CT abdomen

1. CT abdomen Andrašina T. Radiologická klinika LF MU Brno a FN Brno Přednosta: prof. MUDr. Vlastimil Válek, CSc., MBA

2. Princip CT zobrazení • Ionizační záření • Příprava pacienta – aplikace k.l. • Patologie parenchymových orgánů • Patologie trávící trubice • Patologie peritonea • Drenáže kolekcí • Kazuistiky

3. Princip CT zobrazení

4. Z historie • 1963 Allan Mac Leod Cormack položil základy výpočetní tomografie • 1972 fyzik Godfrey Newbold Hounsfield na těchto základech zkonstruoval první klinicky použitelný výpočetní tomograf • 1979 oba obdrželi Nobelovu cenu za medicínu • 1987 revoluční objev slip-ring technologie a následný vznik spirálního (helikálního) CT

5. Tvorba CT obrazu obecně Skládá se ze tří fází: • Skenovací fáze – sběr dat dle zvolených parametrů • Rekonstrukční fáze – zpracovává získaná data a vytváří tzv. digitální obraz (matice pixelů) • Fáze konverze – z digitálního obrazu je vytvořen viditelný analogový obraz (stupně šedi)

6. Princip CT tomografie • Je založen na měření absorpce rentgenového záření tkáněmi lidského těla s použitím mnoha projekcí a následného počítačového zpracování obrazu. • Rentgenka emituje úzce kolimovaný svazek záření ve tvaru vějíře, který prochází vyšetřovaným objektem a je registrován sadou detektorů přeměňujících prošlá kvanta rentgenového záření na elektrický signál, který je digitalizován a dále zpracováván. • Komplet rentgenka – detektory vykonává během expozice synchronní pohyb okolo vyšetřovaného objektu tak, že rentgenka je vždy na protilehlé straně vyšetřovaného objektu než detektory. Princip CT skenování   - schematické znázornění rotačního pohybu rentgenky a detektorů okolo vyšetřovaného objektu

7. V rámci jednoho oběhu o 360 získá systém běžně 400 – 700 projekčních měření absorpce daného objektu z různých úhlů. • Výpočetní tomografie (stejně jako např. ultrazvuk nebo magnetická rezonance) představuje metodu tomografickou, tzn. prezentující obraz konkrétní (typicky transverzální) vrstvy vyšetřovaného objektu o předem definované tloušťce, která je dána kolimací primárního svazku záření.

8. Generace CT přístrojů III. • Přístroje třetí generace zavedením široké sady 300 – 600 detektorů uspořádaných do části kružnice a pokrývajících při dané projekci celý objekt mohly odstranit translační složku pohybu a převést jej tak na jednoduchý a rychlejší, čistě rotační pohyb. • Dnes nejpoužívanější typ. • Skenovací časy ze zkrátily na pouhé 1-4s.

9. Kategorie CT přístrojů • konvenční skenery • Rentgenka u nich v gantry vykoná jednu otáčku ve směru hodinových ručiček a po posunu stolu do roviny další vrstvy vykoná otáčku opačným směrem (mezi jednotlivými skeny se tedy její pohyb zastavuje). • spirální skenery • Celý rozsah vyšetřované oblasti je zde snímán jedinou expozicí, při níž komplex rentgenky s detektory vykonává více kontinuálních rotací kolem vyšetřovacího stolu s nemocným, který je rovnoměrně posunován skrze gantry

10. Multidetektorové CT • Využití multidetektorové technologie přináší možnost podstatného zkrácení vyšetřovacího času, a to při stejném nebo dokonce i lepším rozlišení (tloušťce vrstvy). Běžné spirální CT je schopno za danou rotační periodu rentgenky (např. 1 s) pokrýt kraniokaudální rozsah 20 mm dvěma navazujícími 10mm vrstvami při stoupání (pitch) = 2.

11. Technologie multidetektorového CT tak představuje významný posun k možnosti izotropního geometrického rozlišení ve všech třech rovinách, tedy např. k tvorbě diagnosticky rovnocenných multiplanárních (koronárních a sagitálních) obrazových rekonstrukcí Původní axiální 1mm vrstva (a) a koronární rekonstrukce s téměř identickým geometrickým rozlišením (b) z vyšetření hrudníku multidetektorovým CT přístrojem

12. Výpočetní algoritmus • Volbou vhodného výpočetního algoritmu (kernel) pro zpracování naměřených hrubých dat významně ovlivňujeme kvalitu konečného zobrazení tkání. Chceme-li obraz „vyhladit“, a tudíž snížit množství viditelného šumu pro lepší rozlišení měkkých tkání, volíme měkký („soft“) rekonstrukční algoritmus.Ten zajistí optimální tkáňový kontrast, takže ve výsledném obraze bude možné rozlišit od sebe dvě struktury, jejichž denzity se liší pouze minimálně (a,b) • Naopak volba rekonstrukčního algoritmu s vysokým geometrickým rozlišením (high resolution), vede ke zvýraznění tkáňových rozhraní, zvýšení ostrosti, a tím i možnosti zobrazení velmi drobných struktur, avšak za cenu zvýraznění kvantového šumu  a tím i zhoršení měkkotkáňového kontrastu (c,d)

13. Divertikulitida sigmoidea, sigmoideovesikální píštěl • Divertikulitida, perikolický absces • fokální ztluštění stěny m.m. • plyn v m.m.

14. Princip výstavby CT obrazu Čím nižší je absorpce záření v daném voxelu, tím tmavší odstín odpovídajícího pixelu. Ploše jednoho pixelu je přiřazena jednačíselná hodnota absorpčního koeficientu, celý pixel je proto homogenní.

15. Biologické účinky IZ: - proces účinku IZ na živou tkáň probíhá ve 4 význačných etapách lišících se svou rychlostí a druhem probíhajících procesů fyzikální stádium– trvá jen cca 10-16-10-14 s - energie záření je předávána elektronům v atomech za vzniku ionizace a excitace fyzikálně-chemické stádium– trvá 10-14-10-10s - interakce iontů s molekulami, při nichž dochází k disociaci molekul a vzniku volných radikálů

16. Biologické účinky IZ: - proces účinku IZ na živou tkáň probíhá ve 4 význačných etapách lišících se svou rychlostí a druhem probíhajících procesů chemické stádium– trvá od tisícin až po jednotky sekund - vzniklé ionty, radikály, excitované atomy a další produkty reagují s biologicky důležitými organickými molekulami (DNA) biologické stádium –trvá od desítek minut po desítky let - vznikají funkční a morfologické změny v buňkách, orgánech i v organismu jako celku

17. Efektivní dávka: • bere ohled na to, jaká část těla je ozářena • můžeme sčítat efektivní dávky z jednotlivých vyšetření • můžeme vyjádřit (představit si) riziko z ozáření • její výpočet je pracnější, je k němu zapotřebí větší množství parametrů a speciální software

18. Co znamená riziko 1 mSv: • vykouření 70 cigaret nebo bydlení 8 let s kuřákem • vypití 25 litrů vína • snězení 5000 steaků upečených na dřevěném uhlí nebo 2000 lžiček arašídového másla • 3 měsíce ve světovém velkoměstě (znečištění ovzduší) • 240 km na motorce, 800 km na kole, 3.200 km autem, 200.000 km letadlem • 5 hodin kanoistiky

19. Efektivní dávky při rtg. vyšetřeních:

20. Efektivní dávky při SS vyšetřeních:

21. Kontrastní látky

22. Důvod používání KL • odlišení a zobrazení struktur v lidském těle, které mají podobnou absorpci RTG záření, podobnou echogenitu, proton denzitu

23. Podání kontrastní látky při CT vyšetření – způsoby aplikace intravaskulární – intravenózní, intraarteriální (iodové k.l. – ionické či neionické, většinou hyperosmolární; jsou nefrotropní) perorální (izodenzní - voda, hypodenzní -vzduch, hyperedenzní – iodové či baryové) intrathékální (izoosmolární, iodové-neionické, vysoce kvalitní k.l.) intrakavitální (zředěná iodová ionická k.l.)

24. Intravenózní k.l. • Důvody použití: • Nativně se denzita měkkých tkání, parenchymatózních orgánů a cévního systému liší jen málo, aplikuje se ke zvýraznění jejich kontrastu • Významné je nitrožilní podání kontrastní látky v diferenciální diagnostice nádorových onemocnění. • Kontrastní náplň cév je nezbytná při CT zobrazování onemocnění kardiovaskulárního systému • Po vyloučení ledvinami dovoluje zobrazit dutý systém, močovody a močový měchýř a posoudit tak jejich morfologii, patologické procesy včetně poruch vylučování.

25. Intravenózní k.l. • Indikace • Je jich celá řada, závisí na vyšetřované oblasti, předpokládané patologii apod. • Kontraindikace • Alergická reakce na jodovou kontrastní látku v anamnéze, POLYVALENTNÍ ALERGIE(alergoidní reakce z lavinovitého uvolnění histaminu a šokový stav ) • Renální insuficience (nefrotoxický účinek- mohou způsobit akutní renální insuficienci) • Hyperthyreóza (zvýšený příjem jodu do organismu, může způsobit akutní thyreotoxikózu) • Paraproteinemie s vylučováním Bence-Jonesovy bílkoviny (může způsobit precipitaci bílkoviny v tubulárním systému ledviny a způsobit renální selhání )

26. Intravenózní k.l. – komplikace podání Adverzivní reakce - následkem chemotoxicity k.l., větš. sucho v ústech, nausea či dokonce zvracení Alergoidní reakce - způsobena vyplavením histaminu – urtika, dušnost, šokový stav s hypotenzí, vagová reakce s bradykardií, křeče Paravaskulární podání kontrastní látky- možné trofické následky.

27. Iodové vodné KL - ionické • disociují na anionty a kationty • působí na membránu buněk, nejvíce na bb. v bezprostřední blízkosti, tedy krevníelementy • Telebrix, Iodamide, Hexabrix

28. Iodové vodné KL - neionické • skupina COOH je nahrazena neionickým řetězcem, který působí na membránu krevních buněk mnohem méně • výrazně menší riziko alergické reakce • Iomeron 250, 300, … • Ultravist 240, 300, … • Omnipaque, …

29. Negativní vlastnosti KL • chemotoxicita • osmotoxicita • nefrotoxicita • neurotoxicita • kardiotoxicita • pseudoalergická reakce

30. Baryové kontrastní látky • Přilnavost 250 - 300ml CO2 – 1g – 120 - 150ml • Densita • Množství BaSO4 (v gramech) na 100ml • (nebo 100g) suspense – procento hmotnosti BaSO4 k objemu – g / V% • horní GIT: 180 - 250 g / V % - H.D. oral • dolní GIT: 85 - 120 g / V% • „ suspense “ cca 100 g / V% • Viskosita – jednotka cP - centipoise • horní GIT - 70 – 140 cP • dolní GIT - 700 –1000 cP • Stabilita

31. Zobrazení bez přípravy • Litiáza • Ileózní stavy • Krvácení

32. Hyperdenzní (pozitivní) kontrastní látky • Aplikace 10ml jodové k.l. do 500ml H20 • Píštěle, abscesy, subileózní stavy !!! ne u krvácení

33. Izodenzní kontrastní látky • Voda, manitol,.. Krátký režim, dlouhý režim

34. Negativní kontrastní látky • Vzduch, CO2 – virtuální kolonoskopie

35. Porovnání