Лучевая диагностика в XXI веке и перспективы её развития

Третье тысячелетие мировая медицина встречает в период реорганизации своих отдельных отраслей и, в частности, такой ключевой как лучевая диагностика. Её приоритетность объясняется большими масштабами использования, значительными экономическими затратами в нее, а также наличием определенной радиационной опасности.

В настоящее время лучевая диагностика переживает переходный период, обусловленный бурным техническим ростом.

Основными направлениями современных технологий являются:

• совершенствование средств визуализации;
• внедрение современных компьютерных технологий, систем обработки медицинских данных и изображений;
• виртуальная медицина и телерадиология;
• интервенционная радиология — малоинвазивная хирургическая техника под контролем лучевых методов диагностики.

Взаимопроникающая эволюция медицинских технологий, основанных на новых перспективных образцах медицинских методик и оборудования, на рубеже тысячелетий изменила представление о средствах интроскопии. Принципиально новые методы: компьютерная томография, магнитный резонанс, цветная допплерсонография, позитронно-эмиссионная томография и др. заняли свою основную нишу в диагностическом комплексе, не потеснив, в ряде случаев, традиционные исследования.

Судя по современной тенденции развития лучевой диагностики, ближайшее будущее принадлежит цифровым средствам визуализации. Благодаря широкому внедрению микропроцессорных систем и компьютеризации происходит радикальное изменение традиционных способов получения рентгеновского, ультразвукового, компьютерно-томографического, магнитно-резонансного и других видов изображений.

При заметном снижении лучевой нагрузки создаются принципиально новые возможности регистрации сигналов, записи их в память стандартных микросхем, компьютерной обработки, покадровой съемки с длительным хранением изображения на экране видеоконтрольного устройства и реконструкции образа интересующего органа.

Оцифрованными изображениями можно свободно манипулировать как обычными электронными данными:

• накапливать и хранить неограниченное время без потери качества;
• пересылать на любые расстояния;
• изображения можно обрабатывать, изменять, улучшать;
• создавать в любое время жесткие копии на бумаге и пленке;
• решать систему архивирования документации.

Благодаря новым цифровым системам, в третьем тысячелетии постепенно отпадет необходимость в дорогостоящем фотолабораторном процессе (включая пленку и дорогие проявочные автоматы), который в рентгенологии является всегда наиболее уязвимым местом технологического процесса получения изображения. Возможное сокращение расхода рентгеновской пленки составит до 70%.

Одной из особенностей современной рентгенологии является создание новых рентгеновских аппаратов, оснащенных высокочастотным питающим устройством и телеуправляемыми рентгеновскими штативами. Эти установки поливалентны в функциональном отношении. С дистанционного пульта осуществляется управление движением рентгеновской трубки и коллиматора, перемещение деки стола в четырех направлениях вместе с пациентом, съемочного устройства, а также полная автоматизация центрирования кассет и раскрытия диафрагм в соответствии с размером кассеты или выбранной программой прицельных снимков, автоматический контроль экспозиции.

Создание таких аппаратов снижает материало и энергоемкость оборудования, требует меньше площади для размещения.

Примером дальнейшего развития и использования рентгеновской и ультразвуковой дигитальной техники являются остеоденситометры, позволяющие выявлять изменение минерального состава костей скелета от 3% (по сравнению с 30% выявления его существующими методами).

Успехом отечественного аппаратостроения следует считать создание цифровых беспленочных рентгенофлюорографов. Один из них — "Ренекс-Флюоро" создан на базе Российского Научного Центра Рентгенорадиологии и предназначен для массового обследования.

К его преимуществам относится:

• снижение дозовой нагрузки в 5 раз;
• большая пропускная способность;
• высокое диагностическое разрешение, равное крупноформатной рентгенографии.

Возможности лучевой диагностики возросли благодаря коренному изменению ультразвуковой техники и появлению целой серии новых аппаратов. Использование высокоскоростных, специальных высокочувствительных цветных допплеровских систем и программ дигитальной обработки ультразвуковых изображений способствовало появлению метода энергетического допплера и допплер-ангиографии, что значительно расширяет диагностические рамки оценки характера центрального и периферического кровотока, выявления нарушений кровообращения и, в частности, ранних признаков злокачественных новообразований.

Наиболее перспективным и технически интересным решением увеличения ультразвуковой диагностической информативности следует считать получение трехмерного изображения с его возможной реконструкцией. Это улучшает целостное восприятие объекта, позволяет получить полный объем информации, с высокой точностью измерять объемы неправильной формы, определять распространенность патологического процесса, а также производить под контролем ультразвука прецизионную биопсию органа.

Еще одно интересное направление будущего — ультразвуковая спектрометрия, направленная на определение качественных изменений патологических очагов.

Другой возможностью увеличения значимости ультразвуковых исследований является применение специальных контрастирующих средств, созданных на основе перфторхимии. Применение фармакоэхо- и фармакодопплерографии позволит сделать шаг вперед в области малоинвазивной диагностики злокачественных новообразований и приведет к уменьшению потребностей в рентгеновской ангиографии.

Накапливается опыт в применении лапаро- и торакоскопической ультрасонографии с забором материала для цитологического и гистологического исследования, это обеспечивает высокоточную оценку распространенности и стадии опухолей.

Инновационное направление в диагностике — создание принципиально новых современных томографов — спиральных, мультиспиральных и электронно-лучевых — вносит революционные изменения в возможности визуализации, зачастую на доклиническом уровне. Сокращение времени проведения исследования и лучевой нагрузки делает эти исследования весьма комфортными для пациента. Например, данные об исследуемом объекте на спиральном томографе можно получить в течение однократной задержки дыхания (например, исследование легких проводится за 10-15 сек, брюшной полости — за 15-20 сек.). В дальнейшем возможен ретроспективный анализ посредством оценки тонких срезов и методом наложения срезов.

Новейшим словом лучевой диагностики является создание электронно-лучевых томографов. Несмотря на однотипность физических основ получения изображения в них и в рентгеновских компьютерных томографах, разрешающая способность первых много выше. Электронно-лучевой компьютерный томограф выполняет один срез за 0,05 сек и может произвести 8-12 параллельных срезов одномоментно, что позволяет изучать быстродвижущиеся структуры: микрокальцификаты в коронарных артериях, исследовать сердце при синхронизации с ЭКГ и отслеживать болюсное движение контрастного вещества.

Большие ожидания связаны с развитием нового перспективного метода — компьютерно-томографической ангиографии, который является средством диагностики сосудистых изменений на уровне микроциркуляции, что невозможно при обычной ангиографии.

Техника визуализации, расширяя границы компьютерной технологии, дала рождение новым виртуальным методикам, в частности, виртуальной бронхо-, цисто-, ангио-, колоноскопии и др.

Перспективно и технически интересно дальнейшее совершенствование магнитно-резонансной томографии, которая уже превратилась в целую область лучевой диагностики. Это касается исследований органов сердечно-сосудистой системы, головного и спинного мозга, молочных желез, суставного аппарата и др., когда многие серьезные заболевания выявляются на ранних стадиях.

Современные МРТ аппараты легче, экономичнее, чем их предшественники них лучше показатели однородности магнитного поля и меньше область его распространения за пределы магнита, в особенности это касается приборов с постоянными магнитами. В последние годы стала популярной концепция открытых магнитов. Благодаря прогрессу в конструкции градиентных и поверхностных катушек, а также совершенствованию и созданию новых быстрых импульсных последовательностей, диагностические возможности МРТ сейчас высоки как никогда. Это — кино-МРТ, МР-ангиография, МР-спектроскопия, позволяющие проводить исследования сердца и сосудов на более высоком уровне.

Создание новых контрастных веществ, способствующее повышению качества визуализации, продолжается во многих лабораториях мира. В первую очередь большое внимание уделено внедрению неионных средств. Вселяют надежду экспериментальные разработки таких препаратов, которые могли бы активно накапливаться в органах только при наличии тех или иных патологических изменений.

В последние годы успешно развивается новое направление клинической медицины — интервенционная радиология — частный раздел лучевой диагностики. Под этим понимается выполнение под контролем рентгенотелевидения, ультразвуковой биолокации или рентгеновской компьютерной томографии экономных, щадящих, но весьма эффективных лечебно-диагностических процедур.

Преимуществом интервенционных вмешательств является: отсутствие традиционного разреза; исключение общего обезболивания; высокая точность; безопасность; легкая повторяемость процедур; возможность выполнения ряда из них в амбулаторных условиях.

К наиболее распространенным интервенционным методикам относятся: эндоваскулярный гемостаз, эмболизация, реканализация и эндопротезирование облитерированных сосудов, баллонная дилятация и стентирование кровеносных сосудов.

В пульмонологии разработана технология эндопротезирования трахеи для восстановления проходимости дыхательных путей при стенозах, вызванных различными заболеваниями или повреждениями. Оригинальные исследования РНЦРР в этом направлении подтверждены 10 патентами.

В гепатологии применяются чрескожное чреспеченочное дренирование и эндопротезирование желчевыводящих путей при механической желтухе с целью разгрузки и детоксикации организма больного, магнитное и билиодигистивное дренирование, химиоэмболизация сосудов при злокачественных опухолях.

В урологии — биопсия почек под ультразвуковым и рентгенологическим контролем, антеградная и ретроградная пиелография, чрескожная пункционная нефростомия, трансуретральная дилятация и стентирование мочевыводящих путей, окклюзивные вмешательства при неоперабельных опухолях и аномалиях развития сосудов.

Расширены рамки обследования и специализированного лечения гинекологических больных. В клинической практике используется интеграция сонографии с прицельной аспирационной биопсией эндометрия, пункцией яичников, селективная сальпингография с баллонной дилятацией и др.

Интервенционная радиология нашла широкое применение в маммологии. Все большее распространение получили: внутритканевая маркировка непальпируемого образования специальным локализационным инструментом под рентгеновским и ультразвуковым контролем; дуктография; высокоточная пункция не только образований, но также и пристеночных разрастаний в полости кист. Серьезной альтернативой хирургическому лечению является пункция кисты с последующим ее склерозированием, позволяющая в 95% избежать операции.

За интервенционной радиологией большое будущее и по другим направлениям.

В связи с техническим прогрессом развитие новейших технологий ядерной медицины приобретает все более поступательное и целенаправленное движение. Казалось бы, еще вчера новым словом являлись методы однофотонной эмиссионной и позитронной эмиссионной компьютерной томографии. Они резко повысили топографическую ориентацию и открыли новые возможности в диагностике онкологических заболеваний, в оценке регионального тканевого метаболизма, структурно-функциональных поражений головного мозга. Однако уже сегодня появилась принципиально новая аппаратура — это ротационные многодетекторные эмиссионные гамма-камеры, которые дают более качественные изображения, в том числе в 3-х мерном объеме и позволяют обнаруживать малые поражения на ранних клинических стадиях.

Применение сцинтиграфии вносит существенный вклад в лучевую диагностику.

Важное клиническое значение приобрело использование возможности наложения изображений, полученных с использованием математического обеспечения (DICOM), на различных диагностических приборах (например, совмещение перфузии головного мозга с магнитно-резонансной томографией).

Перспективно применение радиофармпрепартов для диагностики онкологических, воспалительных процессов и тромбозов. Сцинтиграфия с использованием меченых изотопами фосфатных соединений является самым чувствительным тестом для выявления костных метастазов. Введение лейкоцитов, меченых 99mТс, дает возможность улучшить диагностику как воспалительных, так и неопластических процессов. Многообещающе использование производных пальметиновой кислоты в плане оценки жизнеспособности миокарда и состояния нервной системы. Продолжается изучение васкуляризации миокарда при помощи методов перфузионной сцинтиграфии, в частности, синхронизированной с ЭКГ перфузионной томографии миокарда с Йод(131) — жирными кислотами. Данная методика позволяет одновременно оценивать как тканевый метаболизм, так и сократительную функцию сердца.

В ряду диагностических методов будущее принадлежит также радионуклидной иммуносцинтиграфии на основе моноклинальных антител и пептидов к различным патологическим процессам. Разработка маркеров, высокоспецифичных к опухолям, дала начало внедрению новых РФП с бета и альфа излучателями для направленного облучения новообразований и метастатических поражений.

Повседневными реалиями недалекого будущего явятся экспериментальные разработки принципиально новых диагностических технологий таких, как: МРТ-эластография, воссоздающая "пальпаторное изображение" опухолей на еще более ранней стадии, чем обычная МРТ, биомагнитная визуализация; системы инфракрасной лазерной и микроволновой томографии, которые дадут возможность отдельно оценивать не только структурные, но и функциональные изменения на тканевом уровне.

Быстрый рост потока информации и необходимость свободного обмена им для выравнивания в дальнейшем уровня информационно-методического обеспечения медицинских учреждений различных географических регионов делает все более перспективными развитие таких направлений цифровой технологии как телемедицина и ее подраздела — телерадиологии и, в частности, телекоммуникации, постепенно связывающих медицинские учреждения не только нашей страны, но и мира в единое информационное пространство.

Сегодня уже ясно, что дальнейшим совершенствованием и созданием новых медицинских технологий будут заниматься врачи XXI века. В этой связи подготовка молодых специалистов становится одной из актуальных задач. Формирование специалистов нового поколения должно основываться на междисциплинарной интеграции лучевых, хирургических и других методов исследования и формироваться по анатомо-функциональному принципу.

Это требует более длительной теоретической и практической подготовки. Поиск оптимальной модели подготовки медицинского работника привел к осознанию необходимости непрерывного образования, которое выразилось в изменении основного принципа: "от образования на всю жизнь" — "к образованию через всю жизнь".

В завершение необходимо отметить, что наша специальность имеет замечательную историю и традиции. Выше перечисленные достижения лучевой диагностики заложили фундамент и создали условия для дальнейшего развития ее диагностического потенциала в третьем тысячелетии.

Наша задача и задача будущих поколений — совершенствовать дело, которому мы все преданно служим.