Rotational angiography and the role of rotational angiography in modern clinical practice

Full Text

Бурное развитие медицинских технологий сделало возможным получение изображения сосудов неинвазивными методами. Для визуализации неподвижных сосудистых регионов (аорта, висцеральные ветви, артерии нижних конечностей, магистральные артерии шеи и головы) и высокодинамичных объектов (сердце и коронарные артерии) успешно применяют мультиспиральную компьютерную томографию с контрастированием (МСКТ-ангиография), магнитно-резонансную томографию [1-4]. Однако, несмотря на очевидные преимущества неинвазивных методов в аспектах скрининга пациентов и предоперационного планирования, прямое ангиографическое исследование продолжает играть главную роль в интраоперационной оценке состояния сосудистого русла, как и в оценке непосредственных результатов вмешательства в нейро-, кардио- и сосудистой хирургии, оставаясь общепризнанным «золотым стандартом» [5, 6]. При этом метод прямой ангиографии продолжает развиваться: совершенствуются инструменты для зондирования, аппаратная часть и программное обеспечение. К стандартным полипроекционным методам регистрации изображения добавились возможности ротационной плоскопанельной ангиографии с последующим 3D-моделированием [7-10], что позволило значительно расширить возможности метода [11-13]. Следует отдельно подчеркнуть большую диагностическую ценность новых методик при равных или меньших дозах облучения и меньшей потребности в использовании рентгеноконтрастного вещества [14-16]. Из истории развития метода Первые системы для ротационной ангиографии стали применятся главным образом в нейрорадиологии [17, 18], после того как K.Voigt и соавт. в 1975 г. [19] ввел в клиническую практику использование ротационной церебральной рентгенографии, впервые предложенной G.Cornelis и соавт. в 1972 г. [20]. В основе метода лежит высокоскоростная рентгенография во время вращения С-дуги с источником излучения вокруг исследуемого объекта [20]. Возможности метода расширяются при использовании рентгеноконтрастного усиления, когда во время ротации рентгеновской трубки выполняется введение контрастного вещества с заданной скоростью через автоматический инъектор [19]. Данный способ получения изображения можно сравнить с киносъемкой объекта движущимся вокруг него оператором. Полученное по этой методике изображение, например контрастированных сосудов, представляет собой множество ангиограмм, выполненных в последовательности проекций [18-20]. В дальнейшем стало возможным во время выполнения ротационной ангиографии использовать дигитальную субтракцию, когда первым этапом снимается так называемая «маска» или изображение без контрастирования, а второй «пробег» С-дуги регистрирует изображение уже заполненных рентгеноконтрастным веществом сосудов. Окончательное изображение формируется в режиме реального времени путем вычитания «маски» фона, что позволяет получить объемное изображение контрастированного сосудистого «дерева» без посторонних объектов [12]. При выполнении ротационной дигитальной субтракционной ангиографии (РДСА) устанавливаются определенные значения ряда параметров, которые можно условно разделить на 3 группы [21-23]: 1) параметры ротации С-дуги (плоскости и угловой диапазон движения, направление и угловая скорость ротации); 2) параметры контрастирования объекта (объем и скорость введения контрастного вещества, время задержки начала рентгенографии относительно начала инъекции); 3) параметры регистрации рентгеновского изображения (разрешение матрицы и скорость регистрации или количество кадров в секунду). В зависимости от анатомического расположения объекта исследования выбирают наиболее оптимальные плоскости ротации источника излучения, используя как поперечную, так и сагиттальную плоскости. При этом основная плоскость ротации может быть еще и наклонена в каудальном или краниальном направлениях (рис. 1). Сагиттальную плоскость движения можно использовать с наклоном в боковых направлениях - RAO или LAO (рис. 2) [23]. От правильного выбора значений вышеперечисленных параметров РДСА зависит качество изображения, которое представляет собой последовательность множества отдельных изображений, каждое из которых получено при рентгенографии объекта под определенным углом. Возможен покадровый анализ полученных изображений, а непрерывный просмотр всех проекций контрастированного объекта создает стереовизуальный эффект ротации - объект «разворачивается» перед исследователем на экране монитора в заданном угловом диапазоне [22, 23]. Преимущества РДСА перед традиционной ангиографией способствовали широкому распространению новой методики, которая стала использоваться для изучения сосудов не только головного мозга, но и других областей. Многие авторы в своих публикациях представляют результаты успешного применения РДСА в исследованиях сонных артерий [9, 14, 15, 24], сосудов головного мозга [8, 17, 18, 25-29], интракраниальных аневризм [12, 21, 30, 31], грудной аорты [13], брюшной аорты и ее висцеральных ветвей [7, 11, 32], артерий таза и артерий нижних конечностей [4, 33], сосудов сердца (коронарных артерий и коронарного синуса), аортокоронарных шунтов у больных, перенесших хирургическое лечение ишемической болезни сердца [34-37]. J.Biederer и соавт. отметили метод РДСА при оценке стенозов в области бифуркации сонных артерий как наиболее точный и представили свои данные в сравнении с обычной дигитальной субтракционной ангиографией (ДСА) в трех стандартных проекциях, продемонстрировав 100% специфичность и 94% чувствительность метода РДСА [9]. При этом доза лучевой нагрузки была эквивалентна дозе, полученной при выполнении одной проекции методом неподвижной ДСА [9]. К такому же выводу пришел и O.Elgersma и соавт. при исследовании состояния внутренних сонных артерий. По его данным, классическая ДСА в общепринятых проекциях имеет ограниченные возможности в выявлении значений стенозов по сравнению с РДСА [15]. Представляет интерес сообщение H.Tajina и соавт. об успешном применении РДСА при исследовании аорты, когда четко визуализировались разрывы интимы и ложный канал с вовлечением крупных ветвей аорты [7]. Есть опыт успешного использования РДСА в диагностике объемных образований печени, таких, например, как гепатоцелюллярная карцинома [38]. В 1990-е годы многие исследователи вели работу по усовершенствованию метода РДСА [25, 29, 39-43], в том числе с использованием двух источников излучения - биплановой РДСА, и развитию стереоскопической ангиографии - прототипа ротационной цифровой ангиографической системы, которую T.Kumazaki (1991 г.) назвал аппаратом «компьютерной динамической стереографии» [39]. При этом трехмерное изображение объекта обеспечивалось двумя специальными системными дисплеями, установленными рядом, с разницей поворота друг к другу в 5º, и использованием стереоскопических очков, что создавало оптический эффект объемного изображения объекта [39]. Прогресс компьютерных технологий позволил подняться на новый качественный уровень в области получения и обработки ангиографических изображений, что ознаменовалось введением в клиническую практику в 1997 г. группой R.Fahrig компьютеризированной ротационной ангиографии [44]. В предложенной системе генерируется реальное 3D-изображение сосудов на основании компьютерной реконструкции данных каждой из множества проекций объекта, полученных при обычной РДСА [42]. Для этого все данные передаются на специальную рабочую станцию, а полученное изображение анализируется исследователем на одном из мониторов этой станции. Данная технология обеспечивает 3D-реконструкцию изображения сосудистого дерева с высоким качеством разрешения и, используя рабочую станцию, позволяет работать в онлайн-режиме и выполнять измерения параметров 3D-модели (3D-морфометрия) для обеспечения и оценки результатов эндоваскулярных вмешательств [5, 12, 28, 32]. Сравнивая результаты церебральной 3D-ангиографии с реальными находками в ходе нейрохирургических операций, исследователи показали полную корреляцию данных (форма и размеры аневризм сосудов головного мозга, размеры так называемой шейки аневризмы, характеристика афферентных и эфферентных сосудов). Нет сомнений в том, что 3D-ангиография дает возможность специалисту-нейрохирургу получить понимание объемной структуры аневризмы, что совершенно необходимо при планировании и выполнении нейрохирургического вмешательства [31]. Такого же мнения придерживаются U.Ernemann и соавт., которые считают, что 3D-ангиография информативнее стандартной ДСА в диагностике аневризм сосудов головного мозга и может с успехом применяться для планирования и выполнения эндоваскулярных интервенционных процедур в нейрорадиологии [5]. Группу авторов поддерживают и другие исследователи, использующие метод для диагностики и планирования операций по поводу артериальных внутримозговых аневризм [45, 46]. По данным M.Carsin и соавт. (1997 г.), применяющих 3D-ангиографию для 3D-морфометрии при мальформации сосудов головного мозга, метод способствует лучшему распознаванию коллатеральных ветвей сосудистой мальформации и помогает улучшению идентификации возможных сложностей в лечении [27]. Метод 3D-ангиографии стал использоваться не только в интервенционной нейрорадиологии. К его помощи прибегают также при эндоваскулярном лечении висцеральных артерий, при катетерной эмболизации сосудов, и при этом исследователи единодушны в том, что точность метода 3D-ангиографии в измерении диаметра артерий, оценке и контроле эффективности эмболизации, расценивается как очень высокая [32, 47]. Также есть сообщения о применении 3D-ангиографии коронарного синуса при ресинхронизирующей терапии [48, 49]. В настоящее время ангиографический способ исследования сосудов, в частности 3D-ангиография, продолжает совершенствоваться. Если в 2000 г. для подготовки трехмерного изображения сосудов по 2D-ангиограммам, полученным при РДСА, требовалось до 20-30 мин [46], то уже в 2001 г. рабочая станция выполняла эту работу всего за 8 мин [32]. Сегодня необходимое для реконструкции 3D-изображения время составляет менее 1 мин. Несмотря на очевидные положительные стороны 3D-ангиографии данная методика используется не так широко, как того заслуживает. Поскольку выбор адекватной тактики лечения больных сосудистыми заболеваниями зависит от качества диагностики, улучшение рентгеноконтрастного метода исследования как одного из основных является весьма актуальным. В связи с этим представляется важным дальнейшее изучение возможностей ротационной ангиографии с 3D-реконструкцией и более широкое применение метода у пациентов в условиях реальной клинической работы. В качестве примера использования метода в условиях ГБУЗ «ГКБ им. В.В.Вересаева» (г. Москва) приводим несколько клинических случаев из повседневной практики работы регионального сосудистого центра, которые наглядно иллюстрируют современные возможности ротационной ангиографии различных сосудистых бассейнов, помогая в определении оптимальной тактики и в достижении оптимальных результатов лечения. 1-й клинический пример Грудная аорта (разрыв аневризмы аорты). Определяется экстравазальное контрастирование с накоплением и задержкой контрастного вещества неправильной округлой формы на границе дуги аорты и нисходящей аорты (рис. 3). При анализе 3D-изображений грудной аорты определяется анатомия проксимальных отделов брахиоцефальных артерий, место разрыва и форма формирующегося мешка аневризмы, его размеры и направление распространения. Особое значение имеет определение топики и геометрии места разрыва, вовлеченность и анатомия соседних сосудистых и анатомических структур (рис. 4). 2-й клинический пример Левая подключичная артерия (стеноз; эндоваскулярное лечение); рис. 5, 6. Баллонная ангиопластика, стентирование, 3D-ангиография - контроль результата стентирования. Для сравнения представлены изображения в «парах» (до и после) имплантации стента, в одинаковых проекциях. Кроме восстановления просвета подключичной артерии (рис. 7, а, б), необходимо отметить восстановление антеградного кровотока по вертебральной артерии, которая до вмешательства заполнялась ретроградно, обеспечивая так называемый стилл-синдром (рис. 7, в). 3-й клинический пример Правая внутренняя сонная артерия (мешотчатая аневризма передней соединительной артерии); рис. 8, 9. Возможность просмотра 3D-модели «с любой стороны» значительно упрощает нейрохирургу работу на этапе подготовки и планирования оперативного вмешательства (рис. 10). 4-й клинический пример Эмболизация аневризмы почечной артерии при фибромускулярной дисплазии (рис. 11-14). Поражение почечной артерии при фибромышечной дисплазии в ряде случаев проявляется не только значимыми сужениями артерии, но и наличием разновеликих мешотчатых аневризм. Так, на примере определяется гигантская аневризма в воротах правой почки. Наиболее полно образование визуализируется при 3D-ангиографии. Через 10 мес определяется полное редуцирование кровотока в аневризме правой почечной артерии. При этом сохранены все сегментарные ветви (сравнение с предоперационными 3D-изображениями - см. рис. 12). 5-й клинический пример Стентирование левой почечной артерии (рис. 15, 16). 6-й клинический пример Стентирование левой общей подвздошной артерии (рис. 17). 7-й клинический пример Стентирование левой общей бедренной артерии. При антеградной ангиографии левой общей подвздошной артерии (контрлатеральный доступ) выявлено резкое замедление кровотока, однако нет визуализации пораженного участка общей бедренной артерии и возможности определения степени и протяженности стеноза сосуда (рис. 18). При 3D-ангиографии четко определяется уровень и степень поражения (рис. 19), что делает возможным эндоваскулярное лечение (рис. 20).

About the authors

V. P Klimov

Institute of Professional Development of FMBA of Russia; V.V.Veresaev City Clinical Hospital

Email: vp_klimov@mail.ru
125371, Russian Federation, Moscow, Volokolamskoe sh., d. 91; 127644, Russian Federation, Moscow, ul. Lobnenskaia, d. 10

A. V Azarov

Institute of Professional Development of FMBA of Russia; Mytischi City Clinical Hospital

Email: azarov_al@mail.ru
125371, Russian Federation, Moscow, Volokolamskoe sh., d. 91; 141009, Russian Federation, Moscow Region, Mytisсhi, ul. Kominterna, d. 24

S. P Semitko

Institute of Professional Development of FMBA of Russia; V.V.Veresaev City Clinical Hospital

Email: semitko@mail.ru
125371, Russian Federation, Moscow, Volokolamskoe sh., d. 91; 127644, Russian Federation, Moscow, ul. Lobnenskaia, d. 10

N. V Vertkina

V.V.Veresaev City Clinical Hospital

127644, Russian Federation, Moscow, ul. Lobnenskaia, d. 10

References

Supplementary files