Сканирование в медицине что это
Компьютерная томография всего организма
Компьютерная томография (КТ) – неинвазивный метод диагностики при помощи рентгенологического излучения, который помогает поставить правильный диагноз в том случае, когда с помощью других методов исследования не удаётся идентифицировать характер патологического процесса.
Суть метода
Метод компьютерной томографии основан на измерении и сложной компьютерной обработке разности ослабления рентгеновского излучения различными по плотности тканями. Во время КТ снимки делаются послойно, на различной глубине и обрабатываются затем с помощью компьютера.
Обычный современный томограф позволяет получать срезы толщиной 1–2, 5 и 10 мм со скоростью сканирования слоя 1–3 секунды, полное исследование головного мозга занимает 2–З минуты. Однократное сканирование создаёт изображение одного слоя. Цикл сканирования повторяется после очередного перемещения стола столько раз, сколько послойных изображений необходимо получить. Компьютерная томография имеет главное преимущество перед обычными рентгеновскими исследованиями – чёткость исследуемых объектов.
В спиральном томографе стол с пациентом постоянно движется через вращающийся источник рентгеновских лучей. При этом всё тело сканируется по спирали. Затем происходит реконструкция срезов различной толщины. Спиральная КТ всего тела позволяет уменьшить продолжительность исследования, сократить лучевую нагрузку, исключить искажения от изменения положения тела, дыхательных движений пациента и движений внутренних органов.
Для быстрого, полного и точного исследования состояния сосудистой системы всего организма используется мультиспиральная КТ сосудов. В Юсуповской больнице исследование проводится на мультиспиральном компьютерном томографе последнего поколения.
Виды КТ
В зависимости от цели исследования, компьютерную томографию проводят двумя методами:
Показания
Компьютерную томографию используют для диагностики заболеваний любой части организма: головного мозга, позвоночника, лёгких и средостения, почек, надпочечников, печени, поджелудочной железы, легочной артерии, аорты, сердца и других органов. Под контролем КТ врачи Юсуповской больницы проводят биопсию почки, простаты и другие лечебно-диагностические процедуры:
С помощью компьютерной томографии врачи осуществляют контроль за результатами хирургического лечения (трансплантации органа или восстановления проходимости мочевых путей), определяют стадию опухолевого процесса, план и необходимость назначения лучевой терапии для лечения злокачественных новообразований, проводят мониторинг ответа опухоли на химиотерапию, измеряют минеральную плотность костной ткани для выявления остеопороза.
КТ широко используют в качестве скринингового исследования при травме головы, не сопровождающейся потерей сознания, обмороках. Экстренная томография выполняется при тяжёлых травмах, подозрении на кровоизлияния в мозг, повреждении сосудов (расслаивающейся аневризмы аорты), нарушении целостности полых и паренхиматозных органов.
КТ костей и позвоночника позволяет оценить состояние межпозвонковых дисков, выявить пороки развития костей и хрящей, новообразования, определить изменения после операции или травмы.
КТ органов грудной клетки назначают при подозрении на наличие опухоли лёгких, органов средостения, метастаз, туберкулёза.
КТ-ангиография проводится при подозрении на наличие патологии сосудистой системы (аорты, вены и других сосудов).
Проведение компьютерной томографии нижних конечностей позволяет получить послойное изображение крупных суставов (коленного и тазобедренного), бедренную кость на всем протяжении, в том числе места, где к ней прикрепляются мышцы. Для хорошей визуализации сосудистых структур проводится КТ нижних конечностей с контрастом. Ухудшение кровотока возможно вследствие воспалительного процесса, онкологического новообразования, травматического повреждения и т. д.
Показывает ли КТ онкологию?
Компьютерная томография эффективно выявляет опухоли и метастазы размером от миллиметра в следующих органах и системах:
Онкологи назначают КТ с целью уточнения диагноза, а также решения о дальнейшей тактике лечения.
Противопоказания
Абсолютные противопоказания к компьютерной томографии отсутствуют. Исследования не проводят беременным и кормящим грудью женщинам, маленьким детям. В каждой конкретной ситуации решение о необходимости проведения томографии определённой части тела принимает врач, взвесив все риски.
Невозможно сделать процедуру пациентам с массой тела выше 160 кг.
Существенным противопоказанием для использования контраста во время компьютерной томографии является индивидуальная непереносимость препарата, сахарный диабет, патология щитовидной железы.
Подготовка пациента к исследованию
При проведении стандартной компьютерной томографии головного мозга, костей черепа, шеи, грудной клетки, позвоночника без введения контрастного вещества специальной подготовки пациента не проводится. КТ-исследование брюшной полости (поджелудочной железы, селезёнки и надпочечников) без применения контраста проводят натощак.
Лечащий врач во время опроса пациента уточняет, нет ли у него аллергии на йод. В течение суток, предшествующих процедуре КТ, пациент выпивает небольшими порциями до двух литров очищенной негазированной воды. Перед исследованием пациенту предлагают снять все металлические предметы и украшения из сплавов, заколки, брекеты, очки и ювелирные изделия.
Подготовка к КТ с болюсным (контрастным) усилением
Перед проведением компьютерной томографии с применением контрастного вещества необходима консультация лечащего врача или анестезиолога пациентам, которым ранее был назначен прием следующих препаратов:
Кроме того, предварительная консультация специалистов требуется пациентам, страдающим следующими заболеваниями:
Пациентам может быть проведено дополнительное лабораторное обследование, предложены альтернативные методы диагностики (МРТ, УЗИ).
Перед проведением компьютерной томографии с контрастным усилением человек должен отказаться от приема пищи за 4 часа до процедуры.
Особенности при исследовании различных частей тела
Если посредством КТ необходимо исследовать кости, мягкие ткани, позвоночник, голову, шею или грудную полость, специальной подготовки, как правило, не требуется. Режим приема напитков, лекарственных веществ и выполнения медицинских процедур у пациента не изменяется.
При скрининге коронарных артерий и сердца необходимо контролировать частоту сердечных сокращений, которая должна быть не выше 72-75 ударов в минуту. Пациенту не рекомендуется принимать кофеин, атропин, вводить теофиллин и N-бутилскополамин. Кроме того, в день КТ-исследования необходимо отказаться от курения.
Врач-рентгенолог должен быть проинформирован о планирующемся непосредственно после КТ хирургическом вмешательстве, а также о наличии подозрений на прободение (перфорацию) полого органа или свища.
Компьютерная томография малого таза и брюшной полости может проводиться не раньше, чем через 3 дня после рентгенологического исследования кишечника или желудка с применением бариевой взвеси.
Перед проведением КТ органов малого таза обследуемому требуется умеренно наполнить мочевой пузырь. Для этого за час-полтора до скрининга нужно выпить до полутора литров негазированной очищенной воды. Если у пациента установлен катетер, его следует перекрыть за полчаса до компьютерной томографии.
В случае применения при КТ двойного контрастирования, пациенту необходимо явиться в клинику за час до начала обследования. Лаборанты выдадут контрастное вещество, которое нужно будет выпить в течение часа до исследования.
Ход процедуры
В ходе КТ пациент неподвижно лежит на специальном передвижном столе. Максимально точное изображение можно получить, периодически задерживая дыхание, о чем пациента в процессе процедуры предупреждает врач-рентгенолог по громкой связи, наблюдая обследуемого через смотровое окно. Кольцо томографа двигается вдоль тела пациента, при этом рентгеновские лучи просвечивают необходимый участок.
Компьютерная томография с контрастом подразумевает несколько способов введения медицинского препарата:
Расшифровка результатов КТ
Пациент получает на руки снимки или запись компьютерной томографии на электронном носителе и письменное заключение рентгенолога. В нём врач описывает размер, форму, положение и взаимное расположение органов, отмечает выявленные отклонения от нормы, в том числе врождённые аномалии развития. Далее описывает все обнаруженные образования: кисты, абсцессы, камни, опухоли и др.
На результаты КТ-исследования может повлиять движение пациента во время обследования, глубокое дыхание, сильная перистальтика. Искажения вносят металлические элементы, которые есть в организме (протезы или имплантаты). Об их наличии надо заранее предупреждать врача, который проводит обследование. Если пациент принимает препараты, содержащие висмут, компьютерную томографию откладывают.
Достоверность расшифровки томографических изображений при диагностике рака напрямую зависит от опыта врача-рентгенолога и онколога. Особенно это важно при запутанных диагностических случаях.
Медицинские ошибки могут встретиться также в описании размеров опухоли, лимфатических узлов, а также других важных характерных признаков. В Юсуповской больнице работают опытные узкопрофильные специалисты, благодаря которым процент человеческих ошибок сводиться к нулю.
Применение 3D сканера в медицинской практике: от сканирования зубов до моделирования протезов
3D-сканер — это важнейшая технология в медицинских научно-исследовательских центрах, которая позволяет получить точную модель тела или отдельных его частей. Это неотъемлемый атрибут для диагностики различных заболеваний, визуализации результатов операции или проектирования хирургических протезов.
Использование 3D-сканирования в медицине
3Д сканирование человека необходимо для пластических хирургов, стоматологов, ортопедов и даже косметологов. До появления 3Д-технологий медикам приходилось делать замеры вручную, а также создавать реалистичные муляжи на основе полученной информации: это тяжелая и рутинная работа, которая отнимала много времени. 3D-сканеры существенно облегчили проведение медицинских процедур: получить подробную информацию об анатомии пациента можно за считанные минуты.
Во время сканирования аппарат распознает геометрию тела, а сенсоры формируют облако точек. На основе полученной информации программное обеспечение устройства проектирует полигональную модель тела и переносит ее на экран компьютера. Трехмерная модель становится базисом для выбора оптимального метода хирургического вмешательства, создания хирургических протезов, ортопедической обуви и так далее.
Преимущества 3D-сканирования
3D-сканер для сканирования человека используется во всех областях медицины. Современные 3D-сканеры вытесняют устаревшие методы диагностики благодаря ряду преимуществ:
Трехмерные модели обладают большей точностью и информативностью. На этапе диагностики некоторая медицинская аппаратура допускает погрешности, в то время как 3Д-сканеры демонстрируют лучший результат;
Ортопедические корсеты и стельки, созданные на основе трехмерной модели пациента, намного точнее гипсовых благодаря учету аспектов индивидуальной анатомии;
Благодаря высокой скорости работы, новые технологии позволяют получить необходимую информацию в срочном порядке. Промедление в медицине может стоить здоровья и даже жизни человека, а трехмерные сканеры помогают предотвратить развитие нежелательных состояний;
Благодаря безопасности технология актуальна для диагностики взрослых и детей.
Интересно! 3D-сканирование используется для проведения операций на сердечно-сосудистой системе. Благодаря высокой точности полученной информации хирурги выбирают наиболее актуальный метод оперативного вмешательства.
Виды 3D-сканеров
По принципу действия в медицине используется лазерное и оптическое 3Д-сканирование. Каждая из этих разновидностей обладает своими преимуществами, о которых мы расскажем далее.
Оптические
Исследуемые области подсвечиваются структурированным светом, в то время как камеры фиксируют результат с разных ракурсов. Область засвечивается полосой света или специфическим паттерном (черно-белыми полосами или квадратами). Деформация света или паттерна передает устройству информацию о форме и глубине предмета. Процесс записывается одной или двумя камерами, которые передают в ПО компьютера информацию о структуре объекта.
Такие устройства могут быть ручными и настольными. В первом случае используется ручное управление устройством, во втором — сканер размещается на столе. Главным преимуществом оптических устройств является высокая скорость работы и возможность передачи цвета.
Лазерные
Лазерный сканер измеряет расстояние до исследуемого объекта и определяет актуальную длину лучей. Направление лазера регулируется энкодерами. На основе анализа отражения лучей формируется облако точек, которое составляет трехмерное изображение исследуемого объекта. Главным преимуществом таких устройств является возможность оцифровки объектов со сложной формой.
Внимание! Для получения наиболее точных результатов сканирования пациент должен сохранять статичность.
Ультразвуковой сканер
Ультразвуковое сканирование на сегодняшний день является одним из самых популярных и безопасных методов диагностики. При помощи этого метода обследования можно оценить состояние практически всех систем организма, начиная от пищеварительной и заканчивая репродуктивной. Сканирование не имеет побочных эффектов, не вызывает болезненных ощущений и может при необходимости проводиться неоднократно, что является значительным плюсом. Полученные результаты помогают медикам выявить патологию на ранних этапах и вовремя провести эффективное лечение.
Что такое ультразвуковой сканер
Ультразвуковой аппарат (ультразвуковой сканер) – это инструмент диагностики, оснащенный датчиком, который испускает и принимает звуковые волны высокой частоты. Принцип его работы основан на использовании высокочастотных звуковых волн для получения изображений внутренних структур организма. В связи с отсутствием ионизирующего излучения, ультразвуковое сканирование разрешено к проведению во время беременности и используется для дородового наблюдения.
Ультразвуковое сканирование применяется в акушерской практике для оценки развития плода и выявления возможных патологических изменений.
Ультразвуковой контроль помогает при выполнении определенных видов манипуляций: пункции, внутрисуставные инъекции, биопсия. Также существуют специальные интраоперационные датчики, которые используют во время хирургических операций.
Врач УЗИ – специалист, который проводит ультразвуковое сканирование органов и систем для выявления их изменений. Полученное изображение врач изучает в режиме реального времени, фиксирует необходимые данные в протоколе исследования и выдает заключение. Если в результате обследования выявляются патологические изменения, специалист ультразвуковой диагностики делает заключение о том, какому заболеванию они могут соответствовать. Окончательный диагноз ставит уже лечащий врач пациента.
Ультразвуковые волны легко проходят через мягкие ткани и жидкости и отражаются от более плотных структур. Таким образом, за счет анализа изменения акустического сопротивления различных тканей, на экране ультразвукового аппарата получается смоделировать изображение внутренних органов. Основным элементом ультразвукового аппарата является преобразователь, который с помощью пьезоэлектрического кристалла преобразует электрический сигнал в звук высокой частоты (0,5—15 МГц). Эта часть в ультразвуковых аппаратах называется, трансдюсером или просто датчиком. Сканирование обеспечивается последовательной генераций ультразвуковых волн и регистрацией эхо-сигналов с разных направлений в пределах диаграммы направленности датчика. Совокупный анализ принятых эхо-сигналов позволяет построить акустическое изображение глубинных тканей и органов на экране монитора УЗИ-аппарата. При этом яркость каждой точки находится в прямой зависимости от интенсивности эхо-сигнала. Изображение на экране обычно представлено оттенками серого цвета или цветной палитрой, отражающими акустическую структуру тканей. На аппаратах с серой шкалой камни выглядят ярко-белыми, а образования, содержащие жидкость, например, кисты – черными. Чем выше частота излучения датчика, тем выше разрешающая способность ультразвукового аппарата, так у моделей экспертного класса с 18-20 МГц датчиками, разрешение достигает 0,7 мм. Использование мультичастотных датчиков с широкой полосой рабочих частот дает существенное увеличение разрешающей способности в ближней и средней (по глубине) зоне. Модификация цифрового широкополосного сканирования — многолучевое сканирование, позволяет более контрастно выделять исследуемые элементы и структуры.
Для диагностических целей сигнал ультразвукового сканера обычно составляет от 2 до 18 мегагерц (МГц). Выбор датчика для каждого исследования проводится с учетом глубины и характера положения органа.
Ультразвуковые датчики с более высокой частотой сканирования позволяют получать изображение исследуемой зоны с высокой разрешающей способностью. Глубина проникновения ультразвука в ткани организма обратно пропорциональна его частоте. Поэтому высокочастотные датчики используются в основном для исследования поверхностно расположенных структур — щитовидной железы, молочных желёз, небольших суставов и мышц, а также для исследования сосудов. Для исследования глубоко расположенных органов (органы брюшной полости и забрюшинного пространства, мочеполовой и репродуктивной систем) обычно используются датчики с меньшей частотой, но большей глубиной сканирования.
Вот некоторые ключевые моменты касающиеся ультразвукового сканирования:
Где применяется ультразвуковое сканирование
В настоящее время ультразвуковое обследование может использоваться для скрининга, первичной диагностики, контроля лечебных и диагностических мероприятий, а в некоторых случаях даже в качестве окончательной методики постановки диагноза.
Области применения ультразвука в медицине чрезвычайно широки. В диагностических целях его используют для выявления заболеваний органов брюшной полости и почек, органов малого таза, щитовидной железы, молочных желез, сердца, сосудов, в акушерской и педиатрической практике. Также УЗИ применяется как метод диагностики неотложных состояний, требующих хирургического вмешательства.
С помощью ультразвукового исследования с достаточно высокой точностью выявляются различные объемные образования как поверхностно расположенных тканей, так и внутренних органов.
В гастроэнтерологии ультразвук применяется для оценки органов брюшной полости. Исследование органов брюшной полости рекомендуется производить натощак. Ультразвуковое исследование является широко используемым методом обследования гастроэнтерологических пациентов и позволяет диагностировать достаточно большое количество патологических изменений, таких как: диффузные изменения в паренхиме печени и поджелудочной железы, конкременты в желчном пузыре, наличие аномалий внутренних органов, злокачественных и доброкачественных новообразований.
При помощи ультразвукового исследования можно обнаружить наличие свободной жидкости в брюшной полости и перикарде, что может играть решающую роль во врачебной тактике хирурга и травматолога.
Ультразвуковое сканирование помогает диагностировать проблемы, связанные с мягкими тканями, мышцами, сухожилиями и суставами. Ультразвуковой метод исследования опорно-двигательного аппарата незаменимым в диагностике различного вида повреждений сухожилий и связок, в том числе спортивных травм и посттравматических состояний.
Ультразвуковая диагностика структуры и функции сердца называется “эхокардиография” (ЭхоКГ). Во время этого исследовании оцениваются размеры сердца и его отдельных структур, наличие и объем жидкости в полости перикарда, состояние клапанов сердца, а также кровоток в сердце и магистральных сосудах.
Ультразвуковое сканирование применяется в офтальмологии. Ультразвуковые методы дают возможность визуализации содержимого глазного яблока (в том числе в случае отсутствия прозрачности оптических сред) и глазницы. Исследование позволяет обнаруживать помутнения в стекловидном теле, отслойку сетчатки, внутриглазные опухоли и новообразования глазницы, уточнять локализацию инородных тел, в том числе рентгенонегативных (камень, стекло, дерево). Ультразвуковой метод используется также для измерения глубины передней камеры глаза, толщины хрусталика, контроле за степенью растяжения глазного яблока при близорукости и др.
В настоящее время ультразвуковая сонография стала основным методом исследования головного мозга у новорожденных и детей раннего возраста. Метод секторального сканирования головного мозга через большой родничок у новорожденного ребенка называется «чрезродничковая секторальная эхоэнцефалография» или «нейросонография» (НСГ). Ультразвуковое сканирование головного мозга грудных детей позволяет визуализировать центральные структуры мозга и определить размеры боковых желудочков.
Ультразвуковое исследование органов малого таза у женщин позволяет получить важную информацию о структуре матки и яичников. В акушерстве и гинекологии ультразвуковое исследование проводят как трансабдоминальным, так и трансвагинальным способом. Использование трансвагинального датчика позволяет более четко визуализировать органы малого таза, особенно у женщин с избыточной массой тела. При трансвагинальном УЗИ органов малого таза не требуется наполнение мочевого пузыря.
Ультразвуковое исследование используется при диагностике фертильной функции. Метод применяется для динамического наблюдения за ростом доминантного фолликула, эффективностью стимуляции овуляции. Под контролем ультразвукового сканирования производят пункцию фолликула при заборе яйцеклеток.
Ультразвуковое обследование позволяет получить информацию о наличии, локализации и сроке беременности, распознать беременность в ранние сроки. Использование ультразвука дает возможность установить неразвивающуюся беременность, внематочную беременность. С помощью ультразвукового обследования можно вовремя диагностировать нарушения развития и заболевания плода, а также патологические изменения плаценты, пуповины и шейки матки.
У мужчин УЗИ малого таза позволяет визуализировать предстательную железу и семенные пузырьки. Во время ультразвукового сканирования определяют форму, размеры железы, а также изменения структуры и наличие патологических образований. Более точные данные могут быть получены при использовании метода трансректального ультразвукового сканирования.
Ультразвуковая диагностика позволяет дифференцировать различную сосудистую патологию. УЗИ сосудов – доступный, широко распространенный, относительно простой диагностический метод, который часто применяют для диагностики поражений артерий и вен. Этот метод помогает выявить атеросклеротические бляшки, тромбы, аневризмы, аномалии хода сосудов. УЗИ сосудов часто используется в неврологии для оценки кровоснабжения головного мозга. Дуплексное сканирование сосудов – универсальный и информативный метод, который позволяет исследовать как структуру стенок сосуда, так и особенности прохождения крови по нему.
Современное ультразвуковое оборудование позволяет производить сканирование с большим числом кадров в секунду, что обеспечивает высокую информативность исследования. По результатам УЗИ можно судить о расположении, форме и величине исследуемого органа, однородности или неоднородности тканей. Это дает возможность не только выявлять любые образования, но и проводить оценку структуры органа.
Совершенствование компьютерных технологий, использование методов цифровой обработки и анализа сигналов, значительно расширило возможности УЗИ-сканеров. Современные аппараты оснащены множеством дополнительных программ и режимов сканирования, которые дают специалисту новые инструменты для выявления патологических изменений на ранних этапах. Использование цифровой обработки эхо-сигналов и методики оптимизации изображения позволяет уменьшить количество артефактов, устранить искажения, существенно увеличить контрастность и разрешение. Это способствует более точной постановке ультразвукового диагноза.
Как проходит осмотр с помощью прибора
Решение о возможности проведения ультразвукового обследования и конкретного метода ультразвуковой диагностики принимает врач ультразвуковой диагностики с учетом обоснованности назначения, наличия медицинских показаний (противопоказаний), риска осложнений.
При выявлении патологии врач расширяет границы анатомической области, подлежащей ультразвуковому исследованию, указав причину расширения и результат исследования в протоколе.
Во время обследования пациент лежит на кушетке, на его кожу в области исследования наносится прозрачный гель, после чего врач, перемещая специальный датчик, видит на мониторе изображение исследуемых внутренних органов и систем.
Гинекологическое УЗИ проводится трансабдоминальным доступом при наполненном мочевом пузыре, а при трансвагинальном доступе – при пустом мочевом пузыре. УЗИ предстательной железы проводится трансабдоминальным доступом при наполнении мочевого пузыря и трансректальным доступом при пустом мочевом пузыре.
Результаты сканирования
По результатам исследования врачом ультразвуковой диагностики формируется протокол в бумажном или электронном виде.
Протокол среди прочего должен содержать:
К протоколу прилагаются изображения, полученные при проведении УЗИ. Эти документы приобщаются к медицинской документации пациента.
По запросу пациента (в том числе в электронном виде) ему выдается копия протокола.
Больше свежей и актуальной информации о здоровье на нашем канале в Telegram. Подписывайтесь: https://t.me/foodandhealthru