Martin Horák RDG oddělení nemocnice Na Homolce CT diagnostika Martin Horák RDG oddělení nemocnice Na Homolce

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

CT – historie G. Hounsfield a A. MacCormick 1. CT v r. 1971 60. léta vývoj (Nobelova cena 1978) 1. CT v r. 1971 Matrix 80x80 bodů akvizice jednoho obrazu v minutách

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) Helikální vyšetřování – „slip ring“, 1 pás detektorů 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)

Výhody 6. (7.) generace CT (MDCT) Velmi tenké řezy šíře 0,3 - 0,75mm Na jeden sken 12-320 řezů tkáně (cca 20-160mm) Velmi krátká akvizice 0,3s za otočku lampy Helikální vyšetření těla trvá – 6s - 15s (1-3s) Výkonné keramické detektory Nízká radiační zátěž Výkonné počítače rekonstruují 6-20 obr./s Matrix obrazu 512x512 bodů

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

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 212 – 4096 odstínů vzduch –1000HU voda 0HU -1000 -100 0 +200 +1000 +3095HU vzduch tuk voda k.l. kost kov měkké tkáně

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

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 z úzkých detektorů

Kernel (filtr) Nízké měkké tkáně Vysoké kosti HRCT

Kontrastní látky Negativní – vzduch (virtuální kolonoskopie) – voda (žaludek, rektum) Pozitivní - jodové k.l. (i.v. i per os) 40-100ml 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)

Postprocessing Pracuje se s hotovými obrazy naskládanými do balíku dat – volum pacienta – DICOM Ideální nejtenčí možné skeny 0,5-2mm v nízkých kernelech 10-20 Vysoké kernely 60-90 – velmi stoupá šum převážně u MPR rekonstrukcí kostí Ideální překryv skenů 50% (rekonstrukční inkrement – 0,5)

2D zobrazování Axiální skeny nejpřesnější nejspolehlivější bez zkreslení

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

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)

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

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

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

Rekonstrukce VRT, MIP Nové VRTy (hlavně pro MR) Možnost manipulací 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

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

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

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 ?

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

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

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

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

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

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

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

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

Virtuální bronchoskopie

Zobrazování srdce Nutnost zastavit srdce EKG triggering, gating, pulsing

pCT orgánů Sledování sycení jaterního parenchymu Játra mají dva přítoky krve

Práce v volumem Segmentace Odstraňování kostí

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

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

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

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

Fúze (CT/PET)

Fyziologická akumulace FDG Stp. resekci žaludku

PET/CT - Lymfom Iniciální staging Kontrola po 2. cyklu CHT 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.

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

Děkuji za pozornost