CT diagnostika

1
CT diagnostika

• Martin Horák
• RDG oddelení nemocnice Na Homolce

2
CT Computed Tomography

• výpocetní tomografie
• pocítané zobrazování v rezech
• Objekt je zobrazován (rezán) v transverzální
  rovine (axiální skeny).
• Zobrazení cástí pacienta v rovine kolmé na
  dlouhou osu tela.
• Pri naklopení gantry 30 semikoronární rovina
• Zobrazovací prístroj sloužící prevážne k
  diagnostice
• Využívá rentgenové zárení k tvorbe obrazu
  (paprsky X)
• brzdné zárení elektronu dopadajících na anodu z
  težkých kovu (W, Re, Mo)
• Merí se úbytek zárení pri pruchodu pacientem
  absorbce
• Ruzné látky ruzne absorbují, cím vetší atomové
  císlo tím více

3
CT historie

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

4
Generace CT prístroju

• Translacne-rotacní pohyb, 1 detektor
• Translacne-rotacní pohyb, více detektoru
• Pouze rotacní pohyb, sektor detektoru
• Rotující rentgenka a detektory po obvodu
• x. EBG electron beam gun Imatron / GE (velmi
  krátká akvizice dat cca 50ms)
• Helikální vyšetrování slip ring, 1 pás
  detektoru
• Multi-row detector CT (MDCT)
• 2 4 6 8 10 16 40 64 256 320
• DSCT 2x64 dve lampy dva detektorové
  pásy(casové rozlišení cca 80ms)(možnost využití
  duální energie 80kV a 140kV)

5
Výhody 6. (7.) generace CT (MDCT)

• Velmi tenké rezy šíre 0,3 - 0,75mm
• Na jeden sken 12-320 rezu tkáne (cca 20-160mm)
• Velmi krátká akvizice 0,3s za otocku lampy
• Helikální vyšetrení tela trvá 6s - 15s (1-3s)
• Výkonné keramické detektory
• Nízká radiacní zátež
• Výkonné pocítace rekonstruují 6-20 obr./s
• Matrix obrazu 512x512 bodu

6
Typy vyšetrení na CT

• Sekvencní (krokové)
• incrementální (mozek, páter)
• dynamické (perfuze)
• Helikální (kontinuální, nesprávne spirální)
• (podstatne rychlejší mírne nepresné)data se
  sbírají šikmo

7
Obraz

• Mnohonásobnou projekcí bodu pri merení absorbce
  ve tkáni se získávají hledané body pixely
• CT využívá radiální náber dat
• Primární Raw data, ze kterých se generuje obraz
• K výpoctu - Fourierovy transformace
• Každá vrstva má svoji tlouštku meríme objemové
  body voxely
• Absorbce na CT Denzita (HU)škála šedi 212
  4096 odstínu
• vzduch 1000HU
• voda 0HU

8
Standardizace RDG dat - DICOM

• V 90. letech se sjednocuje datová platforma
• DICOM formát medicínského digitálního obrazu
• DICOM objektový soubor
• Nejcastejší vnitrní soubor jpeg (16 bitu)
• Každá modalita umí DICOM!
• Každý DICOM obraz má jedinecnou identitu na svete

9
Zobrazování na MDCT

• Náber dat je v objemu
• volná rekonstruovatelnost do ruzných šírí vrstev
• Izotropní voxel stejná velikost v ose z
• Pro vetšinu vyšetrení diagnostiku 3-5mm rezy
  stací
• Širší rezy vznikají zprumernováním tenkých rezu z
  úzkých detektoru

10
Kernel(filtr)

• Nízké
• mekké tkáne
• Vysoké
• kosti
• HRCT

11
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 císlem
• Denzita (absorpce) stoupá lineárne s koncentrací
  jódu v daném míste
• Ruzné energie jsou pohlcovány ruzne v ruzných
  látkách (DSCT)

12
Postprocessing

• Pracuje se s hotovými obrazy naskládanými do
  balíku dat volum pacienta DICOM
• Ideální nejtencí možné skeny 0,5-2mm v nízkých
  kernelech 10-20
• Vysoké kernely 60-90 velmi stoupá šum
• prevážne u MPR rekonstrukcí kostí
• Ideální prekryv skenu 50 (rekonstrukcní
  inkrement 0,5)

13
2D zobrazování

• Axiální skeny
• nejpresnejší
• nejspolehlivejší
• bez zkreslení

14
2. MPR Multiplanární rekonstrukce

• Jakákoliv jiná rovina než axiální pocítaná ze za
  sebou jdoucích axiálních skenu (z volumu dat)

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 pruletu
  trubicí (céva, bronchus, strevo)
• MIP maximum intensity projection(nejjasnejší
  bod se promítá na stínítko za objektem)

16
4. VRT volume rendering technique

• Komplexní rekonstrukce limity denzit a
  pruhlednosti (intenzita barvydenzita objektu)

17
Postprocessing

• subtrakce, orezy, fúze
• editace objektu - vykostení (filtrace rozsahu
  denzit ve volumu dat)

18
Co tedy s daty? DICOM daty (CAD)

• Rekonstrukce MIP, VRT manipulace
• Fúze
• Perfuzní mapy
• Tracking cév, objemu
• Segmentace
• Rastry
• RAW data
• Virtuální zobrazení

19
Rekonstrukce VRT, MIP

• Nové VRTy (hlavne pro MR)
• CT VRTy propracované, snaha zobrazit podstatné,
  práce se svetlem a stínem, barvou
• Možnost manipulací
• Oddálit (vykloubit) kosti v kloubu hodnotit
  kloubní plochy
• Samostatná manipulace jen s cástí objektu

20
Fúze dat

• Porovnat obrazy CT ci MR proti sobe
• Porovnat obrazy CT/CT ci MR/MR proti sobe casove
  posunuté
• Porovnat UZ/CT/MR, CR/CT
• Sledovat vývoj
• PET/CT

21
CT perfuze mozku
Casné stanovení poškození mozku ischemií
velikost penumbry
CT 1. TTP CBF CBV po
trombolýze
CT 1. TTP CBF CBV CT 2.
bez Tr.
22
Perfuzní mapy

• Perfuze dynamická studie postkontrastne
• Perfuze mozku CT/MR fungují v praxi
• Perfuze jiných orgánu ci tumoru
• Možné udelat perfuzní mapy u CT bricha ze 3-5
  merení ?

23
Tracking cév, objemu

• Snaha odlišit urcitou strukturu, tu poté
  zvýraznit, zobrazit v MIP, VRT
• Zobrazit prubeh cévy, bronchu, streva
• Natrekovaný orgán natáhnout a zobrazit
• Zhodnotit sílu steny orgánu
• Najít okraje orgánu, zmerit objem
• Rozlišit na ledvine kuru a dren
• Spocítat objem plíce a objem bronchu
• Najít okraje patologie tumor, ložisko
• Najít a vypocítat objem volné tekutiny v
  hrudníku nebo v briše
• Spocítat objem hematomu,tekutiny

24
Segmentace

• Využití MR k selektivní segmentaci vybrané tkáne,
  zobrazit, pocítat objem
• Chrupavka
• Kostní dren
• Ložisko
• Cévy

25
Rastry

• Na ruzných snímcích mají orgány urcitý charakter
• Charakter se mení i po podání k.l. i.v.
• Lze hodnotit podle rastru typ patologie
• Tvorba knihoven patologií

26
RAW data

• Systémy umí pocítat z RAW dat MPR a tenký MIP
• Je možné tvorit prímo VRT
• Je možné RAW data prímo analyzovat

27
Virtuální zobrazení

• Virtuální colonoskopie
• Virtuální bronchoskopie
• Virtuální arterioskopie
• Virtuální pohyb v tele

28
Virtuální colonoskopie CTc (VCT)

• Diagnostika lézí
• Merení objemu lézí
• Infiltrace okolí

29
CT enterografie

• Naplnení strev manitolem
• Streva distendovaná
• Tracking?
• Hodnocení vaskularity steny?
• Lymfatické uzliny (CAD)

30
Firmy nezahálejí

• Stálý vývoj nového software na komercní bázi
• Prizpusobování požadavkum zákazníku
• Vysoká cena za licence
• Tvorba balícku pro ruzné aplikace

31
Virtuální bronchoskopie
32
Zobrazování srdce

• Nutnost zastavit srdce
• EKG triggering, gating, pulsing

33
pCT orgánu

• Sledování sycení jaterního parenchymu
• Játra mají dva prítoky krve

34
Práce v volumem

• Segmentace
• Odstranování kostí

35
DSCT

• Dve lampy, možnost dvojí energie
• Jód pohlcuje jinak než vápník

36
DSCT perfuze tkánemi - plíce

• Embolie do plic trombus uzavírá tepny v plicích
  zhoršené okyslicování krve

37
DSCT analýza kalcifikací v cévách

• Kalcifikace v cévách
• Zhoršené hodnocení prusvitu cév

38
Co dále?

• Nové prístroje poskytují nové možnosti
• Je na nás zda jsme schopni je využít.
• Slucování prístroju PET/CT, PET/MR, SPECT/CT
• Radiologické metody presnou anatomii
• Nukleární metody vysokou senzitivitu a
  metabolickou aktivitu

39
Fúze (CT/PET)
40
Fyziologická akumulace FDG
Stp. resekci žaludku
41
PET/CT - Lymfom
Iniciální staging Hypermetabolická ložiska
odpovídají zvetšeným LU na krku, v mediastinu a
retroperitoneu. Nález svedcí pro viabilní Nádor v
LU
Kontrola po 2. cyklu CHT Snížení metabolizmu
glukózy ve zmenšujících se, ale stále ješte
oproti normálu zvetšených LU svedcí pro dobrou
odpoved nádoru na lécbu a postupnou ztrátu
viability nádorových bunek.
42
Metabolizmus glukózy v maligních jaterních lézích
43
Dekuji za pozornost