Современные возможности и перспективы использования отечественных цифровых рентгенографических установок в лечебно-профилактических учреждениях

 

Обозначения: ЛП - ложноположительные, ИП - истинноположительные.

Изучение данных проблем составило основу деятельности Научно-практического центра, созданного в 1998 г. на базе Орловского областного противотуберкулезного диспансера при участии практических врачей ЛПУ и медицинского института Орловского государственного университета. Мы изучили опыт эксплуатации малодозовых цифровых рентгенографических установок сканирующего типа в 11 лечебно-профилактических учреждениях Орловской области. Только за последние два года в ЛПУ Орловской области выполнено 103001 цифровое исследование, из них: органов грудной полости - 94124 (диагностических - 20240, профилактических - 73884). Сведения об обследованных нами группах больных и их количестве представлены в табл. 1.

Изучение особенностей плановых проверочных осмотров цифровой установкой и их эффективности проводили на основе анализа обследований 73848 лиц, составляющих группы риска по заболеванию туберкулезом (табл. 2).

При этом использовался сравнительный метод и метод экспертного анализа возможностей цифровой рентгенографии и пленочных рентгенографии и флюорографии в отображении нормальных и патологических структур грудной полости. Проводилось изучение эффективности цифровой рентгенографической установки посредством вычисления точности, чувствительности и специфичности. Эффективность проверочных осмотров цифровой установкой в условиях передвижного кабинета изучалась при обследовании 1500 лиц контингента женской исправительной колонии.

Анализ проведенных 73848 проверочных исследований показал, что за 2 года было обнаружено 147 различных форм туберкулеза, 44 случая рака легкого, 417 пневмоний и прочей патологии. В 532 случаях изменения на изображениях грудной полости были обусловлены остаточными изменениями перенесенных заболеваний легких, отображением консолидированных переломов ребер, аномалиями; в 427 - различными вариантами строения легких и грудной стенки.

Сопоставление результатов проверочных осмотров на цифровой рентгенографической установке с результатами флюорографии, проводимой на флюорографе 12Ф7, показало значительное преимущество цифрового метода (табл. 3). Так, при примерно равном количестве обследованных при осмотре цифровой установкой на контроль взято 278 лиц (3,1%), а на флюорографе - 1050 (11,3%). Этот факт объяснялся следующими обстоятельствами.

Во-первых, технический брак при обследовании на цифровой рентгенографической установке практически полностью отсутствовал, в то время как при пленочной флюорографии он встречался в 8,7%.

Во-вторых, ни у одного из обследованных на флюорографе тучных пациентов или у лиц с астенической конституцией не удавалось получить изображения удовлетворительного качества. Все это неизбежно приводило к необходимости повтора рентгеновского обследования или к пропускам возможной патологии.

Изучение особенностей эксплуатации МЦРУ СИБИРЬ-Н показало, что ни в одном из цифровых кабинетов области объем выполненных проверочных исследований не приближался к рассчитанной нами теоретической пропускной способности установки. Это позволяет утверждать, что интенсивность поступления обследуемых лиц ни в одном случае не превышала потенциальную пропускную способность аппарата, а возможности ЛПУ по проведению проверочных осмотров в несколько раз превышают фактическую загрузку кабинетов. Оценивая пропускную способность кабинета, очень важно учитывать возможность организации работы с выдачей заключений непосредственно после выполнения снимка. Такая организация позволяла экстренно принимать решения по каждому случаю выявления патологии и сразу же приступать к их реализации.

Возможность выполнения дополнительных исследований сразу же после первичного осмотра давала существенную экономию трудовых затрат и высвобождала рентгенолаборанта для выполнения работы по обследованию других больных, а также способствовала экономии времени пациента.

Таким образом, с учетом времени получения окончательного результата обследования, преимущество цифровой рентгенографии перед пленочной флюорографией по пропускной способности неоспоримо, как и по целому ряду других организационных моментов.
 

 

Сравнение возможностей цифровых изображений, пленочных рентгенограмм и флюорограмм в выявлении нормальных анатомических структур и патологических рентгенологических симптомов, проведенное методом экспертного анализа, показало, что изображение, получаемое МЦРУ СИБИРЬ-Н, несмотря на невысокое пространственное разрешение, имеет преимущество, которое проявляется в превосходном разрешении по контрастности в широком динамическом диапазоне. Данные литературы и наши исследования убедительно показывают, что при исследовании легких эта особенность успешно компенсирует малое пространственное разрешение некоторых цифровых систем и позволяет выявлять изменения, недоступные обычным рентгенологическим методам [2, 3].

Возможности цифровой рентгенографической установки в диагностических исследованиях определяли при обследовании 2988 больных стационаров, городских поликлиник и ЦРБ. Изучали особенности цифрового изображения неспецифических воспалительных заболеваний легких, туберкулеза, опухолей и другой патологии. При этом проводили сравнительную оценку диагностических возможностей цифровых изображений и пленочных рентгенограмм, выполненную методом экспертной оценки с использованием критерия Х2.

В табл. 4 представлены результаты проводимого нами сравнения возможностей цифрового исследования и обзорной полноформатной рентгенографии на примере выявления очаговых изменений в легких. В данном случае при условии 95% надежности критическое значение критерия Х2 при сравнении двух методов по одному признаку составляло 3,841, а по совокупности признаков - 19,675. Суммарный критерий Х2 (по совокупности признаков) показал значительные различия между обзорной рентгенограммой и цифровым изображением. В первую очередь это касалось превалирования на цифровых изображениях четкого контура очаговых теней малой интенсивности. Кроме того, на цифровых изображениях надежнее выявлялось количество очаговых теней, их распространенность.

Лучше выявлялись изменения со стороны легочного рисунка и реактивные плевральные изменения. Указанные преимущества объясняются особенностями цифрового изображения на МЦРУ СИБИРЬ-Н, к которым относятся высокая контрастная чувствительность (не более 1%) и большой динамический диапазон (более 480). В наших наблюдениях это позволяло различать на цифровых изображениях (рис. 1): малоинтенсивные плохоочерченные очаги на фоне усиленного легочного рисунка в местах, типичных для локализации начальных проявлений туберкулеза, определять плохоочерченные очаги в зонах динамической нерезкости, далеко не всегда обнаруживаемые на обзорных рентгенограммах.

В диагностике туберкулеза внутригрудных лимфатических узлов такое же сравнение показало, что по совокупности различных признаков критерий Х2 определил равнозначность обзорной рентгенограммы и цифрового изображения (значение Х2 не превысило критическое). В то же время уверенное обнаружение мелких петрификатов во внутригрудных лимфатических узлах являлось важным преимуществом цифрового изображения.

Сравнение возможностей двух методов в выявлении инфильтративных изменений показало существенные различия: суммарное значение критерия Х2 значительно превысило критическое значение данного показателя для 11 степеней свободы. На цифровых рентгенограммах более надежно выявлялась неоднородность затемнения, более уверенно обнаруживались полости распада в инфильтрате (рис. 2), большее количество очагов отсевов, как в окружающей легочной ткани, так и в противоположном легком.

В диагностике шаровидных теней на примере туберкулемы критерий Х2 также выявил значительные различия между обзорной рентгенограммой и цифровым изображением. Это проявлялось в более точном измерении на цифровых рентгенограммах размеров туберкуломы. Более надежно выявлялись обызвествления и распады в ней (рис. 3), а также очаги отсевов вокруг и в противоположном легком.

Сопоставление рентгенологических признаков периферического рака легкого на рентгенограммах и цифровых изображениях показало, что, не смотря на относительно малое пространственное разрешение МЦРУ СИБИРЬ-Н (1,8 пар линий/мм), ожидаемое уменьшение выявления на цифровых изображениях признака лучистости по контуру образования (симптом "заходящего солнца") статистически значимо не подтверждалось.

Таблица 4. Частота обнаружения рентгенологических признаков очагового туберкулеза на пленочных рентгенограммах (ПР) и цифровых изображениях (ЦИ).

 

Рис. 1. Очаговый туберкулез легких. Справа в верхней доле определяются мелкие и средних размеров малоинтенсивные очаги на фоне усиленного и обогащенного легочного рисунка.

Рис. 2. Пневмония. Слева в язычковых сегментах определяется неоднородная инфильтрация легочной ткани, отчетливо различимы множественные мелкие деструкции; левый корень расширен, в то же время структура его дифференцируется.

Пространственное разрешение МЦРУ СИБИРЬ-Н в сочетании с высокой контрастной чувствительностью не препятствует отчетливой визуализации нежных линейных теней лимфангоита (рис. 4). Благодаря широкому динамическому диапазону и высокой контрастной чувствительности на цифровом изображении с большим постоянством выявлялась неоднородность в структуре тени опухоли, эктазированные бронхи, признаки многоузловатости и мультицентричного роста, множественные мелкие, плотные включения.

В диагностике центрального рака легкого широкий динамический диапазон цифрового изображения позволял легче обнаруживать участки легкого с повышенной прозрачностью (что характерно для вентильной эмфиземы) или пониженной прозрачности (для гиповентиляции). Отчетливо выявлялась тень раковой опухоли на фоне ателектаза (рис. 5). В некоторых случаях имелась возможность без томограммы визуализировать пораженный опухолью долевой бронх, дифференцировать структуру корней легких, состояние просветов крупных бронхов.

Большой динамический диапазон всегда позволял сквозь цирротическую или ателектазированную ткань различать деструкции и каверны или структуру содержимого в плевральной полости (рис. 6). Эта же особенность помогала выявлять и изменения в легких, и увеличенные внутригрудные лимфатические узлы и петрификаты в них, особенно парааортальной и бифуркационной групп, что важно в детской практике, а также обнаруживать патологические образования средостения.

Важно подчеркнуть, что достоинства цифрового изображения проявляются только при анализе его на мониторе. "Твердая копия" не может передать весь объем информации, содержащейся в цифровой матрице, и служит лишь документальным подтверждением выводов, сделанных рентгенологом при анализе "живого" изображения.

Рис. 3. Туберкуломы. Слева в S1-2 верхней доли определяются две туберкуломы; отчетливо видна неоднородность в их структуре за счет распада и множественных мелких обызвествлений.

Рис. 4. Периферический рак. Справа в верхней доле определяется периферическая опухоль; пространственное разрешение МЦРУ СИБИРЬ-Н (1,8 пар линий/мм) в сочетании с высокой контрастной чувствительностью не препятствует отчетливой визуализации нежных линейных теней лимфангоита.

При наблюдении за динамикой патологических процессов в легких показано, что низкие дозовые нагрузки при цифровой рентгенографии позволяли выполнять контрольные исследования через 3-5 дней после начала, например, антибактериальной терапии при пневмонии.

Не менее убедительными оказались результаты контрольных исследований при различных формах туберкулеза легких. При динамическом наблюдении, например, за инфильтративными формами при положительных результатах лечения на цифровых изображениях мы наблюдали отчетливое уменьшение размеров инфильтрата, фрагментацию его на очаги и их дальнейшее уплотнение, происходящее на фоне склеротической деформации легочного рисунка, или формирование на месте инфильтрата туберкуломы.

Во всех наблюдениях изменения, определяемые на цифровых изображениях, не требовали дополнительного выполнения контрольных пленочных рентгенограмм, а в ряде случаев - и томограмм. Диагностические возможности цифровой рентгенографии и минимальные дозовые нагрузки допускали проведение контрольных исследований с короткой периодичностью, что, в свою очередь, помогало уверенно наблюдать динамику течения заболеваний, позволяло распознавать ранние послеоперационные осложнения, избежать во многих случаях радиационно емкой рентгеноскопии и своевременно вносить коррекцию в лечение.

Изучая возможность применения МЦРУ СИБИРЬ-Н для диагностики патологии других анатомических областей, мы не ставили задачу решения всего спектра вопросов данной проблемы - она, безусловно, выходит за рамки одного научного исследования. Мы ограничились изучением только принципиальной возможности использования МЦРУ СИБИРЬ-Н в выявлении другой, внелегочной патологии. С этой целью мы изучали возможности цифровой рентгенографии лишь тех областей, в которых, на наш взгляд, преимущества изображения могут проявляться наиболее ярко, а недостатки не должны существенно влиять на результат.

Проведенный анализ показал, что в круг возможных исследований, помимо грудной полости, могут быть включены другие анатомические области, например функциональные исследования позвоночного столба. Показания к исследованию этих анатомических областей в каждом конкретном случае должны определяться врачом-рентгенологом с учетом диагностических возможностей метода и поставленной перед каждым конкретным исследованием цели.

Рис. 5. Центральный рак левого верхнедолевого бронха. На фоне ателектаза определяется тень раковой опухоли, перекрывающая просвет пораженного опухолью долевого бронха.

Рис. 6. Правосторонний гидропневмоторакс. Справа определяется коллабированное легкое (стрелки) с наличием воздуха и множественных горизонтальных уровней жидкости в плевральной полости за счет частичного осумкования.

Таким образом, в системе комплексного лучевого исследования малодозовая цифровая рентгенография должна принять на себя скрининговое флюорографическое обследование и, кроме того, использоваться как самостоятельный метод диагностики, в первую очередь, при заболеваниях легких. МЦРУ СИБИРЬ-Н может успешно функционировать в поликлиническом звене и в стационарах при существующем штате рентгеновских кабинетов и отделений. Однако переход на работу с цифровым изображением сопряжен с перестройкой мышления, освоением новых профессиональных навыков и повышением компьютерной грамотности медицинского персонала. Для полной реализации преимуществ цифровой рентгенографии необходима соответствующая техническая оснащенность рентгенологического кабинета.