CT diagnostika. Martin Horák. RDG oddělení nemocnice Na Homolce

Transkript

1 CT diagnostika Martin Horák RDG oddělení nemocnice Na Homolce

2 CT Computed Tomography výpočetní tomografie počítané zobrazování v řezech Objekt je zobrazován (řezán) v transverzální rovině (axiální skeny). Zobrazení částí pacienta v rovině kolmé na dlouhou osu těla. Při naklopení gantry ±30 semikoronární rovina Zobrazovací přístroj sloužící převážně k diagnostice Využívá rentgenové záření k tvorbě obrazu (paprsky X) brzdné záření elektronů dopadajících na anodu z těžkých kovů (W, Re, Mo) Měří se úbytek záření při průchodu pacientem absorbce Různé látky různě absorbují, čím větší atomové číslo tím více 2

3 CT historie G. Hounsfield a A. MacCormick 60. léta vývoj (Nobelova cena 1978) 1. CT v r Matrix 80x80 bodů akvizice jednoho obrazu v minutách 3

4 Generace CT přístrojů Translačně-rotační pohyb, 1 detektor Translačně-rotační pohyb, více detektorů Pouze rotační pohyb, sektor detektorů Rotující rentgenka a detektory po obvodu x. EBG electron beam gun Imatron / GE (velmi krátká akvizice dat cca 50ms) 5. Helikální vyšetřování slip ring, 1 pás detektorů 6. Multi-row detector CT (MDCT) 2; 4; 6; 8; 10; 16; 40; 64; 256; 320 DSCT 2x64 dvě lampy + dva detektorové pásy (časové rozlišení cca 80ms) (možnost využití duální energie 80kV a 140kV) 4

5 Výhody 6. (7.) generace CT (MDCT) Velmi tenké řezy šíře 0,6-0,75mm Na jeden sken 12-40mm tkáně (cca 20mm) Velmi krátká akvizice 0,3s za otočku lampy Helikální vyšetření těla trvá 6s - 15s Výkonné keramické detektory Nízká radiační zátěž Výkonné počítače rekonstruují 6 obr./s Matrix obrazu 512x512 bodů 5

6 Typy vyšetření na CT : Sekvenční (krokové) incrementální (mozek, páteř) dynamické (perfuze) : Helikální (kontinuální, nesprávně spirální) (podstatně rychlejší mírně nepřesné) data se sbírají šikmo 6

7 Obraz Mnohonásobnou projekcí bodu při měření absorbce ve tkáni se získávají hledané body pixely CT využívá radiální náběr dat Primární Raw data, ze kterých se generuje obraz K výpočtu - Fourierovy transformace Každá vrstva má svoji tloušťku měříme objemové body voxely Absorbce na CT Denzita (HU) škála šedi odstínů vzduch 1000HU voda 0HU vzduch HU tuk voda k.l. kost kov měkké tkáně 7

8 Standardizace RDG dat - DICOM V 90. letech se sjednocuje datová platforma DICOM formát medicínského digitálního obrazu DICOM objektový soubor Nejčastější vnitřní soubor jpeg (16 bitů) Každá modalita umí DICOM! Každý DICOM obraz má jedinečnou identitu na světě 8

9 Zobrazování na MDCT Náběr dat je v objemu volná rekonstruovatelnost do různých šíří vrstev Izotropní voxel stejná velikost v ose z Pro většinu vyšetření diagnostiku 3-5mm řezy stačí Širší řezy vznikají zprůměrňováním tenkých řezů 9 z úzkých detektorů

10 Kernel (filtr) Nízké měkké tkáně Vysoké kosti HRCT 10

11 Kontrastní látky Negativní vzduch (virtuální kolonoskopie) voda (žaludek, rektum) Pozitivní - jodové k.l. (i.v. i per os) ml Jód prvek s vysokým atomovým číslem Denzita (absorpce) stoupá lineárně s koncentrací jódu v daném místě Různé energie jsou pohlcovány různě v různých látkách (DSCT) 11

12 Postprocessing Pracuje se s hotovými obrazy naskládanými do balíku dat volum pacienta DICOM Ideální nejtenčí možné skeny 0,6-2mm v nízkých kernelech Vysoké kernely velmi stoupá šum pouze u MPR rekonstrukcí kostí Ideální překryv skenů 50% (rekonstrukční inkrement 0,5) 12

13 2D zobrazování 1. Axiální skeny nejpřesnější nejspolehlivější bez zkreslení 13

14 2. MPR Multiplanární rekonstrukce Jakákoliv jiná rovina než axiální počítaná ze za sebou jdoucích axiálních skenů (z volumu dat) 14

15 3D zobrazování Z volumu dat - podle limit denzit a úhlu pohledu se generuje obraz SSD shaded surface display zobrazuje se povrch (již málo využívaný nahrazen VRTem) VE virtuální endoskopie zobrazení průletu trubicí (céva, bronchus, střevo) MIP maximum intensity projection (nejjasnější bod se promítá na stínítko za objektem) 15

16 4. VRT volume rendering technique Komplexní rekonstrukce limity denzit a průhlednosti (intenzita barvy=denzita objektu) 16

17 Postprocessing subtrakce, ořezy, fúze editace objektu - vykostění (filtrace rozsahu denzit ve volumu dat) 17

18 Co tedy s daty? DICOM daty (CAD) Rekonstrukce MIP, VRT + manipulace Fúze Perfuzní mapy Tracking cév, objemů Segmentace Rastry RAW data Virtuální zobrazení 18

19 Rekonstrukce VRT, MIP Nové VRTy (hlavně pro MR) CT VRTy propracované, snaha zobrazit podstatné, práce se světlem a stínem, barvou Možnost manipulací Oddálit (vykloubit) kosti v kloubu hodnotit kloubní plochy Samostatná manipulace jen s částí objektu 19

20 Fúze dat Porovnat obrazy CT či MR proti sobě Porovnat obrazy CT/CT či MR/MR proti sobě časově posunuté Porovnat UZ/CT/MR, CR/CT Sledovat vývoj PET/CT 20

21 CT perfuze mozku Časné stanovení poškození mozku ischemií velikost penumbry CT 1. TTP CBF CBV po trombolýze CT 1. TTP CBF CBV CT 2. bez Tr. 21

22 Perfuzní mapy Perfuze dynamická studie postkontrastně Perfuze mozku CT/MR fungují v praxi Perfuze jiných orgánů či tumorů Možné udělat perfuzní mapy u CT břicha ze 3-5 měření? 22

23 Tracking cév, objemů Snaha odlišit určitou strukturu, tu poté zvýraznit, zobrazit v MIP, VRT Zobrazit průběh cévy, bronchů, střeva Natrekovaný orgán natáhnout a zobrazit Zhodnotit sílu stěny orgánu Najít okraje orgánu, změřit objem Rozlišit na ledvině kůru a dřeň Spočítat objem plíce a objem bronchů Najít okraje patologie tumor, ložisko Najít a vypočítat objem volné tekutiny v hrudníku nebo v břiše Spočítat objem hematomu, tekutiny 23

24 Segmentace Využití MR k selektivní segmentaci vybrané tkáně, zobrazit, počítat objem Chrupavka Kostní dřeň Ložisko Cévy 24

25 Rastry Na různých snímcích mají orgány určitý charakter Charakter se mění i po podání k.l. i.v. Lze hodnotit podle rastru typ patologie Tvorba knihoven patologií 25

26 RAW data Systémy umí počítat z RAW dat MPR a tenký MIP Je možné tvořit přímo VRT Je možné RAW data přímo analyzovat 26

27 Virtuální zobrazení Virtuální Virtuální Virtuální Virtuální colonoskopie bronchoskopie arterioskopie pohyb v těle 27

28 Virtuální colonoskopie CTc (VCT) Diagnostika lézí Měření objemu lézí Infiltrace okolí 28

29 CT enterografie Naplnění střev manitolem Střeva distendovaná Tracking? Hodnocení vaskularity stěny? Lymfatické uzliny (CAD) 29

30 Firmy nezahálejí Stálý vývoj nového software na komerční bázi Přizpůsobování požadavkům zákazníků Vysoká cena za licence Tvorba balíčků pro různé aplikace 30

31 Virtuální bronchoskopie 31

32 Zobrazování srdce Nutnost zastavit srdce EKG triggering, gating, pulsing 32

33 pct orgánů Sledování sycení jaterního parenchymu Játra mají dva přítoky krve 33

34 Práce v volumem Segmentace Odstraňování kostí 34

35 DSCT Dvě lampy, možnost dvojí energie Jód pohlcuje jinak než vápník 35

36 DSCT perfuze tkáněmi - plíce Embolie do plic trombus uzavírá tepny v plicích zhoršené okysličování krve 36

37 DSCT analýza kalcifikací v cévách Kalcifikace v cévách Zhoršené hodnocení průsvitu cév 37

38 Co dále? Nové přístroje poskytují nové možnosti Je na nás zda jsme schopni je využít. Slučování přístrojů PET/CT, PET/MR, SPECT/CT Radiologické metody přesnou anatomii Nukleární metody vysokou senzitivitu a metabolickou aktivitu 38

39 Fúze (CT/PET) 39

40 Fyziologická akumulace FDG Stp. resekci žaludku 40

41 PET/CT - Lymfom Iniciální staging Hypermetabolická ložiska odpovídají zvětšeným LU na krku, v mediastinu a retroperitoneu. Nález svědčí pro viabilní Nádor v LU Kontrola po 2. cyklu CHT Snížení metabolizmu glukózy ve zmenšujících se, ale stále ještě oproti normálu zvětšených LU svědčí pro dobrou odpověď nádoru na léčbu a postupnou ztrátu viability nádorových buněk. 41

42 Metabolizmus glukózy v maligních jaterních lézích CHCA HCC FDG PET- horká léze - popř. pouze lem FDG PET dle diferenciace Mestázy (CRC) FDG PET- horká léze 42

43 Děkuji za pozornost