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.