Компьютерная томография РКТ или МРТ, на чем остановить свой выбор?

Выявить даже мельчайшие патологические процессы быстро и эффективно

Современная радиология немыслима без рентгеновскoй компьютерной томографии (РКТ) и магнитно-резонансной томографии (МРТ), которые наряду с УЗИ и радионуклидной диагностикой заняли свою нишу в диагностическом процессе. При правильно определенных показаниях МРТ и РКТ могут стать методами первого выбора, позволяющими ответить на все клинические вопросы.
С появлением РКТ в начале семидесятых годов прошлого века началось триумфальное шествие томографических методов диагностики. Принцип компьютерной томографии прост: узко сфокусированные рентгеновские лучи от вращающейся рентгеновской трубки проходят в разных направлениях через исследуемую часть тела, где их энергия ослабляется в зависимости от свойств тканей, затем они улавливаются специальными детекторами, трансформирующими энергию рентгеновского излучения в электрические сигналы, которые после компьютерной обработки выстраиваются в изображение.
Изначально использовался принцип пошаговой томографии, когда после получения одного среза рентгеновская трубка возвращалась в исходное положение, и для выполнения следующего среза стол вместе с пациентом передвигался на толщину среза. В 1989 г. появилась спиральная компьютерная томография (СКТ), при которой постоянно включенная рентгеновская трубка безостановочно вращалась вокруг непрерывно движущегося стола. Изображение РКТ стало объемным, что практически исключило риск не выявления мелких патологических очагов; методика стала стандартизированной, что гарантировало получение идентичных результатов при повторных исследованиях на другом аппарате. Последнее исключительно важно как для контроля динамики патологического процесса, так и для проведения скрининговых обследований. СКТ дала возможность быстрого выполнения исследования в определенную фазу прохождения контрастного вещества через сосуды (артериальную или венозную), что привело к созданию новой методики - РКТ-ангиографии.
В 1998 г. был сделан еще один шаг вперед в развитии РКТ - это появление мультиспиральных компьютерных томографов (МСКТ). Системы первого поколения могли выполнять за один оборот трубки (0,5 секунды) одновременно 4 среза толщиной 0,5 мм. В настоящее время МСКТ
с 4 - 8 - 16 спиралями составляют основной парк томографов, и следует отметить, что их потенциальных возможностей более чем достаточно для подавляющего большинства исследований, выполняющихся в клинической практике.
В 2003 - 2004 гг. появились РКТ-системы с 32 - 64 спиралями и временем оборота трубки, равным 0,3 секунды, позволяющие получать объемные изображения сосудов сердца в режиме реального времени. До появления МСКТ электронно-лучевая компьютерная томография (ЭЛТ) была единственной методикой РКТ, позволявшей выполнять исследования сердца и коронарных артерий. ЭЛТ обладала высоким временным разрешением (до 33 мс на срез) благодаря использованию уникальной технологии получения срезов без использования вращающейся рентгеновской трубки. Однако возможности МСКТ в исследовании сердца превзошли таковые ЭЛТ, что привело к прекращению производства подобных томографов. В 2008 году появились 256- и 320-срезовые РКТ, позволяющие за один оборот рентгеновской трубки получать одновременно изображения головного мозга или сердца, оценивать строение сосудов и микроциркуляцию этих органов (КТ-перфузия). Несмотря на очевидные диагностические возможности, РКТ сопряжена с немалой лучевой нагрузкой, ограничивающей ее применение без четких показаний.
Человечество издавна стремилось получить безвредный и информативный способ построения изображения внутренних органов с одновременной возможностью оценки их функционального состояния и определения химических и физических свойств клеток и тканей. Такими возможностями обладает магнитно-резонансная томография (МРТ). Принцип МРТ можно представить следующим образом: магнитный резонанс - это физическое явление, связанное со свойством ядер некоторых атомов при помещении их в постоянное магнитное поле поглощать энергию в радиочастотном диапазоне и переизлучать ее в виде импульсов после прекращения воздействия радиочастотных волн. Эти импульсы представляют собой колебания магнитного поля, которые улавливаются приемной катушкой и трансформируются в электрический сигнал, на основе чего строится изображение по аналогии с рентгеновским компьютерным томографом.
В мире первые МР-системы серийного производства появились в 1983 г. В СССР первый МР-томограф был установлен в 1984 г. в Москве в Кардиологическом научном центре АМН СССР. Четвертый по счету МР-томограф в СССР был установлен в 1989 г. в Казани на базе Республиканского медицинского диагностического центра. Это были низкопольные 0,23 Т томографы.
В зависимости от величины постоянного магнитного поля, единицей измерения которого в системе СИ является Тесла (Т), все МР-томографы классифицируются на сверхнизкие (менее 0,1 Т), низкопольные (0,1-0,4 Т), среднепольные (0,5 Т), высокопольные (1-3 Т) и сверхвысокопольные (выше 3 Т). Для создания приборов с напряженностью магнитного поля до 0,3 Т используются резистивные электромагниты или постоянные магниты. Для получения магнитного поля выше 0,3 Т применяются сверхпроводящие электромагниты.
Со второй половины девяностых годов прошлого века стало очевидным, что полный спектр возможностей МРТ (МР-ангиография, исследования сердца, быстрая томография, исследования скорости кровотока, спектроскопия) может быть реализован только на высокопольных системах. В странах Западной Европы более 90% новых МР-систем представлены томографами с высоким полем, из них более 10% составляют системы с полем 3,0 Т. Трехтесловые МР-томографы имеют определенные преимущества при исследовании тонких анатомических структур головного мозга, выполнении спектроскопии, при функциональной МРТ, МР-трактографии, МР-ангиографии церебральных сосудов и при некоторых других видах специальных исследований. Существуют МР-системы с более высоким полем - 7 Т и 9 Т, но они предназначены для выполнения узкоспециальных, чаще научных исследований и выпускаются в единичных экземплярах. Для проведения рутинной МРТ (исследования головного и спинного мозга, позвоночника, суставов и т.п.) низко- и среднепольные МР-томографы, особенно с открытыми магнитами, являются разумным выбором. МР-томографы открытого типа, имеющие особую форму магнита, позволяют членам семьи или врачу находиться в непосредственной близости к пациенту (ребенку), проводить исследование пациентов, страдающих избыточным весом и клаустрофобией, а также осуществлять хирургические манипуляции (биопсия) под контролем МРТ.
Ближайшие перспективы развития МРТ очевидны - это МРТ сердца и сосудов, МР-маммография, применение МРТ для исследования легких, тонкой и толстой кишки, желудка, использование МР-диффузии, которая может успешно конкурировать с ПЭТ в выявлении метастатических поражений скелета. В настоящее время началось активное внедрение МР-спектроскопии (МРС) в клиническую практику для дифференциальной диагностики и характеристики воспалительных, метаболических и опухолевых поражений ЦНС, рака предстательной железы. Ведутся активные исследования в области МРС сердца, печени, костного мозга и молочной железы.
Выбор метода исследования - РКТ или МРТ - зависит от поставленной диагностической цели и технических возможностей имеющегося оборудования и определяется врачом-рентгенологом. РКТ наиболее информативна для визуализации костей, легких, а также для диагностики черепно-мозговой травмы, особенно сопровождающейся острым кровоизлиянием. МРТ - один из самых эффективных методов диагностики очаговых заболеваний головного и спинного мозга, позвоночника (опухолей, инсультов, рассеянного склероза, грыж дисков). При исследовании печени, селезенки, почек и надпочечников, выявлении опухолей средостения и шеи диагностические возможности МРТ сопоставимы с таковыми РКТ. Существуют отдельные ситуации, когда МРТ может дать больше информации, чем РКТ, например, при выявлении мелких гемангиом печени, оценке степени инвазии сосудистых структур брюшной полости, диагностике вненадпочечниковых феохромоцитом.
Визуализация органов малого таза у мужчин и женщин - еще одна область, где МРТ, как правило, имеет преимущества перед РКТ. На МР-изображениях хорошо определяются зональная анатомия матки, предстательной железы, инвазия опухолей в жировую клетчатку, мышцы и лимфатические узлы. В последнее время МРТ с успехом применяют для решения тактических вопросов в акушерстве - это диагностика врожденных аномалий плода, определение размеров таза и состояния родовых путей. Несомненны преимущества МРТ и при исследованиях суставов. На МР-изображениях хорошо визуализируются мениски, связочный аппарат и хрящевые поверхности суставов. Метод позволяет выявлять метастатические поражения костей, остеомиелит, аваскулярные некрозы на ранней стадии поражения костного мозга без деструкции костных структур. С помощью МРТ возможна достоверная оценка анатомии и функции сердца, внутрисердечной гемодинамики и перфузии миокарда.
МРТ позволяет визуализировать сосуды без введения контрастного вещества (МР-ангиография), а также оценивать органы (сердце, суставы), ток крови по сосудам в движении (кино-МРТ), что делает возможным выявление многих заболеваний на стадии функциональных нарушений. Необходимо отметить, что при МР-ангиографии (МРА) получается изображение потока крови, но не сосудов, что не позволяет судить о состоянии самой сосудистой стенки. Преимуществами контрастной МРА являются минимизация потоковых артефактов в просвете сосуда и возможность визуализации сосудов более мелкого калибра, чем при бесконтрастном исследовании.
В настоящее время МРТ практически не применяется для диагностики патологии легких, камней, кальцинатов, переломов костей, заболеваний желчного пузыря, желудка и кишечника.
При МРТ в подавляющем большинстве случаев естественной контрастности тканей бывает достаточно для выявления патологического очага и определения его характеристик. Однако встречаются ситуации, когда патологический очаг не визуализируется или бывает трудно определить его границы и структуру, например, из-за перифокального отека тканей. У пациентов, перенесших хирургическое лечение опухоли головного мозга или мозговых оболочек, часто возникают трудности в диагностике рецидива опухоли, обусловленные после­операционными глиозными изменениями. Точность диагностики гиперваскулярных процессов (опухоли, воспаление, сосудистые мальформации) может быть существенно повышена при проведении исследований с введением контрастных средств на основе хелата гадолиния.
РКТ-исследования, как правило, проводятся с внутривенным контрастным усилением для получения изображений сосудистых структур, сердца, а также для дифференциальной диагностики очаговых образований. Контрастные вещества, использующиеся при РКТ, представляют собой соединения йода, наиболее безопасными из которых являются неионные соединения.
Ограничениями для проведения РКТ являются невозможность для пациента задерживать дыхание дольше 20 секунд, масса тела более 150 кг (зависит от типа томографа), непереносимость йодсодержащих препаратов, присутствие в кишечнике бариевой взвеси, беременность. Ограничениями для проведения МРТ являются масса тела более 150 кг (зависит от типа томографа), наличие гипсовой повязки и/или металлических конструкций в зоне исследования, неадекватное поведение, клаустрофобия (возможно проведение исследования под внутривенным наркозом). Относительными противопоказаниями для проведения МРТ являются любые типы имплантов каротидного синуса, инсулиновые помпы, нервные стимуляторы, неферромагнитные протезы стремечка, слуховые импланты, искусственные клапаны сердца при подозрении на их повреждение, гемостатические клипсы в других органах, тяжелая сердечная недостаточность, I триместр беременности. Абсолютными противопоказаниями для проведения МРТ является наличие электронных, магнитных или механических кардиостимуляторов, ферромагнитных или электрических протезов стремечка, неизвестных гемостатических клипс в ЦНС, металлических осколков в глазнице.
Эффективность использования РКТ и МРТ зависит от знания клиницистами спектра диагностических возможностей указанных методов и от четкости поставленной задачи. Типичными ошибками при направлении на РКТ и МРТ являются отсутствие указания на цель, с которой проводится исследование; отсутствие указания на сторону поражения; отсутствие указания на ведущие клинические синдромы и симптомы заболевания, или, напротив, подробное описание жалоб и данных лабораторных и инструментальных исследований, не имеющих отношения к поставленной задаче; отсутствие указания на результаты гистологических исследований после проведенных оперативных вмешательств; отсутствие снимков предыдущих МРТ и РКТ при необходимости динамического контроля.
РКТ и МРТ имеют определенные диагностические возможности, поэтому не всегда диагностический поиск необходимо начинать или завершать проведением РКТ или МРТ. Множество заболеваний легких и травматические повреждения конечностей в подавляющем большинстве случаев диагностируются с помощью рентгенографии; заболевания органов брюшной полости, малого таза и сердца эффективно определяются методом ультразвукового исследования; метастатические поражения костей лучше выявляются радиоизотопными методами (сцинтиграфия, позитронно-эмиссионная томография).
Таким образом, выбор метода исследования зависит от его информативности, доступности и стоимости. Так, РКТ обеспечивает максимальный диагностический результат при исследовании легких, травматическом повреждении черепа, при исключении ишемической болезни сердца с помощью неинвазивной коронарографии. МРТ занимает лидирующие позиции при исключении очаговых заболеваний головного и спинного мозга, при заболеваниях малого таза, суставов и сердца. Однако при необходимости исключения патологии брюшной полости, почек, средостения, а также с целью исследования сосудов конечностей, брюшной и грудной полости, при равных диагностических возможностях МРТ и РКТ, с учетом доступности метода, быстроты проведения и меньшей стоимости, предпочтение следует отдать РКТ.
В заключение следует отметить, что оба томографических метода - РКТ и МРТ - находятся в постоянном развитии, и по ним можно судить об уровне современной диагностической радиологии.

Теория и практика применения таймера 555. Часть первая.

Часть первая. Теоретическая.

Наверное нет такого радиолюбителя, который не использовал бы в своей практике эту замечательную микросхему. Ну а уж слышали о ней так точно все.

Её история началась в 1971 году, когда компания Signetics Corporation выпустила микросхему SE555/NE555 под названием "Интегральный таймер" ( The IC Time Machine ).
На тот момент это была единственная "таймерная" микросхема доступная массовому потребителю. Сразу после поступления в продажу микросхема завоевала бешеную популярность и среди любителей и среди профессионалов. Появилась куча статей, описаний, схем, использующих сей девайс.

За прошедшие 35 лет практически каждый уважающий себя производитель полупроводников считал свои долгом выпустить свою версию этой микросхемы, в том числе и по более современным техпроцессам. Например, компания Motorola выпускает CMOS версию MC1455. Но при всем при этом в функциональности и расположении выводов никаких различий у всех этих версий нет. Все они полные аналоги друг друга.

Наши отечественные производители тоже не остались в стороне и выпускают эту микросхему под названием КР1006ВИ1.

А вот список заморских производителей, которые выпускают таймер 555 и их коммерческие обозначения:

Производитель

Название микросхемы

ECG Philips

ECG955M

Exar

XR-555

Fairchild

NE555

Harris

HA555

Intersil

SE555/NE555

Lithic Systems

LC555