метаболизм глюкозы в головном мозге, чтобы получить очень похожую информацию о локальном повреждении мозга в результате многих процессов. Однако ОФЭКТ более широко доступна по той основной причине, что технология генерации радиоизотопов более долговечна и намного дешевле в ОФЭКТ, а также менее дорогое оборудование для гамма-сканирования. Причина в том, что 99 мTc извлекается из относительно простых генераторы технеция-99м которые еженедельно доставляются в больницы и центры сканирования для снабжения свежими радиоизотопами, тогда как ПЭТ с ФДГ полагается на ФДГ, которые должны производиться в дорогостоящих медицинских циклотрон и «горячая лаборатория» (автоматизированная химическая лаборатория для производства радиофармпрепаратов), затем должна быть доставлена ​​непосредственно в места сканирования, причем доля доставки для каждой поездки ограничивается его естественным коротким периодом полураспада в 110 минут.

Обнаружение перекрута яичка

Радионуклидное сканирование мошонки - самый точный метод визуализации для диагностики перекрут яичка, но обычно не доступен.[14] Предпочтительным агентом для этой цели является пертехнетат технеция-99m.[15] Первоначально он обеспечивает радионуклидную ангиограмму, за которой следует статическое изображение после того, как радионуклид перфузировал ткань. У здорового пациента исходные изображения показывают симметричный поток к яичкам, а отложенные изображения показывают равномерно симметричную активность.[15]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Американская психологическая ассоциация (APA): перфузия. (нет данных). Dictionary.com Unabridged (версия 1.1). Получено 20 марта 2008 г. с веб-сайта Dictionary.com: http://dictionary.reference.com/browse/perfusion
  2. ^ а б http://www.webmd.com/heart-disease/cardiac-perfusion-scan#1 www.webmd.com/
  3. ^ Вагнер HN, Родос BA, Сасаки Y, Райан JP (1969). «Исследования циркуляции радиоактивных микросфер». Инвест Радиол. 4 (6): 374–86. Дои:10.1097/00004424-196911000-00004. PMID  4904709.
  4. ^ «Флуоресцентные микросферы» (PDF). Ресурсный центр флуоресцентных микросфер. Архивировано из оригинал (PDF) на 2012-10-02.
  5. ^ Аксель Л (1980). «Определение церебрального кровотока методом быстрой компьютерной томографии: теоретический анализ». Радиология. 137 (3): 679–86. Дои:10.1148 / радиология.137.3.7003648. PMID  7003648.
  6. ^ Майлз К.А., Хейболл М., Диксон А.К. (1991). «Цветная визуализация перфузии: новое применение компьютерной томографии». Ланцет. 337 (8742): 643–5. Дои:10.1016 / 0140-6736 (91) 92455-б. PMID  1671994.
  7. ^ Koenig M, Klotz E, Luka B, Venderink DJ, Spittler JF, Heuser L (1998). «Перфузионная КТ головного мозга: диагностический подход к раннему выявлению ишемического инсульта». Радиология. 209 (1): 85–93. Дои:10.1148 / радиология.209.1.9769817. PMID  9769817.
  8. ^ Констас А.А., Гольдмахер Г.В., Ли Т.Ю., Лев М.Х. (2009). «Теоретические основы и технические реализации КТ-перфузии при остром ишемическом инсульте, часть 2: технические реализации» (PDF). AJNR Am J Neuroradiol. 30 (5): 885–92. Дои:10.3174 / ajnr.A1492. PMID  19299489.
  9. ^ Джанг, Геон-Хо; Ли, Ка-Ло; Остергаард, Лейф; Каламанте, Фернандо (2014). «Перфузионная магнитно-резонансная томография: всестороннее обновление принципов и методов». Корейский радиологический журнал. 15 (5): 554–77. Дои:10.3348 / kjr.2014.15.5.554. ЧВК  4170157. PMID  25246817.
  10. ^ Првулович Е.М., Боманджи Дж.Б. (1998). «Двухнедельный обзор: роль ядерной медицины в клинических исследованиях». BMJ. 316 (7138): 1140–1146. Дои:10.1136 / bmj.316.7138.1140. ISSN  0959-8138. ЧВК  1112941. PMID  9552956.
  11. ^ Элхенди А., Бак Дж., Полдерманс Д. (2002). «Стрессовая визуализация перфузии миокарда с добутамином при ишемической болезни сердца *». J Nucl Med. 43 (12): 1634–46. PMID  12468513.
  12. ^ Bonte, F.J .; Harris, T. S .; Hynan, L. S .; Bigio, E.H .; Уайт, К. Л. (2006). «Tc-99m HMPAO SPECT в дифференциальной диагностике деменции с гистопатологическим подтверждением». Клиническая ядерная медицина. 31 (7): 376–8. Дои:10.1097 / 01.rlu.0000222736.81365.63. PMID  16785801.
  13. ^ Дугалл, Н. Дж .; Брюггинк, С. .; Эбмайер, К. (2004). «Систематический обзор диагностической точности 99mTc-HMPAO-SPECT при деменции». Американский журнал гериатрической психиатрии. 12 (6): 554–70. Дои:10.1176 / appi.ajgp.12.6.554. PMID  15545324.
  14. ^ Руководство по лечению заболеваний, передающихся половым путем, 2010 г. из Центров по контролю и профилактике заболеваний, рекомендаций и отчетов. 17 декабря 2010 г. / Том. 59 / № РР-12
  15. ^ а б Medscape> Визуализация перекрута яичка Дэвида Пауштера. Обновлено: 25 мая 2011 г.