УДК 616.61-073.75

 М.Г. ТУХБАТУЛЛИН

 Казанская государственная медицинская академия — филиал ФГБОУ ДПО РМАНПО Минздрава России, 420012, г. Казань, ул. Бутлерова, д. 36

Контактная информация:

Тухбатуллин Мунир Габдулфатович — доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой ультразвуковой диагностики, тел. 7-843-231-20-09, e-mail: munir.tuhbatullin@tatar.ru

Статья поступила: 14.02.2018, принята к печати: 28.03.2018.

В данной статье представлены результаты исследований пациентов с применением Fusion технологий, предусматривающие сочетанное применение рентгенографии, КТ, МРТ с УЗИ. Всего обследованы 28 пациентов с патологией суставов, печени и почек. Представлены методика Fusion технологий, результаты исследований, определены преимущества и возможности данной технологии в условиях многопрофильной клиники.

Ключевые слова: Fusion технологии, рентгенография, КТ, МРТ, УЗИ, реальный масштаб времени.

(Для цитирования: Тухбатуллин М.Г. FUSION технологии в многопрофильной клинике. Практическая медицина. 2018)

M.G. TUKHBATULLIN

Kazan State Medical Academy — Branch Campus of the FSBEI FPE RMACPE MOH Russia, 36 Butlerov Str., Kazan, Russian Federation, 420012

Fusion technology in a multidisciplinary clinic

 Tukhbatullin M.G. — D. Med. Sc., Professor, Head of the Department of Ultrasound Diagnostics, tel. +7-843-231-20-09, e-mail: munir.tuhbatullin@tatar.ru

 This article presents the results of patients’ examination with Fusion technologies. Examinations comprised radiography, CT, MRI with an ultrasound. 28 patients with the diseases of the joints, liver and kidneys were examined. The methodology and research results of Fusion technologies are presented; the advantages and features of this technology in the context of a multidisciplinary clinic are discussed.

Key words: Fusion technology, radiography, CT, MRI, ultrasound examination, on-line examination.

Существует определенная связь между технологиями получения диагностического изображения при рентгенографии, КТ, МРТ и ультразвуковых исследованиях (УЗИ). Разница заключается в физическом явлении (процессе), которое используется при получении диагностического изображения. При рентгенографии и КТ используются рентгеновские лучи, при МРТ используется магнитное поле, а при УЗИ — ультразвуковые волны. По ходу диагностического исследования пациента результаты исследования и полученные снимки (рентгеновские, КТ, МРТ, УЗИ) каждого из этих методов рассматриваются отдельно. Эти методы исследования взаимно дополняют друг друга. В одних клинических случаях проявляется преимущества, а в других — недостаток того или иного метода лучевой диагностики. Многих интересовал вопрос: а что если объединить все вышеуказанные методы лучевой диагностики воедино? И рассматривать полученные диагностические изображения на одном аппарате, максимально используя при этом преимущества разных методов. Наиболее полно этим требованиям врачей клиницистов и диагностов отвечают Fusion технологии, предусматривающие сочетанное применение рентгенографии, КТ, МРТ с УЗИ. Fusion — обобщенное название технологии, вне зависимости от фирмы-производителя, на аппаратах которых она представлена. Она может называться навигационным УЗИ, фьюжн УЗИ (Fusion US) или виртуальной компьютерной сонографией в режиме реального времен -real time virtual sonography — RVS [1]. Fusion технологии используются не только в диагностических целях. При интервенционных, малоинвазивных вмешательствах на внутренних органах также возможно применение Fusion технологий (Fusion US) с целью более точного наведения инструмента. Например, при абляции очаговых новообразований печени, когда на фоне абляции очага, вследствие деструкции тканей, ухудшается ультразвуковая картина объекта, то возможна ориентация по КТ или МРТ изображениям [2]. Немало накоплен опыт клинического применения Fusion технологий и при других малоинвазивных вмешательствах, как с целью диагностики, так и с целью проведения лечебных процедур [3]. Преимуществом такого сочетанного применения лучевых методов является еще и то, что при этом возможно применение всех современных диагностических технологий ультразвуковой диагностики, КТ и МРТ, таких как контрастное усиление, ультразвуковая и магнитно-резонансная эластография, перфузия тканей, все виды ультразвуковой допплерографии и т.д. [4–6].  Сочетанное применение разных методов визуализации для получения наиболее информативного диагностического изображения нивелирует  недостатки (ограничения) разных методов лучевой диагностики. Эти ограничения при УЗИ связаны с узостью площади сканирования (визуализация объекта по частям), при КТ и МРТ — невозможностью проведения исследований в реальном масштабе времени. Совокупное применение методов визуализации увеличивают диагностические возможности. По данным L. Crocetti, R. Lenchioni, S. De Beni и других авторов (2008 г.) использование Fusion технологии выявило большее количество очаговых новообразований печени, чем при раздельном применении каждого из методов визуализации [7].

Цель исследования — оценка возможностей применения Fusion технологий в условиях многопрофильной клиники.

Материалы и методы исследования

С января 2017 г. по февраль 2018 г. в ГАУЗ Республиканская клиническая больница МЗ РТ обследованы 29 пациентов с применением Fusion технологий. Из них 18 пациентов с различной патологией суставов (10 пациентов  с патологией коленного сустава, 2 — с патологией плечевого сустава, 2 — тазобедренного сустава, 2 — лучезапястный сустав и суставы кисти, в 2 случаях исследован позвоночник грудного и поясничного отделов). У 6 пациентов Fusion технологии применялись при исследовании печени, у 3-х пациентов — при исследовании почек и у 2 пациентов при исследовании предстательной железы.

Были использованы следующие диагностические аппараты: МРТ SIGNA HDxt 1,5 T (GE),  РКТ AQUILION 64 (TOSHIBA), ультразвуковой сканер MYLAB TWICE (ESAOTE) с модулем виртуальной навигации, цифровой рентгеновский аппарат. Ультразвуковой сканер был снабжен магнитной приставкой и магнитными метками для датчиков (рис. 1, 2).

Рисунок 1. Ультразвуковой датчик с магнитной меткой

Рисунок 2. Магнитная приставка для Fusion технологий

Методика Fusion технологий заключается в следующем. Серии снимков КТ, МРТ, рентген в формате DICOM загружаются в ультразвуковой сканер с модулем виртуальной навигации при помощи твердого носителя (диск, флешка) или через локальную сеть. Далее необходима синхронизация ультразвукового изображения (среза) с загруженными изображениями (срезами) КТ, МРТ, рентген путем установления идентичных (реперных) точек на объекте (рис. 3). После этого проводится УЗИ объекта в реальном масштабе времени в разных необходимых режимах и с применением различных ультразвуковых технологий (ультразвуковая допплерография, эластография, эхоконтрастирование и т.д.). И при этом статические («замороженные») изображения (срезы) КТ и МРТ также будут преображаться в реальный масштаб времени. Путем перемещения ультразвуковые диагностические срезы можно накладывать на соответствующие срезы КТ, МРТ и наоборот, что позволяет удостовериться совпадений идентичных (реперных) точек и дополнить исследование всевозможными технологиями, например ультразвуковой допплерографией, эластографией, контрастированием и т.д. Важным является то, что после синхронизации изображений (срезов) нельзя менять положение магнитной приставки.

Рисунок 3. Синхронизация ультразвукового изображения коленного сустава с МР томограммой. Реперные точки указаны белыми стрелками

Результаты исследования и обсуждение

Из 18 пациентов с различной патологией суставов, которым провели исследование с использованием Fusion технологий, у 14 пациентов  получены дополнительные данные о повреждениях капсульно-связочного аппарата, о состоянии мягких тканей, менисков при исследовании коленных суставов. У остальных 4 пациентов с патологией суставов, которые также были обследованы с применением Fusion технологий, дополнительной диагностической информации не было получено. Использование при этом ультразвуковых технологий, таких как допплерография и эластография, позволили получить наиболее полную информацию об окружающих сустав тканях, характер и степень их васкуляризации. Исследование печени с применением Fusion технологий позволило всем 6 пациентам дополнительно применить ультразвуковую эластографию, эхоконтрастирование и допплерографию, что существенно расширило диагностические возможности (рис. 4, 5). У двух пациентов выявлены признаки фиброза печени, у одного — признаки портальной гипертензии. У двух пациентов выявили дополнительные признаки и подтвердили версию о доброкачественном происхождении новообразований. При целенаправленном исследовании почек с применением Fusion технологий в двух случаях выявили дополнительные артериальные сосуды, идущие в верхний и нижний полюса почек (рис. 6). В одном случае, после пересадки почки на отдаленных сроках, рассеяли сомнения о сосудистом характере изменений паренхимы трансплантированной почки. Исследования предстательной железы с применением Fusion технологий позволили более четко ориентироваться с локализацией очага и в совокупности определить показания к пункционной биопсии предстательной железы (1 случай).

Рисунок 4. Исследование печени с применением Fusion технологий (МРТ+УЗИ в режиме допплерографии)

Рисунок 5. Исследование печени с применением Fusion технологий (МРТ+УЗИ в режиме эластографии)

Рисунок 6. Исследование почек с применением Fusion технологий (КТ ангиография+УЗИ в режиме допплерографии)

Заключение

Применение Fusion технологий в многопрофильной клинике показало ряд преимуществ. Применение данной технологии позволяет улучшить детализацию исследуемого объекта и точно ориентироваться в пространственной визуализации. Расширяется поле ультразвукового сканирования (визуализации).  Например, при исследовании коленного сустава улучшаются возможности детального изучения крестообразных связок, которые не доступны для четкой визуализации при УЗИ. Совместное применение КТ, МРТ и УЗИ позволяет выявить дополнительные очаговые образования в печени, дополнительные сосуды почек. При этом сочетаются все современные технологии УЗИ, КТ, МРТ и рентгеновских исследований, что позволяет дополнительно изучить кровоснабжение объекта, жесткость тканей, дифференцировать доброкачественные и злокачественные образования. Важным преимуществом Fusion технологий является то, что статические изображения (серии снимков) КТ, МРТ и рентгенографии виртуально преображаются в реальный масштаб времени. Это способствует быстрому просмотру серии снимков и одновременно их сопоставлять с данными УЗИ. Fusion технологии можно применить в сложных случаях для уточнения диагноза, до и во время вмешательств на суставах, внутренних органах. Применение Fusion технологий в условиях многопрофильной клиники способствует повышению квалификации врачей клиницистов и врачей диагностического направления.

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ

Авторы статьи подтвердили отсутствие конфликта интересов, финансовой поддержки,  о которых необходимо сообщить.

Литература

1. Гажонова В.Е., Абельцев В.П., Емельяненко М.В., Онищенко М.П. Технологии Fusion при исследовании мышечно-скелетной системы // Медицинская визуализация. — 2016. — №4. — С. 109–118.
2. Di Mauro E., Solbiati M., De Beni S. et al. Virtul navigator real-time Ultrasound Fusion imaging with Positron Emission Tomography for liver interventions. Materials of 35^th Annual International Conference of the IEEE EMBS — Osaka, Japan, 3–7 July, 2013; http://www.civco.com/mmi/resources/clinical-evidence/CPB-DiMauroVTRTUSFusionImagingwithPETforLiver
3. Sartoris R., Orlandi D., Corazzo A. et al. In vivo feasibility of real-time MR-US fusion imaging lumbar facet joint injections // J Ultrasound. — 2017. — V. 20. — Pp. 23—31. https://doi.org/10.1007/s40477-016-0233-2
4. Тухбатуллин М.Г., Сафиуллина Л.Р., Галеева З.М. и др. Эхография в диагностике заболеваний внутренних и поверхностно расположенных органов. — Казань: «Медицинская книга», 2016. — 208 с.
5. Wollman A., Hulen R., Dulchavsky S., Pinchcofsky H. Educational Benefits of Fusing Magnetic Resonance imaging with Sonograms // J. Clin. Ultrasound. — 2014. — V. 42 (5). — Pp. 257–
6. Зубарев А.В., Фёдорова А.А., Чернышев В.В. и др. Применение эхоконтрастных препаратов в клинике и перспективы синхронизации УЗИ, КТ- и МРТ-изображений (собственный опыт и обзор литературы) // Медицинская визуализация. — 2015. — №1. — С. 94–114.
7. Crocetti L., Lenchioni R., De Beni S. et al. Targeting Liver Lesions for Radiofrequency Ablation an Experimental Feasibility Study Using a CT—US Fusion imaging system // Invest Radiol. — 2008. — V. 43. — Pp. 33–39.

REFERENCES

1. Gazhonova V.E., Abel’tsev V.P., Emel’yanenko M.V., Onishchenko M.P. Fusion Technologies for the Study of the Musculoskeletal System. Meditsinskaya vizualizatsiya, 2016, no. 4, pp. 109–118 (in Russ.).
2. Di Mauro E., Solbiati M., De Beni S. et al. Virtul navigator real-time Ultrasound Fusion imaging with Positron Emission Tomography for liver interventions. Materials of 35th Annual International Conference of the IEEE EMBS — Osaka, Japan, 3–7 July, 2013, available at: http://www.civco.com/mmi/resources/clinical-evidence/CPB-DiMauroVTRTUSFusionImagingwithPETforLiver
3. Sartoris R., Orlandi D., Corazzo A. et al. In vivo feasibility of real-time MR-US fusion imaging lumbar facet joint injections. J Ultrasound., 2017, vol. 20, pp. 23—31, https://doi.org/10.1007/s40477-016-0233-2
4. Tukhbatullin M.G., Safiullina L.R., Galeeva Z.M. et al. Ekhografiya v diagnostike zabolevaniy vnutrennikh i poverkhnostno raspolozhennykh organov [Echography in the diagnosis of diseases of internal and superficial organs]. Kazan: “Meditsinskaya kniga”, 2016. 208 p.
5. Wollman A., Hulen R., Dulchavsky S., Pinchcofsky H. Educational Benefits of Fusing Magnetic Resonance imaging with Sonograms. J. Clin. Ultrasound., 2014, vol. 42 (5), pp. 257–263.
6. Zubarev A.V., Fedorova A.A., Chernyshev V.V. et al. The use of echocontrast drugs in the clinic and the prospects for synchronizing ultrasound, CT and MRI imaging (own experience and literature review). Meditsinskaya vizualizatsiya, 2015, no. 1, pp. 94–114 (in Russ.).
7. Crocetti L., Lenchioni R., De Beni S. et al. Targeting Liver Lesions for Radiofrequency Ablation an Experimental Feasibility Study Using a CT—US Fusion imaging system. Invest Radiol., 2008, vol. 43, pp. 33–39.