способ визуализации внутренних органов при тяжелой травме у детей

Формула изобретения

Способ визуализации внутренних органов при тяжелой травме у детей с помощью КТ диагностики, отличающийся тем, что сначала проводят сканирование отдела голова-шея по методике высокого разрешения, руки расположены вдоль туловища, сразу после окончания сканирования внутривенно вводят 1/3 расчетного количества неионного рентгеноконтрастного вещества, руки пациента заводят за голову, после этого выполняют предварительное сканирование с захватом области от таза до шеи включительно, через 5 минут от момента первоначального введения контрастного вещества вводят оставшиеся 2/3 контрастного вещества со скоростью 1-1,5 мл/сек и проводят сканирование в ручном режиме.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области медицины, а именно к лучевой диагностике, и может быть использовано для оценки состояния повреждений внутренних органов детей, перенесших тяжелую травму.

Тяжелая травма у детей - частая патология, приводящая к инвалидности и смертности. Тяжелые травмы, как правило, являются сочетанными, т.е. повреждаются несколько органов или систем тела ребенка, кроме того, существует множество комбинированных травм, полученные в результате воздействия нескольких поражающих факторов, например, падение с высоты после электротравмы. Своевременная и эффективная диагностика всей совокупности повреждений, выявление наиболее угрожаемых жизни состояний - залог успешного лечения пациентов с тяжелой травмой.

Известны различные способы визуализации отдельных органов и частей тела.

Известен способ различения здоровой ткани и опухолевой ткани с использованием гиперполяризованного 13С-пирувата в качестве магнитно-резонансного визуализирующего агента, позволяющего различать опухолевую ткань и здоровую ткань. Осуществляют получение прямых 13С-МР изображений 13С-пирувата и его 13С-содержащих метаболитов аланина и лактата у субъекта, которому предварительно введена композиция (Патент РФ № 2369406).

Известен способ диагностики переднего поперечного свода стопы, включающий компьютерную томографию переднего отдела стопы на уровне плюснесесамовидного сочленения, при этом от центра головки первой плюсневой кости проводят две прямые линии, одну проходящую через межсесамовидный гребень, другую через центр медиальной сесамовидной косточки, по углу, образованному между этими линиями, оценивают состояние переднего поперечного свода стопы, при значении угла больше 20° - считают нормой; от 20 до 5° определяют 1 степень - начало разрушения свода; от 5 до -10° - 2 степень - частичное разрушение свода, от -10° до -25° - 3 степень - прогрессирующее разрушение свода; от -25° и ниже - 4 степень - полное разрушение свода.

Известен способ визуализации позвоночника методом магнитно-резонансной томографии. Сначала получают набор исходных изображений аксиальных срезов позвоночника по всей длине. После этого на каждом исходном изображении аксиальных срезов находят осевые центры позвонков и позвоночного канала и проводят между осевыми центрами соединяющую линию. Затем получают набор новых изображений путем изменения положения срезов на исходных изображениях. После этого все полученные изображения переводят в цифровой формат, основанный на разбиении изображений по строкам и столбцам.

Столбцы и строчки используют для построчного построения сагиттального и коронарных срезов (Патент РФ № 2368313).

Наиболее близким техническим решением является способ однократного спирального КТ сканирования тела пациента, перенесшего тяжелую травму, после введения неионного рентгеноконтрастного вещества с помощью шприц-инжектора (D.Stengel, С.Ottersbach, G.Matthes, M. Weigeldt и др. CMAJ. 2012 май 15;184(8):869-76). Способ однофазного сканирования - PATRES (Pan-Scan for Trauma Resuscitation) предполагает проведение однократного исследования регионов шея-грудная клетка-брюшная полость-таз после внутривенного введения контрастного вещества и формировании смешанной фазы (артериальной-паренхиматозной). Согласно способу сначала вводят 80 мл контрастного вещества со скоростью 2,7 мл/сек в течение 30 сек, т.е. формируют характерный «паренхиматозный» эффект контрастного усиления, далее увеличивают скорости введения до 4 мл/сек и при этой скорости вводят 70 мл контрастного вещества в течение 17 сек, что соответствует времени спирального сканирования тела человека. С началом увеличения скорости введения контрастного вещества производят однократное сканирование. Очевидно, что данная фаза не может содержать экскреторную составляющую. Данный способ формирует смешанную паренхиматозно-артериальную фазу, актуальную для взрослых пациентов, у которых зачастую отмечаются повреждения магистральных сосудов, реже встречающиеся в детской практике.

Увеличение числа сканирований приводит к увеличению лучевой нагрузки на пациента, что особенно критично в детской практике. Другим недостатком мультифазного сканирования является необходимость использования шприц-инжектора для автоматического введения контрастного вещества в вену, настройка и контроль работы сканера. Это усложняет процедуру сканирования и удлиняет обследование.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа визуализации внутренних органов при тяжелой травме у детей с целью выявить повреждения скелета, органов грудной клетки, паренхиматозных органов брюшной полости и забрюшинного пространства с визуализацией не только сосудистой и паренхиматозной фазы, но и отсроченной - экскреторной.

Техническим результатом реализации поставленной задачи является уменьшение лучевой нагрузки на пациента и сокращение времени обследования.

Сущность способа заключается в двухэтапном мануальном введении необходимого объема неионного рентгеноконтрастного вещества (например, неионное рентгеноконтрастное вещество Ультравист 370, Йопромид, Iopromide, регистрационный номер: П N002600) с целью формирования одной смешанной фазы контрастного усиления, сочетающей сосудистую, паренхиматозную и экскреторную фазы

Эффективность компьютерно-томографической диагностики (КТ) повреждений внутренних органов грудной клетки и брюшной полости значительно повышается при использовании дополнительного контрастирования с помощью внутривенного введения неионных рентгеноконтрастных препаратов. Особенностью применения внутривенного контрастирования является необходимость выполнения нескольких сканирований для полноценной диагностики, т.н. мультифазное сканирование: артериальная, отсроченная смешанная и экскреторная фазы.

Способ осуществляют следующим образом.

Сначала проводят сканирование области голова-шея по методике высокого разрешения и оптимально подобранных в соответствии с возрастом ребенка значений напряжения на рентгеновской трубке (KB) и параметра MAS (миллиампер·секунда), которое проводят с руками, опущенными вдоль туловища для исключения артефактов. Сразу после окончания сканирования вводят 1/3 расчетного количества неионного рентгеноконтрастного вещества. После этого руки пациента заводят за голову (при возможности данной манипуляции). На этом этапе проводят дополнительный контроль состояния пациента в отношении сохранности его жизненно важных функций и выполняют предварительное сканирование с захватом регионов от шеи до малого таза включительно. Через 5 минут от первого введения вводят оставшиеся 2/3 контрастного вещества с помощью предварительно наполненных шприцев по 20 мл, либо с помощью шприц-инжектора в ручном режиме со скоростью 1-1,5 мл/сек и запускают сканирование в ручном режиме.

Результат подобного исследования представлен на Рис.1а. Для сравнения предоставлены результаты стандартного сканирования с использованием двух фаз: смешанной паренхиматозной, отсроченной экскреторной. Рис.1б.

Полученные предлагаемым способом изображения имеют контрастирование паренхиматозных органов, характерное для отсроченной (40-60 сек фазы при использовании шприц-инжектора в автоматическом режиме). Однако рентгеновская плотность сосудов относительно выше (акцент на визуализации сосудистого русла) ввиду особенностей мануального введения, что позволяет четко визуализировать сосудистые структуры и определить возможные участки экстравазации (распространение за пределы поврежденного сосуда) контрастного вещества. Предлагаемый способ сочетает в себе также экскреторную фазу, четко контрастируется чашечно-лоханочная система обеих почек, мочеточники (прерывистые вследствие перистальтики), мочевой пузырь (Рис.1а, пункт 6).

Следует отметить, что предлагаемый способ позволяет снизить лучевую нагрузку на ребенка на 38%: 7,6 мЗв при использовании предлагаемого способа (рис.1 а) и 12,1 мЗв при использовании стандартного способа сканирования при сочетанной травме. При стандартном подходе, применявшемся ранее, было необходимо использовать два сканирования в отсроченную паренхиматозную фазу (Рис.1б, пункт 6) и отдельно в экскреторную фазу (Рис.1б, пункт 7). Это удлиняло исследование вследствие необходимости ожидания экскреторной фазы в течение 5-7 минут, а использование дополнительного сканирования повышало лучевую нагрузку на ребенка. Предлагаемый способ лишен этих недостатков.

Контрастное вещество перед введением желательно нагреть до 37°С для уменьшения вязкости препарата и снижения неблагоприятных субъективных ощущений.

Способ не предполагает использования предварительного до контрастного сканирования, поскольку оно не несет дополнительной диагностической информации, а лишь увеличивает лучевую нагрузку на ребенка. Возможно ограничение области сканирования регионами: брюшная полость-таз. Решение принимает врач в каждом конкретном случае. При необходимости возможно дополнительное контрастирование просвета желудочно-кишечного тракта. Для наиболее эффективного применения способа рекомендуется применение мультиспиральных сканеров с числом рядов детектором от 16 и более. Сканирование рекомендуется выполнять в спиральном режиме.

Рекомендуется использовать минимальные параметры MAS (миллиампер·секунда), рекомендованные фирмой-производителем КТ оборудования для использования в педиатрической практике. С целью оптимальной визуализации рекомендуется использовать мультипланарную реконструкцию полученных изображений, использовать протоколы MIP реконструкции (проекции максимальной интенсивности). Рекомендуется использовать стандартные технологии оптимизации дозовой нагрузки.

Объем вводимого внутривенно контрастного вещества рассчитывают согласно рекомендации фирмы-производителя контрастного вещества с учетом возраста и веса ребенка и в среднем составляет 1,5-2 мл/кг. Рекомендуется использовать неионные рентгеноконтрастные вещества (например, Ультравист 370, Йопромид, lopromide, регистрационный номер: П N002600) с максимальным удельным содержанием йода до 370 мг/мл. При исследовании по предлагаемому способу лучевая нагрузка на ребенка будет минимальной, поскольку выполняется однократное сканирование.

Так как предлагаемый способ основан на использовании неионного рентгеноконтрастного вещества у детей в экстренном состоянии, когда невозможно собрать необходимый аллергологический анамнез (аллергия на препараты йода), то решение по использованию данной методики должно приниматься врачами дежурной бригады коллегиально, учитывая показания и оценивая возможные риски применения контрастных веществ.

Новизна предложения заключается в том, что первоначальное введение 1/3 части контрастного вещества после сканирования области голова-шея позволяет достичь экскреции введенного контрастного вещества к моменту введения основного объема препарата через 5 минут выполнения сканирования регионов шея-грудная клетка- брюшная полость таз. Временной промежуток 5 минут может быть заполнен необходимыми мероприятиями по обеспечению жизненно важных функций ребенка, изменению позиции рук из положения «вдоль туловища» в положение «за голову», а также выполнению предварительного сканирования для региона грудная клетка-брюшная полость-таз.

Пример клинического осуществления способа.

Больная Н, 3 года, по данным медицинской документации ребенок был найден на улице под окнами дома (падение с высоты неустановленного этажа) и доставлен в клинику Московской области в бессознательном состоянии. Была выполнена операция: репозиция перелома свода черепа, мелкие костные фрагменты удалены, выполнена ревизия субдурального пространства, гематомы обнаружены не были, все это время ребенок находился на искусственной вентиляции легких. Через 20 часов от момента травмы для дальнейшего лечения ребенок был переведен в НИИ НДХиТ для дообследования и продолжения лечения. На Рис.2 предоставлены результаты выполнения компьютерной томографии по предлагаемому способу. Отмечается состояние после репонирования открытого перелома левой теменной кости, удаление осколка кости (Рис.2а). Данных за повреждение почек, нарушение целостности мочевого пузыря не получено (Рис.2б). Данных за повреждение паренхиматозных органов брюшной полости: селезенки, поджелудочной железы, печени не получено (Рис.2в). Визуализируется субгалеальная гематома (Рис.2г). Отмечается ушиб обоих легких, более верхней доли справа (Рис.2д). Отмечается нарушение нормального положения (мальпозиция) дыхательной трубки, которая располагается в начальных отделах правого главного бронха (Рис.2е). Эффективная доза лучевой нагрузки для всего исследования, включая все анатомические регионы, составила 7,6 мЗв.

По результатам проведенного КТ исследования оперативное вмешательство больному не производилось, произведена коррекция положения дыхательной трубки, продолжено лечение в отделении реанимации и интенсивной терапии, через 5 суток больной с улучшением, в ясном сознании переведен в общее нейрохирургическое отделение. Через 15 суток после поступления в стационар больной выписан под расписку родителей для долечивания по месту жительства в удовлетворительном состоянии.

Предлагаемый способ позволяет описать все патологические изменения от головы до таза включительно, исключить повреждения внутренних органов, сократить лучевую нагрузку на 38% по сравнению со стандартным методом сканирования.

Использование способа позволяет снизить лучевую нагрузку на ребенка, а также оптимально визуализировать травматические повреждения внутренних органов, включая экскреторную фазу, выявлять повреждения скелета, органов грудной клетки, паренхиматозных органов брюшной полости и забрюшинного пространства (печень, селезенка, поджелудочная железа, почки, надпочечники), определить экстравазацию контрастного вещества, повреждение чашечно-лоханочной системы почек, повреждение мочевого пузыря, разрывы полых органов, гематомы различной локализации у детей с сочетанной травмой.