PTU - Polskie Towarzystwo Urologiczne

SILVA RERUM ? CZYLI O SPOSOBACH OBRAZOWANIA UKŁADU NARZĄDÓW MOCZOWYCH
Artykuł opublikowany w Urologii Polskiej 1984/37/1.

autorzy

Jerzy Wójtowicz
Z Zakładu Radiologii Ogólnej Instytutu Radiologii AM w Poznaniu Kierownik Instytutu: prof. dr hab. med. J. Wójtowicz

Celem tej publikacji jest przegląd radiologicznych metod uwidacz­niania układu narządów moczowych. Ponieważ starano się omówić naj­ważniejsze, stosowane współcześnie metody należało abstrahować od ograniczonych możliwości miejscowych. Doświadczenie poucza wszakże, że nawet drogie metody diagnostyczne, chociaż ze znacznym opóźnie­niem, rozwijają się w naszym kraju. Dlatego też opracowanie to określa raczej dokąd w diagnostyce radiologicznej zmierzamy, niż gdzie jesteśmy.

1.0. TRADYCYJNE BADANIA RENTGENOWSKIE

W diagnostyce rentgenowskiej zaznacza się silna tendencja do ogra­niczenia narażenia chorych na promieniowanie jonizując oraz do zmniejszenia kosztów badań. Wielu radiologów sądzi, że stosuje się zbyt wiele promieniowania przy wykonywaniu zdjęcia, liczbę zdjęć w badaniu mnoży się ponad istotne potrzeby oraz zleca zbyt wiele badań rentgenowskich. Istotnie wskaźnik częstości badań rentgenowskich waha się od kilkudziesięciu zdjęć na 1000 osób populacji rocznie w krajach rozwijających się do prawie 1000 zdjęć na 1000 osób populacji rocznie w krajach uprzemysłowionych. Również i w Polsce prawie każdy oby­watel kraju jest badany radiologicznie przeciętnie jeden raz w roku (Jankowski wg 30).

1.1. UROGRAFIA DOŻYLNA

Utrzymuje się nadal tendencja do podawania dużych dawek środka cieniującego w postaci infuzji dożylnej. Są to: 0,2?0,5 g J/kg masy ciała badanego czyli około 1,0?3,0 ml roztworów 66,0?75,0% diatri-zoate/kg masy ciała, rozcieńczone w roztworze soli fizjologicznej. Spo­sób ten zapewnia dobre zacieniowanie miąższu nerek, obfite wypełnie­nie kielichów, miedniczek i moczowodów na całej długości oraz pozwala na dobre kontrolowanie badania w czasie jego trwania.

Tendencja do zmniejszania liczby zdjęć oraz do rewizji wskazań występuje również w badaniach układu narządów moczowych. Stwier­dzono, że u chorych z podejrzeniem kolki moczowodowej wystarczyć może zdjęcie przeglądowe oraz tylko 1 zdjęcie urograficzne (2). Oczywiście nie wyklucza to możliwości przedłużenia badania w razie potrzeby.

Hillman i współpr. (9) pokazali, że klasyczną, wielozdjęciową uro­grafię można zastąpić urografią opartą na 1 lub 3 zdjęciach. Chociaż czułość skróconej urografii była wysoka (88,0?93,0%) i nie zwiększała się wraz z liczbą zdjęć, to ostatecznie rozpoznanie było bardziej dok­ładne w urografii trójzdjęciowej, niż ograniczanej do jednego zdjęcia. Specyficzność wzrastała z 69,0% do 77,0?80,0% przy większej liczbie zdjęć.

Poglądu, że tzw. skrócona urografia jest badaniem wystarczającym nie podzielają wszyscy (Hurst i współpr. 11). Hillman i współpr, stwier­dzili, że zmniejszenie liczby zdjęć pozwoliłoby na oszczędzenie 46,0% kosztów urografii, co przy 8 milionach urografii wykonywanych rocz­nie w USA mogłoby oszczędność 368 milionów dolarów. Można by również osiągnąć 26,0% zmniejszenia narażenia gonad u mężczyzn oraz 46,0% zmniejszenia narażenia gonad u kobiet (9).

W ciągu ostatnich lat krytycznie oceniano wartość urografii w ba­daniu nadciśnienia tętniczego, zwłaszcza u osób po 40 roku życia (16, 24, 26). Urografię zaleca się tylko wtedy, gdy objawy wskazują na cho­robę nerek u tych chorych, którzy nie oddziaływują na leczenie za­chowawcze.

Zdaniem niektórych autorów (1, 16), m. in. również grupy eksper­tów Światowej Organizacji Zdrowia (26), także inne rutynowe zasto­sowania urografii mogą i powinny ulec ograniczeniu. Jest to rutynowe stosowanie urografii u chorych z guzem narządów płciowych kobiecych przed operacją ginekologiczną, w badaniu niepłodności u kobiety albo mężczyzny, czy przed operacją przepukliny pachwinowej.

Niektóry urolodzy, wśród nich Leńko (15) uważają, że urografia pozostaje nadal badaniem nieodzownym przed każdą operacją guza ko­biecych narządów płciowych. Powołują się oni na możliwość istnienia wady położenia nerki i pomyłkowego usunięcia nerki albo też przypad­kowego uszkodzenia nietypowo przebiegającego moczowodu.

Istnieją też uzasadnione wątpliwości co do użyteczności urografii u chorych z objawami gruczolaka stercza. Mogą oni stanowić aż 20,0% chorych kierowanych do badania urograficznego. Bauer i współpr. (1) uważają, że jeśli nie ma szczególnych okoliczności to badania można zaniechać u 90,0% chorych z gruczolakiem stercza. Rzecz oczywista, że zasadę tę można przyjąć tylko tam, gdzie dostępne są radioizotopowe metody badania czynności nerek oraz podstawowa obecnie w badaniu stercza sonografia lub tomografia komputerowa. Ci zaś, dla których je­dyną dostępną metodą oceny czynności i morfologii układu narządów moczowych jest urografia, będą ją zapewne nadal stosować w przed-operacyjnej ocenie wpływu gruczolaka lub raka stercza na układ narzą­dów moczowych.

W sprawie badania dzieci z moczeniem nocnym Committee on Ra­diology of the American Pediatric Academy (5) sformułował następu­jące zalecenie: ?Krytyczna ocena dostępnych danych uzasadnia stano­wisko, że rutynowe badania radiologiczne dzieci z moczeniem nocnym nie są wskazane gdy wynik badania moczu i posiewy nie ujawniają odchyleń od normy, a badanie fizykalne również narządów płciowych zewnętrznych a także poszukiwanie zaburzeń neurologicznych daje wy­nik negatywny".

1.2. KLASYCZNA ANGIOGRAFIA NERKOWA

Do niedawna były to częste badania. Ultrasonografia oraz tomogra­fia komputerowa zmieniły i znacznie ograniczyły użycie angiografii ner­kowej. Zmieniło się także postępowanie lekarzy w nadciśnieniu tętni­czym. Polega ono teraz na przedkładaniu leczenia zachowawczego nad operacyjne u chorych ze zwężeniem tętnicy nerkowej, co wpływa na zmniejszenie liczby angiografii tej sytuacji angiografia nerkowa by­łaby wskazana u chorych podejrzanych o nadciśnienie tętnicze spowo­dowane zapaleniem aorty i tętnic nerkowych zwłaszcza tam, gdzie cho­roba ta występuje często (32).

Podejrzenie o proces ekspansywny w nerce, dawniej typowe wskaza­nie do angiografii, powinno być dzisiaj rozstrzygane badaniem ultra-sonograficznym, tomografią komputerową oraz nakłuciem torbieli.

Dlatego też najbardziej uzasadnionym wskazaniem do arteriografii nerkowej wydaje się obecnie embolizacja gałęzi tętnic nerkowych w no­wotworze lub nie poddającym się leczeniu krwawieniu z układu narzą­dów moczowych (14) albo próba leczniczego rozszerzenia tętnic nerko­wych (Griintzig ? 8).

1.3. SUBTRAKCYJNA ANGIOGRAFIA NERKOWA

Cyfrowa albo komputerowa angiografia subtrakcyjna jest osiągnię­ciem ostatnich lat (4, 18). Metoda ta uwidacznia tętnice po dożylnym podaniu środka cieniującego, bez potrzeby ich cewnikowania. Tuż przed wstrzyknięciem środka cieniującego rejestruje się w układzie pamię­ciowym obraz rentgenowski badanej okolicy ciała tzw. obraz tła. Ko-lejne fazy przepływu środka cieniującego przez tętnice, tętniczki, włoś-niozki i żyły są odwzorowywane z odjęciem tego tła tj. kości tkanek miękkich oraz innych nakładających się struktur. Otrzymuje się więc obraz samych naczyń, którego jakość jest nieco gorsza od obrazu arterio-graficznego.

W badaniu tętnic nerkowych metodą angiografii subtrakcyjnej wy­stępują niestety pewne zakłócenia. Są to nakładanie się obrazu tętnic krezkowych i lędźwiowych oraz brak uwidocznienia wewnątrznerko-wych gałęzi tętnic nerkowych (ryc. 1). Podaje się do 2,0 ml środka cieniującego/kg masy ciała do żyły podobojczykowej lub żyły głównej w 1?4 injekcjach po 30 do 50 ml. Clark i współpr. (4) porównali subtrak­cyjną angiografią nerkową z klasyczną angiografią nerkową u 40 cho­rych analizując obraz 92 tętnic. Ogólna poprawność metody subtrakcyj­nej w uwidacznianiu tętnic nerkowych wynosiła 89.l%. Natomiast w badaniu zwężenia tętnicy nerkowej metodą subtrakcyjną osiągnięto na­stępujące wskaźniki: czułość ? 87,5%, specyficzność ? 100,0%, popraw­ność ? 95,3%. Stwarza to nadzieję, że po dalszych udoskonaleniach technicznych metoda komputerowej angiografii subtrakcyjnej może cał­kowicie zastąpić angiografię z nakłucia i cewnikowania tętnic.

2.0.ULTRASONOGRAFIA (US)

2.1.POWSTAWANIE OBRAZU

Fale ultradźwiękowe są drganiami mechanicznymi o częstotliwości 1 do 20 MHz znajdującymi się poza zakresem słyszalności. Użyteczne diagnostycznie częstotliwości dźwięku leżą między 1 a 5 MHz. Fale ultradźwiękowe powstają, gdy na kryształ piezoelektryczny zadziała się krótkimi impulsami prądu zmiennego. Gdy drgająca powierzchnia prze­twornika dotyka powierzchni skóry jej drgania mechaniczne rozchodzą się w ciele człowieka jako fale dźwięku o wysokiej częstotliwości. Po drodze odbijają się częściowo od kolejnych powierzchni graniczących w ciele człowieka. Akustyczne powierzchnie graniczne to powierzchnie dzielące przestrzenie o różnej impedancji akustycznej. Odbite fale, po­wracające w postaci ech, oddziaływują na powierzchnię przetwornika wywierając zmienne ciśnienie na kryształ, co zostaje przetworzone na sygnał elektryczny. Impedancja akustyczna jest zaś ilorazem gęstości i szybkości dźwięku w tej substancji. Szybkość dźwięku zależy od gę­stości i jest najwyższa w tkankach o dużej zawartości kolagenu. To właśnie kolagen jest głównym źródłem ech pochodzących z narządów wewnętrznych. Echa z prawidłowej wątroby, nerki, trzustki są odmien­ne, co pozwala na identyfikację granic narządów i badanie ich struktu­ry. Procesy patologiczne jak obrzęk, odwodnienie, nacieki komórkowe zmieniają echa z narządów wewnętrznych w sposób charakterystyczny, pozwalający na rozpoznanie niektórych chorób.

Do niedawna obrazy odbicia fal ultradźwiękowych przedstawiano jako obrazy czarno-białe. Pozwalało to wprawdzie na dobre wyznacze­nie granic narządów lecz nie nadawało się do badania wewnętrznej bu­dowy narządu. Dopiero wprowadzenie czułych przetworników, które po­zwalają na specjalne wzmacnianie i przetwarzanie ech o niskiej często­tliwości w obraz o 8?16 stopniowej sikali szarości poprawiło znacznie jakość obrazu z wnętrza narządów.

Innym źródłem poprawy obrazu jest tzw. ?real-time" co oznacza obraz tworzony z szybkością przesuwu przekraczającego 30 kl/sek. Dzię­ki bezwładności siatkówki oka występuje zjawisko sumacji obrazów co umożliwia oglądanie ruchu czy szybką zmianę położenia głowicy bez przykrego dla oka zjawiska migotania obrazu. Inne polepszenia polega­ją na zastosowaniu techniki cyfrowej w celu poprawienia sprawności systemu, monitorowaniu działania ultrasonografu i prezentacji obrazu US i danych o chorych oraz stosowaniu kamer wieloformatowych.

Skonstruowano też aparaturę do automatycznego skanningu ultra­dźwiękowego ciała ludzkiego, która wymaga ograniczonego udziału operatora w badaniu. Standardowe badanie US może prowadzić technik, a lekarz może ograniczyć się do interpretacji zdjęć i badania w sytuac­jach wątpliwych.

2.2. PODSTAWOWE WSKAZANIA

Prawidłowe nerki uwidaczniają się zawsze w badaniu US. Łatwo ocenia się ich kształt, wielkość i położenie. Nowoczesne skanery uwi­daczniają dobrze warstwę miąższu nerki oraz układ kielichowo-mied­niczkowy i tkanki w jego otoczeniu (ryc. 2). W miąższu nerki można rozróżnić niektóre szczegóły np. piramidy czy też naczynia wewnątrz-nerkowe w 75,0% badań po stronie prawej (ryc. 3) oraz w prawie 50,0% po lewej stronie (12). Prawidłowe moczowody nie są widoczne w ba­daniu US. Przy wypełnionym moczem pęcherzu łatwo ocenia się jego wielkość, kształt i grubość ścian. Również jądra są łatwo dostępne ba­daniu ultrasonograficznemu; prawidłowe jądro charakteryzuje się struk­turą bogatą w echa wewnętrzne.

W tabeli I zestawiono podstawowe wskazania do ultrasonografu uk- ' ładu narządów moczowych.

Po szczegóły metodyczne oraz wyczerpujące dane o patologii na­rządowej w US winien czytelnik sięgnąć do piśmiennictwa (12, 17, 27).

2.3. ULTRASONOGRAFIA ? BADANIE WSTĘPNE?

Zdjęcia przeglądowe jamy brzusznej oraz urografia dożylna są na­dal przez wielu uważane za nieodzowne badania poprzedzające ultra­sonografię (ryc. 4 i 5). Za ich stosowaniem przemawia powszechna do­stępność tych metod, dobra znajomość wskazań oraz interpretacji ob­razu. Niebagatelnym momentem wreszcie jest to, że wykonanie badania zleca się po prostu komu innemu ? lekarzowi lub technikowi elek-traradiologii. Wadą metody jest użycie promieniowania jonizującego oraz ryzyko wynikające ze stosowania środków cieniujących.

Wiele przemawia za tym aby Ultrasonografia była z reguły, poprze­dzającym urografię, wstępnym badaniem układu narządów moczowych. Przede wszystkim dlatego, że prowadzenie ultrasonografii nie zależy od czynności nerek. Jest też metodą bezpieczną i powtarzalną. Wymaga jednak aparatury zakupywanej zagranicą, znacznej umiejętności i do­świadczenia, wreszcie wykonywania i interpretacji przez wyspecjalizo­wanego lekarza. Są to dość istotne ograniczenia (ryc. 6).

Na ogół przyjmuje się rozwiązanie kompromisowe jako wynik lo­kalnych umiejętności i możliwości (ryc. 7 i 8) Wydaje się, że Ultraso­nografia powinna być pierwszym badaniem u dzieci, u chorych z nie­domogą nerek, u chorych po przeszczepie nerek, u osób uczulonych na środki cieniujące i w badaniu układu narządów moczowych u kobiet ciężarnych. W wielu innych stanach ma również istotne znaczenie diag­nostyczne (12, 27 ? patrz rozdział 2. 2).

3.0. TOMOGRAFIA KOMPUTEROWA (KT) 3.1. POWSTAWANIE OBRAZU

Osłabianie promieniowania w tkance zależy od liczby atomowej wchodzących w jej skład pierwiastków, od gęstości tkanki oraz gruboś­ci jej warstwy. W badaniu KT lampa rentgenowska porusza się ruchem okrężnym wokół tułowia, a natężenie promieniowania po przejściu przez ciało rejestrowane jest przez liczniki rozmieszczone na obwodzie koła. Te wartości osłabiania promieniowania przetwarzane są przez kompu­ter w cyfrowy, a potem przekształcane w analogowy obraz poprzecznego przekroju narządów wewnętrznych widoczny na ekranie monitora. Elektroniczna rejestracja obrazu stosowana w KT jest znacznie bardziej czuła niż tradycyjna rejestracja obrazu na błonie światłoczułej. Metoda umożliwia rozróżnianie tkanek na podstawie wartości osłabiania pro­mieniowania. Mierzy się je w jednostkach zwanych hounsfieldami. W tej skali osłabienie wody stanowi 0, powietrza minus 1000 H, a osła­bianie istoty korowej kości plus 1000 H. Tkanka tłuszczowa osłabia promieniowanie z natężeniem około minus 100 H, wątroba około 60 H, śledziona około 50 H, nerka około 40 H, płyn ubogobialkowy 1?20 H, krew o normalnym stężeniu hemoglobiny od 40?50 H. Różnice osłabie­nia promieniowania między przestrzenią śródnaczyniową, a przestrzenią pozanaczyniową, a więc często między tkanką zdrową a tkanką pato­logiczną, można wzmocnić przez dożylne podanie środków cieniujących. W około 13 sekund po wstrzyknięciu środka cieniującego do żyły zgię­cia łokciowego można uwidocznić metodą KT tętnice nerkowe, prze­pływ przez korę nerki ((ryc. 9), a potem przez dalsze części układu na­czyniowego.

Rozpoznanie metodą KT opiera się na badaniu znacznie mniejszych, niż w klasycznej radiologii, różnic osłabiania promieniowania. Pozwala to na badanie budowy wewnętrznej narządu oraz określenie jego zmian kształtu i wielkości. Jest to właściwie niczym innym jak badaniem zmian gęstości substancji oraz niektórych zjawisk związanych z prze­pływem środka cieniującego. Stanowi to ograniczenie metody.

Tomografia komputerowa jest mało inwazyjną metodą badania ra­diologicznego, wymagającą w najgorszym przypadku dożylnego poda­nia środka cieniującego. Jest czuła i dość swoista w wykrywaniu wielu chorób układu narządów moczowych (20, 25, 29). W danej warstwie po-przeczinego przekroju tułowia uwidacznia jednocześnie wszystkie leżące w tej płaszczyźnie narządy. Nie wymaga specjalnego przygotowania chorego; można ją stosować zarówno natychmiast po najcięższej opera­cji, jak i u chorych z przychodni. Wadą tomografii komputerowej jest narażenie badanego na promieniowanie jonizujące, wysoki koszt bada­nia oraz zakłócenia w obrazie narządów wewnętrznych wprowadzane przez sąsiedztwo powietrza i kości.

3.2. ZASTOSOWANIE KLINICZNE

Zasadnicze wskazania kliniczne do KT przedstawia tabela II. Z po­równania tabeli I i II wynika, że wbrew temu co się twierdzi stereoty­powo o komplementarnej relacji ultrasonografii i tomografii, metody te są w wielu sytuacjach konkurencyjne. Mimo jednak, że ich kon­kurencyjność polega na udzielaniu odpowiedzi na identyczne pytania to dostarczają podobnych informacji opartych jednak na innych zja­wiskach. W KT budowa narządu odwzorowana jest w postaci zmian li­niowego współczynnika osłabienia promieniowania zależnego od gęstoś­ci elektronów w substancji. Ponieważ fotony promieniowania rentge­nowskiego oddziaływują na tkanki na poziomie atomów, skuteczność KT opiera się też na rozróżnianiu składu atomowego substancji.

Dlatego też można identyfikować gaz, tłuszcz, wodę, żółć, krew, wapń czy żelazo w ustroju. Natomiast Ultrasonografia opiera się na zjawisku oddziaływania fal ultradźwiękowych na struktury makromo­lekularne i jest odzwierciedleniem własności elastycznych tkanek i pły­nów ustrojowych. Tkanki miąższu wątroby, nerek czy trzustki mogą więc różnić się echogenicznością, podczas gdy osłabianie promieniowa­nia przez te narządy jest prawie identyczne. Chociaż obrazy ech US są mniej specyficzne niż zmiany osłabienia KT, to zmiany izodensyjne w KT mogą być z powodzeniem rozpoznane metodą US na podstawie zróżnicowanej echogeniczności.

Przewaga KT nad US w badaniu nerek jest wyraźna w ocenie roz­ległości i nawrotu po operacji nowotworu nerki albo pęcherza, zróżnico­waniu guzów litych i wykrywaniu przerzutów do węzłów (ryc. 10 i 11). Również rodzaj i rozległość procesu okołonerkowego czy okołopęcherzo-wego są dokładniej oceniane metodą KT.

4.0. METODY RADIOIZOTOPOWE

Scyntygrafia nerek 197 Hg chlormerodriną wychwytywaną przez komórki kanalików czy też mikrosferami 99mTc albo cząsteczkami 131 J albuminy w celu badania śródnerkowego łożyska naczyniowego opiera się na ubytku wychwytu znacznika, jako podstawowym objawie zmian w nerce (2, 13). Metody te nie mają już praktycznie znaczenia w ba­daniu morfologicznym układu narządów moczowych.

Zastosowanie znajduje natomiast badanie zaburzeń czynności nerek kamerą scyntylacyjną metodą aingioscyntygrafii dynamicznej z wyko­rzystaniem elektronicznego przetwarzania danych w komputerze. Tą me­todą za pomocą 99mTc ? DTPA wydalanych jest przez kłębki czy też kompleksów 99mTc gromadzących się w komórkach cewek hippuranu 123 J albo 131 J można badać ilościowo przed- śród- i pozanerkową ki­netykę tych substancji. Pomiar może dotyczyć nerek w całości lub do­wolnie wybranych ich części. Metody te znajdują zastosowanie w bada­niu przewlekłej lub ostrej niedomogi nerek oraz czynności nerki prze­szczepionej. Nadal stosuje się też radioizotopowe metody oznaczenia klirensowego GFR, RPF czy FF w zaburzeniach czynności nerek (2, 7).

Względnie często stosuje się metodę renografii kanalikowej (131 hip-puran) lub kanalikowo-kłębkowej (131 J hippuran, 51 Cr ? EDTA). Pomiaru dokonuje się za pomocą prostego zestawu liczników scynty-lacyjnych. Sposób ten pozwala na porównanie czynności nerki prawej i lewej oraz wykrycie zaburzeń odpływu moczu.

Metody radioizotopowej tomografii emisyjnej tzw. pojedynczego fo­tonu (SPT) czy też tomografii emisyjnej pozytronowej (PET), będące wszakże źródłem postępu w badaniu przepływu i metabolizmu w móz­gu i w sercu, nie znajdują praktycznego znaczenia w badaniu nerek.

5.0. MAGNETYCZNY REZONANS JĄDROWY (NMR) 5.1. TWORZENIE OBRAZU

Jądra atomów, zawierające nieparzystą liczbę protonów lub neutro­nów, mają moment magnetyczny. Oznacza to, że zachowują się jak małe magnesy umieszczone w polu magnetycznym, czyli układają mo­menty magnetyczne wzdłuż linii tego pola. Kierunek momentu magne­tycznego może ulegać odwróceniu za pomocą fal radiowych o określo­nej częstotliwości.

Częstotliwość ta związana jest z polem magnetycznym jądra H wzo­rem co = ? H, gdzie ? jest współczynnikiem magnetogirycznym, charak­terystycznym dla danego jądra. Powrót jądra do stanu podstawowego łączy się z wypromieniowaniem z powrotem fal radiowych, które za­mieniają się na energię cieplną. Obrazowanie NMR opiera się na zja­wisku wzbudzenia i pomiaru rezonansu momentu magnetycznego jąder atomów pod działaniem rozległego statycznego pola magnetycznego oraz zmiennych pól magnetycznych z określonym gradientem liniowym. Dzię­ki użyciu pól magnetycznych, których rozkład przestrzenny jest zmien-ny, można określić zarówno umiejscowienie jak stężenie rezonujących jąder i skonstruować mapy ich rozkładu. Wodór, tak ze względu na zdolności magnetycznego rezonansu jak i jego znaczne stężenie w ustro­ju jest pierwiastkiem, który szczególnie nadaje się do obrazowania. Trzeba pamiętać, że natężenie sygnału NMR jest nie tylko odwzorowa­niem gęstości protonów lecz również odzwierciedleniem miejscowych zjawisk fizycznych i chemicznych zależnych od budowy cząsteczkowej, budowy atomowej, temperatury i lepkości. Wszystkie te czynniki wpły­wają na stałą czasową z jaką jądra ustawiają się w polu magnetycz­nym (1/T/l) oraz na stałą czasową z jaką wygasa stan wzbudzenia ato­mów (1T1). Tak więc l/Tl jest stałą czasową, z którą występuje pola­ryzacja materia w polu magnetycznym ? nosi ona miano czasu relak­sacji Tl. Natomiast 1/T2 odpowiada eksponencjonalnej stałej czasowej, z którą wygasa sygnał NMR po wzbudzeniu jąder atomowych, nosi ona miano czasu relaksacji T2. Fale radiowe emitowane w polu magnetycz­nym kilku tysięcy Gaussów mają długość rzędu 10?100 m. Wyklucza to obrazowanie przy użyciu urządzeń optycznych stosowanych w ba­daniach rentgenowskich, izotopowych czy ultradźwiękowych. Częstotli­wość fal radiowych jest proporcjonalna do natężenia pola magnetycz­nego. I tak np. jądra wodoru w polu magnetycznym o natężeniu 35 KG rezonują przy częstotliwości 15 MHz, przy 7 KG przy częstotliwości 30 MHz. Tak więc identyczne jądra wodoru umieszczone w polu magne­tycznym, którego znane natężenie jest zmienne w przestrzeni, będą emi­towały fale radiowe o różnej częstotliwości ? im większe pole, tym niższa częstotliwość. Ponieważ znany jest przestrzenny rozkład pola magnetycznego rozkład natężenia sygnału w funkcji częstotliwości jest równoznaczny rozkładowi natężenia w funkcji położenia atomów.

Gęstość protonów oraz wartości czasów relaksacji Tl i T2 w tkankach są różne. Istotną właściwością NMR jest to, że wodór wody może być odróżniony od wodoru zawartego w innych związkach. Wodór we krwi można również odróżnić od wodoru w innych tkankach, co ozna­cza możliwość mierzenia przepływu krwi w mózgu i mięśniu serca, za­wartości wody w płucach i torbielach różnych narządów (3, 6, 19, 31). Rozróżnienie krwi od innych płynów w obrębie narządu w przestrze­niach zewnątrz- i wewnątrzkomórkowych powinno ułatwiać rozróżnia­nie ognisk, których gęstość elektronowa jest podobna do tej w tkance prawidłowej lecz różni się perfuzją lub rozkładem w pozakomórkowej przestrzeni płynowej.

We współcześnie działających systemach NMR (21, 23, 28, 31) geo­metryczna zdolność rozdzielcza wynosi około 2 mm przy częstotliwoś­ci 2?6 MHz. Dolna granica zdolności rozdzielczej wynosi 6 ?m i stano­wi ją dyfuzja cząsteczkowa w płynach przy częstotliwości rzędu 5 MHz. Zdolność rozdzielcza kontrastu zależy od założonej zdolności rozdziel­czej geometrycznej, a także ograniczona jest czasem przez który chory może pozostać nieruchomy. Grubość warstwy przekroju NMR wynosi od kilku do kilkunastu milimetrów. Możliwy jest wybór dowolnej płasz­czyzny ? poprzecznej, strzałkowej czy też czołowej ciała. W działają­cych już skanerach NMR czasy gromadzenia danych wymagające bez­ruchu chorego są długie i wynoszą od 30 s do 32 min. Czas badania całego narządu wraz z czasem przetwarzania wynosi od 1?2 godzin.

3.5. ZASTOSOWANIE KLINICZNE

Uderzającą cechą obrazów nerek uzyskanych na podstawie czasów relaksacji Tl, metodą IR czy też metodą SSFP (28), której Tl jest prze­ważającym składnikiem, jest dobre różnicowanie warstwy korowej i warstwy rdzeniowej, uwidocznienie kolumn Bertiniego biegnących od obwodu ku miedniczce nerki. Dobrze widoczny jest tłuszcz okołonerko­wy oraz okołomiedniczkowy (ryc. 12).

Smith i współpr. (21) twierdzą, że poszczególnym chorobom nerek można przypisać specyficzne czasy relaksacji Tl. Aparaturę stosowaną przez tych autorów uzyskuje się częstość rezonansową protonów 1,7 MHz. W tych warunkach nerki charakteryzują się następującymi cza­sami relaksacji Tl (ms): prawidłowe 300?400, nowotwór 300?525, tor­biel i torbielowatość 650?1000, wodonercze 700?1000, kamica 320? 360, prawidłowy przeszczep nerki 325?365, przeszczep odrzucony 390? 470.

Hricak i współpr. (10) uzyskali najlepsze uwidocznienie szczegółów anatomicznych badając T2 metodą echa spinowego przy przerwie w sekwencji impulsowej 1000 ms i opóźnieniu echa 28 ms. Obrazy NMR wodonercza, torbieli okołomiedniczkowe], niedomogi nerek, zwyrodnie­nia torbielowatego pozwalały na niedwuznaczne rozpoznanie. Badanie czasu Tl metodą TR chociaż daje nieco lepsze odróżnienie kory od rdze­nia należy stosować ich zdaniem dopiero po badaniu T2.

Wszyscy autorzy stwierdzają, że odróżnienie guza i torbieli nerki jest łatwe. Objawy umiarkowanego wydłużenia czasu relaksacji Tl oraz objawy tworu ekspansywnego są cechami nowotworu nerki (tab. III).

Zdaniem Smitha wykrycie i rozpoznanie torbieli lub guza jest równie dokładne jak metodą ultradźwiękową i bardziej specyficzne, niż me­todą urografii dożylnej (21). Rozpoznanie metodą obrazowania NMR jest lepsze od rozpoznania metodą ultradźwiękową w chorobach miąższu ner­ki oraz pozwala na łatwiejsze w odróżnianiu nerkowej i pozanerkowej przyczyny niedomogi nerek.

Istnieją podstawy do przypuszczenia, że obrazowanie NMR okaże się co najmniej tak dokładne w badaniu przestrzeni zaotrzewnowej jak to­mografia komputerowa, a dzięki możliwości przedstawiania w dowol­nej płaszczyźnie być może nawet ją przewyższy. Być może uda się przez stosowanie NMR rozwiązać niektóre problemy wynikające z ograniczeń KT jak np. uwidocznienie nacieków chłoniaka w śledzionie, wykrywa­nie przerzutów w węzłach chłonnych prawidłowej wielkości, odróżnia­nia odczynowego przerostu węzła od przerzutu itp.

Zaletą obrazowania metodą NMR jest możliwość wyboru dowolnej płaszczyzny przekroju zdjęcia warstwowego, brak narażenia na promie­niowanie jonizujące i ewentualne odczyny ogólnoustrojowe po środkach cieniujących, czy też powikłania miejscowe po cewnikowaniu w celu wykonania arteriografii. Szczególnie obiecującą wydaje się możliwość łączenia oceny morfologicznej z badaniem czynności.

Badanie gęstości protonów oraz parametrów ich ruchu w układzie narządów moczowych metodą NMR uprawiane jest, jak dotychczas, w niewielu ośrodkach. Trudno w tej chwili mówić o utartych, sprawdzo­nych schematach decyzyjnych w diagnostyce układu narządów moczo­wych. Wciąż brakuje faktów, a wiele sądów opiera się jeszcze na nie­licznych obserwacjach i słabo uzasadnionych domniemaniach.

piśmiennictwo

  1. 1. Bauer D. J., Garrison R. W., Mc Roberts J. W.: The heath and cost of rou-
  2. tine excretory urography before transuretheral prostatectomy. J. Urol., 1980, 123,
  3. 368. ? 2. Britton K. E.: Dynamic radionuclide imaging. Brit. Med. Bull., 1980, 36,
  4. 215. ? 3. Budinger T. E.: NMR in vivo studies: Comparison with other noninvasive
  5. imaging techniąues, w książce Partain C. L.: Nuclear magnetic resonance imaging
  6. (NMR), Saunders, Philadelphia, 1983. ? 4. Clark R. A., Alexander E. S.: Digital
  7. substraction angiography of the renal arteries. Invest. Radiol., 1983, 18, 6. .? 5.
  8. Committee on Radiology, American Academy of Pediatrics: Excretory urography
  9. for evaluation of enuresis. Pediatrics, 1980, 65, A, 49. ? 6. Everette J. A., Capp M.
  10. P., Patton J. A.: Present alternatives in medical imaging, w książce Partain C.L.:
  11. Nuclear magnetic resonance imaging (NMR). Saunders, Philadelphia, 1983. ? 7. Gra-
  12. ban W., Jakubowski W.: Wartość diagnostyczna zastosowania skojarzonych metod
  13. wizualizacji narządów. Pol. Przeg. Rad. Med. Nukl., 1982, XLVI, 107, ? 8. Griint-
  14. zig A., Kuhlman V., Vetter W.: Treatment of renovascular hypertension with per-
  15. cutaneous transluminal dilatation of a renal artery stenosis. Lancet, 1978, 1, 801. ?
  16. 9. Hillman B., Abrams H. L., Hessel S. J., Herbert S., Benazzi R. B., Gerson D. E.:
  17. Simplyfying radiological examinations. Lancet, 1979, 1068. ? 10. Hricak H., Crooks
  18. P., Sheldom L., Kaufman L.: Nuclear magnetic resonance of the kidney. Radiolo­
  19. gy, 1983, 146, 425.
  20. 11. Hurst G., Dale C, Dixon A. K., Sherwood T.: Is there a good short intra-
  21. venous Urogram?. Lancet, 1980, 1312. ? 12. Jakubowski W., Kazoń M., Kowalski H.,
  22. Graban W.: Wartość badań ultradźwiękowych w diagnostyce schorzeń nerek i dróg
  23. moczowych. Pol. Przeg. Rad. Med. Nukl., 1982, XLVI, 271. ? 13. Jones T.: Positron
  24. emission tomography and measurements of regional tissue function in man. Brit.
  25. Med. Bull. 1980, 36, 231. ? 14. Karwowski A.: Embolizacja lecznicza w nowotwo­
  26. rach układu moczowego. Pol. Przeg. Rad. Med. Nukl., 1981, XW, 109. ? 15. Kre-
  27. towicz J., Sowiński S., Leńko J.: Ginekologia operacyjna, Operacje na drogach
  28. moczowych, w książce Ginekologia pod redakcją Klimka R., PZWL, Warszawa,
  29. 1982, 663. ? 16. Mc Neil B. J;, Adeltein S. J.: Measures of clinical efficacy ?
  30. the value of cese findings in hypertensive renovascular disease, N. E. J. Med.,
  31. 1975, 293, 331. ? 17. Meire H. B.: Diagnostic ultrasound. Brit. J. Radiol., 1979, 52,
  32. 685. ? 18. Pruszyński P., Choroszczak Z.: Cyfrowa komputerowa angiografia sub­
  33. trakcyjna. Pol. Przeg. Rad. Med. Nukl., 1982, XLVI, 178. ? 19. Rollo D. F.: Po-
  34. tential complementary role of NMR in nuclear medicine, w książce Partain C.L.:
  35. Nuclear magnetic resonance imaging, Saunders, Philadelphia, 1983. ? 20. Rzym­
  36. ski K.: Zachowanie tomografii komputerowej w diagnostyce chorób nerek. Pol.
  37. Przeg. Rad. Med. Nukl., 1980, XLIV, 109.
  38. 21. Smith F. W.: Nuclear magnetic resonance imaging in renal disease. Diag­nostic Imaging, 1982, 51, 209. ? 22. Steiner R. E.: New imaging techniques: their relation to conventional radiology. Brit. Med. J., 1982, 284, 1590. ? 23. Steiner R. E.: The Hammersmith clinical experience with nuclear magnetic resonance. Clin. Ra­diol., 1983, 34, 12. ? 24. Thorburg J. R., Stanley J. C, Fryback C: Hypertensive Urogram: a nondiscriminatory test for renovascular hypertension. Am. J. Radiol., 1982, 138, 43. ? 25. Wegener O. H.: Ganzkorper?Computer?Tomographie. Sche-ring AG., Berlin, 1981. ? 26. WHO Report of the Scientific Group: The indica-tionsand limitations of major X-ray diagnostic examination. Geneva, 1982. ? 27. Weill F. S., Bihr E., Rohmer P., Zeltner F.: Renal sonography, Springer, Berlin, 1981. ? 28. Worthington B. S.: Clinical prospects for nuclear magnetic resonance. Clin. Radiol., 1983, 34, 3. ? 29. Wójtowicz J., Rzymski K.: Uwidacznianie narzą­dów wewnętrznych metodą tomografii komputerowej, Pol. Tyg. Lek., 1982, XXXVII, 1441. ? 30. Wójtowicz J.: Nieskuteczna radiologia. Pol. Tyg. Lek., 1982, XXXVII 973.
  39. 31. Wójtowicz J.: Magnetyczny resonans jądrowy (NMR) w obrazowaniu na­rządów wewnętrznych, Pol. Przeg. Rad. Med. Nukl., 1983 (w druku). ? 32. Yu--Qing L., Jia Hui D.: Aorto-arteritis. Further angiographic studies of 231 cases. Chinese Med. J., 1982, 95, 15.