Rozdělení zobrazovacích metod, principy, využití Petr Nádeníček Obsah Ø RTG ü skiagrafie ü skiaskopie Ø UZ Ø CT Ø MR Skiaskopie - definice Ø Prosvěcování Ø Kontinuální sledování rtg obrazu objektu Indikace Ø Vyšetření GIT Ø Kontrola při zavádění katetru při angiografii Ø Kontrola při terapeutických intervenčních výkonech Kontraindikace Ø Podezření na perforaci trávící trubice Ø Cizí těleso ü Vodnou Jodovou KL ü Baryum způsobuje mediastinitis a granulomatózní peritonitis Vyšetření GIT Ø Hypopharynx Ø Jícen Ø Žaludek a duodenum Ø Tenké střevo Ø Tlusté střevo Vyšetření hypofaryngu Ø Indikace: - Dysfagie - Odynofagie Vyšetření hypofaryngu ü Samostatně ü Standardně jako součást vyšetření jícnu Příprava Ø 6 h před vyšetřením: ü Nejíst ü Nepít ü Nekouřit Dvojkontrastní vyšetření Ø Provádí se ve fonaci nebo při zadržení respirace se zavřenými ústy ü Suspenze barya (BaSO4) ü Micropaque H.D. ORAL Ø Symetrie struktur Ø Kontura Ø Koordinace polykacího aktu Ø Event. zatékání, aspirace do dýchacích cest, regurgitace do nazofaryngu Normální nález Tumor Vyšetření jícnu Ø Indikace: - Dysfagie, odynofagie - Podezření na hiátovou hernii Ø Algoritmus: 1. Fibroskopie 2. Pasáž jícnem, dvojkontrastně v hypotonii 3. UZ, CT, MR Příprava Ø 6 h před vyšetřením: ü Nejíst ü Nepít ü Nekouřit Postup vyšetření Ø 2 ml Buscopanu i.v. Ø Effervescentní prášek ~ šumák Ø Pití baryové suspenze - po doušcích Ø Při podezření na hiátovou hernii vyšetření vleže na břiše v Trendelenburg. poloze Hypotonie Ø Snížení až zrušení napětí hladké svaloviny Ø Útlum peristaltiky ü Buscopan i.v. KL Ø Pozitivní ü Báryová suspenze - MICROPAQUE H.D. ORAL ü Ředění s vodou 1:1 Ø Negativní ü CO[2] - effervescentní prášek ~ šumák Hodnocení Ø Morfologie jícnu, fundu a kardie žaludku Ø Dynamické funkční posouzení: ü Motilita jícnu ü Odlitková náplň Normální nález Divertikly Cizí těleso Hiátová hernie Tumor Vyšetření žaludku a duodena Ø Indikace: ü Dysfagie dolního typu ü Dyspeptický syndrom horního typu ü Suspekce malignity ü Gastrofibroskopie selhala nebo ji pacient odmítá Vyšetření žaludku a duodena Ø Algoritmus: 1. Gastrofibroskopie 2. Dvojkontrastní vyšetření v hypotonii 3. UZ (především malé děti) 4. CT, virtuální gastroskopie 5. MR žaludku Endoskopie - výhody Ø Posouzení barvy a charakteru sliznice zrakem Ø Kombinace s endosonografií Ø Histologie Ø Terapeutická intervence Ø Průkaz přítomnosti Helicobacter pylori Dvojkontrastní vyšetření - výhody Ø Vyšší senzitivita při průkazu infiltrace submukózy a stěny žaludku (linitis plastica, nádory prorůstající z okolí, tumory a metastázy submukózy. Ø Průkaz divertiklů Příprava Ø 6 h před vyšetřením: ü Nejíst ü Nepít ü Nekouřit KL Ø Pozitivní – suspenze barya (Micropaque H.D. Oral) Ø Negativní – CO[2] z effervescentního prášku Nejčastější patologické nálezy Ø Tumor (benigní, maligní). Ø Hiátová hernie. Ø Vředová choroba GD a zánětlivá onemocnění žaludeční sliznice (dnes spíše doménou fibroskopických vyšetření). Normální nález norm Normální nález Normální nález Vřed Divertikl Karcinom Vyšetření tenkého střeva Ø Indikace: - Suspekce M. Crohn (90%) - Nádory (10%) Ø Algoritmus: 1. Prostý snímek břicha (akutní břicho) 2. UZ 3. Enteroklýza 4. CT enteroklýza nebo CT střev (infiltrace okolí) 5. MR enteroklýza (v graviditě) 6. Enteroskopie Vyšetření tenkého střeva Ø Endoskopie nepatří k rutinním vyšetřením Ø Doménou dvojkontrastního vyšetřování je diagnostické zobrazování tenkého střeva Enetroklýza Ø Dignosticky nejhodnotnější metoda Ø Dvojkontrastní vyšetření Enteroklýza - postup Ø Nasální zavedení sondy po lokálním znecitlivění (Mesokain gel) vsedě Ø Naslepo do žaludku Ø Pod RTG kontrolou na začátek jejuna těsně za Treitzův vaz Enteroklýza - postup Ø Pumpou aplikace asi 300 ml baryové suspenze ředěné vodou 1:2 (pozitivní KL), rychlostí 60-80 ml/min. Ø Poté 0,5% roztok metylcelulózy (negativní KL) rychlostí 80-120ml/min., která vytlačuje pozitivní KL aborálně, ta pak zanechává na stěnách kliček tenký film, navíc sama distenduje kličky (hypotonie bez použití Buscopanu). Enteroklýza - postup Ø Snímkuje se standardní technikou: ü -nejprve na konci aplikace pozitivní KL (= jejunum v monokontrastu) ü - dále po průniku KL ileocékální chlopní (= ileum v monokontrastu) ü - dále snímkujeme v dvojkontrastu, je-li to nutné polohujeme, nebo užíváme dózovanou kompresi (distinktor). Enteroklýza - výhody Ø KL se aplikuje přímo do lumen tenkého střeva (vyloučení sumace kliček s naplněným žaludkem a duodenem) Ø lze regulovat rychlost podání KL (zkrácení průměrné doby vyšetření) Ø možnost hodnotit pasáž tenkým střevem Enteroklýza - nevýhody Ø určitá míra dyskomfortu pro pacienta ü zavádění sondy ü emetogenní efekt celulózy ü použití distinktoru Enteroklýza - normální nález M. Crohn Karcinoid Irrigografie Irrigografie Ø Dvojkontrastní vyšetření tlustého střeva Ø Indikace při podezření na lézi: 1. zánětlivou 2. funkční 3. ložiskovou (nejč. ulc. kolitis, divertikulosa, kolorektální Ca) Irrigografie Ø Algoritmus: 1. dvojkontrastní vyšetření hypotonii nebo fibroskopie 2. UZ (záněty, divertikulitis, hmatná rezistence) 3. CT kolonoskopie 4. MR kolonoskopie Irrigografie - postup Ø Provádí se v hypotonii – Buscopan i.v. Ø Rektální nálev – baryová suspenze 450-500 ml (pozitivní KL) Ø Pod skiaskopickou kontrolou Ø Nálev ukončíme po dosažení kontrastní náplně za lienální flexuru Ø Následuje insuflace vzduchu (negativní KL) Ø Nemocného polohujeme, aby se baryum volně rozprostřelo po celé délce kolon, včetně céka. snímek celého colon Irrigografie - postup Ø Po vytažení rektální rourky se vyšetřovaný otáčí kolem podélné osy těla („válí sudy“), aby KL dostatečně omyla stěny colon Ø snímkujeme střevo po částech (rectum, sigma, descendens, cekum + ascendens, flexury + transversum) Ø nakonec přehledný snímek celého colon Nejčastější patologické nálezy Nádory - benigní (polypy) - maligní Ø Záněty (colitis ulcerosa, M. Crohn) Ø Divertikulóza tračníku Divertikulóza Familiární polypoza Karcinom Ulcerózní kolitida Defekografie Ø Dynamické vyšetření anorektálního komplexu a rektální evakuace. Částečně se zobrazuje sigma i tenké kličky. Ø Posouzení funkčních poruch Defekografie - indikace Ø Poruchy defekace - obstipace - inkontinence - pánevní či perianální bolesti při defekaci Ø Porucha sfinkterů Ø Vaginální či rektální prolaps Ø Před/pooperační vyšetření Před vyšetřením Ø „Transit time“ - hodnocení rychlosti pasáže Ø Irigoskopie - posouzení anatom. poměrů tlustého střeva/anorekta (délka, vinutost, anomálie) Příprava V den vyšetření: • Pacient se dostaví lačný ráno v 9 hod. • Frakcionovaně vypije 400 ml KL a lehne si na pravý bok • Po půl hodině se nasnídá a zavede si čípek • V průběhu následující půlhodiny se vyprázdní Ø Příprava je ukončena, jakmile KL dorazí do céka. Průměrná doba přípravy je 1 hod 15 min. Vyšetření • Maximální kontrakce pánevních svalů • Klidová poloha (relaxace) anorekta bez volního ovlivňování pánevních svalů • Počáteční fáze defekace • Konečná fáze defekace po několika maximálních kontrakcích břišního svalstva • Návrat do klidové polohy Ø Při patologii projekce AP při max. kontrakci a v klidu KL Ø Suspenze (pije se): 150 ml Micropaque susp. a 250 ml vody Ø Suspenze (aplikace p.r.): 370 ml Vidogum, 150 ml Micropaque susp., 3 zarovnané polévkové lžíce hrubé mouky, 100 ml škrobu. Vaří se 3-5 min. do zahoustnutí na konsistenci stolice, míchá se. Hodnocení Ø Funkční poruchy Ø Morfologické poruchy Funkční poruchy Ø Dysfunkce PR svalu - insuficience (v klidu ARA nad 130 st.) - spasticita (anismus, PR sy) Ø Ochablost pánevního dna Ø Retence KL po defekaci - významná/hraniční Morfologické poruchy Ø Rektokéla Ø Enterokéla Ø Sigmoideokéla Ø Intususcepce Zvuk Ø Mechanické vlnění (přenos energie) ve hmotném prostředí. Ø Přenos uvnitř prostředí formou šíření vlnění Ø Infrazvuk 0-16 Hz Ø Slyšitelný zvuk 20 Hz-20 kHz Ø Ultrazvuk 20 kHz-10 GHz Ø Hyperzvuk 10 GHz - ? Zvuk Ø Šíření vlnění je tvořeno cyklickým stlačováním a uvolňováním částic v prostředí Zvuk Ø Graficky vyjádřeno…. Zvuk Ø Připomenutí parametrů vlnění (zvuku)... Zvuk Ø Připomenutí parametrů vlnění (zvuku)... Zvuk Zvuk Ø Připomenutí parametrů vlnění (zvuku)... Zvuk Ø Rychlost šíření je určena pouze charakteristikou prostředí – zejména hustotou (tuhostí) Zvuk Ø Připomenutí parametrů vlnění (zvuku)... Zvuk Ø Připomenutí parametrů vlnění (zvuku)... Zvuk Ø Počáteční amplituda signálu je určena zdrojem Ø Amplituda je snižována průchodem prostředím (tlumení). Ø Amplituda na příjmu je ovlivněna vlastností prostředí signál odrazit, propustit či absorbovat. Ø Frekvenci a amplitudu můžeme ovlivnit jako uživatelé Vysílaný signál Přijímaný základní signál Pulzní ultrazvuk Ø Sonda vyšle uz vlnu a detekuje s jakou amplitudou se vrací Ø Dle doby návratu vypočítá z jaké hloubky byl signál odražen Ø Dle amplitudy přiřadí bodu intenzitu jasu na obrazovce dle nastavení přístroje (postprocessing, gain, komprese) Ø A tento bod zobrazí Ø Totéž opakuje několikrát v laterálním směru Dopplerův efekt Dopplerův efekt Dopplerův efekt Dopplerův efekt Dopplerův efekt Kontinuální a pulzní Doppler Kontinuální Doppler Ø Kontinuální Doppler – dva krystaly – jeden pro vysílání a jeden pro kontinuální příjem Ø Nelze určit hloubka, odkud signál přichází Princip výpočetní tomografie Z historie Ø 1963 Allan Mac Leod Cormack položil základy výpočetní tomografie Ø 1972 fyzik Godfrey Newbold Hounsfield na těchto základech zkonstruoval první klinicky použitelný výpočetní tomograf Ø 1979 oba obdrželi Nobelovu cenu za medicínu Ø 1987 revoluční objev slip-ring technologie a následný vznik spirálního (helikálního) CT Tvorba CT obrazu obecně Skládá se ze tří fází: Ø Skenovací fáze – sběr dat dle zvolených parametrů Ø Rekonstrukční fáze – zpracovává získaná data a vytváří tzv. digitální obraz (matice pixelů) Ø Fáze konverze – z digitálního obrazu je vytvořen viditelný analogový obraz (stupně šedi) Princip CT tomografie Ø Je založen na měření absorpce rentgenového záření tkáněmi lidského těla s použitím mnoha projekcí a následného počítačového zpracování obrazu. Ø 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. Ø Komplet rentgenka – detektory vykonává během expozice synchronní pohyb okolo vyšetřovaného objektu tak, že rentgenka je vždy na protilehlé straně vyšetřovaného objektu než detektory. Ø V rámci jednoho oběhu o 360° získá systém běžně 400 – 700 projekčních měření absorpce daného objektu z různých úhlů. Ø 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. Generace CT přístrojů I. Ø Z hlediska technické realizace prodělala výpočetní tomografie několik generačních kroků. Skenery první generace používaly rotačně-translačního pohybu rentgenky a jediného detektoru; rentgenový svazek byl kolimován v podstatě do jednorozměrného lineárního tvaru. Doba výstavby jednoho skenu představovala několik minut. Generace CT přístrojů II. Ø Druhá generace CT přístrojů pracovala rovněž na principu rotačně-translačního skenování, doba výstavby obrazu se však zmenšila na 10 – 20 sekund při použití nikoliv jednoho, ale sady 10 – 50 detektorů Generace CT přístrojů III. Ø 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. Ø Dnes nejpoužívanější typ. Ø Skenovací časy ze zkrátily na pouhé 1-4s. Generace CT přístrojů IV. Ø U přístrojů čtvrté generace tvoří sada detektorů úplnou kružnici okolo vyšetřovaného objektu (složenou až z 1000 detektorů), kterými již není tedy nutno pohybovat; v gantry CT přístroje se otáčí okolo vyšetřovaného již pouze rentgenka. Ø V praxi se kvůli zkreslující geometrii zobrazení a špatnému vyvážení rotoru nerozšířily. Kategorie CT přístrojů Ø Různé modifikace systémů třetí a čtvrté generace pracují v klinické praxi běžně dodnes – označujeme je jako tzv. konvenční skenery. Ø 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). Ø Kontinuální jednosměrnou rotaci systému rentgenka – detektory umožnilo zavedení tzv.„slip - ring technology“. Pevné kabely jsou zde nahrazeny systémem po sobě klouzajících kontaktů a prstenců z vodivého materiálu. Tento technický prvek umožnil rychlé rozšíření revolučního, tzv. spirálního, přesněji helikálního způsobu skenování (helix = šroubovice, spirála=plošná křivka). Ø 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 Ø Doba jedné otáčky rentgenky o 360° se dnes pohybuje od 0,5 do 2 sekund. Zásadními výhodami spirálního CT vyšetření je jednak skutečně volumetrické, a nikoliv „vrstvové“ získávání obrazových dat, jednak podstatné zkrácení celkového skenovacího času. Proto je možno vyšetřit značný kraniokaudální tělesný rozsah při jediném zadržení dechu nemocného, optimálně časovat skenování po i.v. podální k.l. a provádět vysoce kvalitní obrazové rekonstrukce. Ø V současnosti se tedy můžeme setkat v zásadě s dvojí kategorií CT přístrojů: první tvoří dnes již ustupující konvenční skenery, do druhé řadíme CT přístroje umožňující provádět vyšetření jak konvenčním, tak spirálním způsobem. Ø Dalším technologickým pokrokem na poli spirálního způsobu skenování bylo zavedení systémů s několika řadami detektorů vedle sebe, což umožnilo současné získávání obrazových dat z více (typicky čtyř) vrstev v rámci jediné otočky rentgenky Ø To s sebou 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. Ø Naproti tomu u multidetektorového CT jsme schopni za stejnou dobu obdržet celkem osm navazujících 5mm vrstev při ekvivalentním stoupání = 8 (2 x 4 řady detektorů), tzn. že i při poloviční tloušťce vrstvy se kraniokaudální rozsah pokrytí zdvojnásobí Ø 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 Princip výstavby CT obrazu Ø Sada digitalizovaných údajů o absorpci záření vyšetřovaným objektem, kterou zaznamenaly detektory, bývá označována jako tzv. hrubá data („raw data“). Ø Údaje o absorpci z jednotlivých projekcí jsou pomocí specifického rekonstrukčního algoritmu, tzv. filtrované zpětné projekce, transformovány v obrazová data, tj. do výsledného dvourozměrného obrazu sestaveného z matice bodů. Ø Každý bod obrazové matice, tzv. pixel (z angl. picture matrix element) je vykreslen v konkrétním odstínu šedi v závislosti na absorpčních vlastnostech odpovídajícího detailu tkáně v rámci vyšetřované vrstvy. Ostíny jsou vyjádřeny tzv. Hounsfieldovým absorpčním koeficientem (též Hounsfieldova jednotka, CT číslo, Hounsfield unit = HU) Ø Protože však ve skutečnosti nevyšetřujeme plochu, ale objem, nelze opomenout skutečnost, že každý dvourozměrný bod matice CT obrazu reprezentuje ve skutečnosti úhrnnou absorpci malého trojrozměrného objektu ve tvaru kvádru - voxelu (z angl. volume matrix element), jehož tloušťka je dána tloušťkou vrstvy, tedy kolimací. Ø Čím nižší je absorpce záření v daném voxelu, tím tmavší odstín odpovídajícího pixelu. Ploše jednoho pixelu je přiřazena jedna číselná hodnota absorpčního koeficientu, celý pixel je proto homogenní. Ø Hodnota denzity vyjadřuje stupeň absorpce v jednotlivých tkáních, vztaženou k absorpci rtg záření ve vodě. Z toho plyne, že voda má denzitu rovnou nule. Ø Rozlišovací schopnost CT (počet párů čar na mm) je v porovnání s analogovým obrazem nižší, ale těžiště CT techniky nespočívá v rozlišení geometrickém, nýbrž ve vynikajícím rozlišení kontrastním (rozlišení různých absorpčních koeficientů – denzit). Ø Na Hounsfieldově stupnici byly definovány dva fixní body: –1000 HU odpovídá absrobci vzduchu, hodnota 0 -vody. Rozložení denzit biologických tkání je značně nerovnoměrné. Většina měkkých tkání vykazuje denzity v relativně velmi úzkém rozmezí, výjimkou je pouze tuková tkáň se y zápornými hodnotami cca –100 HU. Denzity spongiózní kosti přesahují +100 HU, kompakta vykazuje denzity vyšší než cca +300 HU Ø Lidské oko není schopno běžně rozlišit více než 20 – 30 odstínů šedi, kdežto CT dává možnost rozlišení denzit v rozsahu 4000 HU. Proto nepracujeme s celou šíří Hounsfieldovy stupnice, neboť velké rozmezí denzit by se nám „slilo“do jednoho odstínu šedi. Ø Rozsah stupňů šedi se proto přizpůsobuje (zužuje) tzv. CT oknem. Podle tkání, které se mají zobrazit, se nastavuje střed okna (window center). Okolo této úrovně se ještě nastaví šířka okna (window width), tedy rozmezí struktur, které mají být zobrazeny v jednotlivých odstínech šedi. Ø Struktury s denzitou nad horní hranicí CT okna se zobrazí výhradně bíle, pod dolní hranicí naopak pouze černě. Ø Střed okna volíme tak, aby odpovídal absorpční hodnotě oblasti, která je středem zájmu našeho vyšetření. Šíři okna nastavujeme podle předpokládané maximální a minimální denzity tkání ve vyšetřované oblasti. Čím užší okno, tím jemnější rozdíl v denzitě tkání zobrazíme, ale zároveň je obraz zrnitější. Podání kontrastní látky při CT vyšetření – způsoby aplikace Ø intravaskulární – intravenózní, intraarteriální (iodové k.l. – ionické či neionické, většinou hyperosmolární; jsou nefrotropní) Ø perorální (izodenzní - voda, hypodenzní -vzduch, hyperedenzní – iodové či baryové) Ø intrathékální (izoosmolární, iodové-neionické, vysoce kvalitní k.l.) Ø intrakavitální (zředěná iodová ionická k.l.) Intravenózní k.l. Ø Důvody použití: ü Nativně se denzita měkkých tkání, parenchymatózních orgánů a cévního systému liší jen málo, aplikuje se ke zvýraznění jejich kontrastu ü Významné je nitrožilní podání kontrastní látky v diferenciální diagnostice nádorových onemocnění. ü Kontrastní náplň cév je nezbytná při CT zobrazování onemocnění kardiovaskulárního systému ü Po vyloučení ledvinami dovoluje zobrazit dutý systém, močovody a močový měchýř a posoudit tak jejich morfologii, patologické procesy včetně poruch vylučování. Intravenózní k.l. Ø Indikace ü Je jich celá řada, závisí na vyšetřované oblasti, předpokládané patologii apod. Ø Kontraindikace ü Alergická reakce na jodovou kontrastní látku v anamnéze, POLYVALENTNÍ ALERGIE (alergoidní reakce z lavinovitého uvolnění histaminu a šokový stav ) ü Akutní ischemická cévní mozková příhoda (při poruše HEB proniká k.l. do mozkové tkáně a působí neurotoxicky na nervové struktury – předevš. hyperosmolární ionické k.l. ü Renální insuficience (nefrotoxický účinek- mohou způsobit akutní renální insuficienci) ü Hyperthyreóza (zvýšený příjem jodu do organismu, může způsobit akutní thyreotoxikózu) ü Paraproteinemie s vylučováním Bence-Jonesovy bílkoviny (může způsobit precipitaci bílkoviny v tubulárním systému ledviny a způsobit renální selhání ) Intravenózní k.l. – komplikace podání Ø Adverzivní reakce - následkem chemotoxicity k.l., větš. sucho v ústech, nausea či dokonce zvracení Ø Alergoidní reakce - způsobena vyplavením histaminu – urtika, dušnost, šokový stav s hypotenzí, vagová reakce s bradykardií, křeče Ø Paravaskulární podání kontrastní látky - možné trofické následky. Postup CT vyšetření • určení rozsahu oblasti zájmu a nastavení orientace roviny vrstev • nastavení skenovacích (akvizičních) parametrů • nastavení obrazových (rekonstrukčních) parametrů • následné zpracování obrazu (postprocessing) a zhotovení definitivní obrazové dokumentace Postup CT vyšetření 1. určení rozsahu oblasti zájmu a nastavení orientace roviny vrstev Ø zhotovení tzv. topogramu = přehledný sumační rtg snímek. Neslouží pro stanovení diagnózy, ale k výběru oblasti zájmu a nastavení orientace vrstev. Roviny získaných vrstev jsou následně znázorňovány přímo do topogramu a jsou číslovány dle pořadí. Základní vyšetřovací rovinou je rovina transverzální (axiální), její sklon můžeme modifikovat naklopením gantry 2. nastavení skenovacích (akvizičních) parametrů 3. nastavení obrazových (rekonstrukčních) parametrů Ø Skenovací a obrazové parametry je třeba důsledně rozlišovat, neboť se možnosti jejich vlivu na výsledný CT obraz mohou velmi výrazně lišit. Ø Zcela zásadní rozdíl však spočívá v tom, že skenovací parametry musíme vhodně nastavit před zahájením vlastního skenování, retrospektivně je totiž již nelze měnit. Skenovací parametry mají přímý vliv na výslednou podobu hrubých dat. (např. šířka vrstvy=kolimace, posun stolu apod.) Ø Rekonstrukční parametry zpravidla stanovujeme již před zahájením skenování, narozdíl od skenovacích však máme možnost je měnit i po skončení skenování. (např. velikost zobrazovaného pole, výpočetní algoritmus apod.) Ø 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) Ø 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) • následné zpracování obrazu (postprocessing) a zhotovení definitivní obrazové dokumentace Ø může posloužit k upřesnění diagnostické informace - např. volba vhodné filtrace, zvětšení obrazu, měření vzdáleností a měření denzity, zhotovení 2D nebo 3D rekonstrukcí - kvalita rekonstrukcí závisí na velikosti voxelu, rekonstrukce MIP,SSD,VRT, CT angio… Magnetické pole Ø V okolí pohybující se el. nabité částice Ø V okolí vodiče s protékajícím proudem Protony Ø Kladný náboj Ø Rotují kolem vlastní osy - spin Ø Vytváří mg. pole/moment Ø [1]H, [13]C, [19]F, [23]Na, [31]P Precese Ø Rotační pohyb po plášti kužele Ø Proton krouží kolem pomyslné osy (lze ztotožnit se siločárou mg. pole) Ø Larmorova frekvence ü Mg. vlastnosti atomového jádra ü Intenzita zev. mg. pole Precese Paralelní/antiparalelní uspořádání Ø Nahodilá orientace rotačních os protonů Ø Vnější mg. pole Ø Tkáň vykazuje úhrnný mg. moment - chová se navenek magneticky Paralelní/antiparalelní uspořádání Elektromagnetický impuls Ø Larmorova frekvence Ø Rezonance Ø Ladičky Ø Předání energie ü Přechod protonů do antiparalelního postavení • Úbytek podélné magnetizace ü Vznik příčné tkáňové magnetizace • Precese synchronně, ve fázi Elektromagnetický impuls Příčná tkáňová magnetizace Příčná tkáňová magnetizace Úhrnný magnetický moment Relaxace Ø Voda - dlouhé T1 a T2 relax. časy Ø Tuk - krátké relax. časy T1 i T2 Ø Velikost molekul Longitudinální relaxace Ø Podélná r. Ø Vektor podélné magnetizace nabývá opět původní velikost Ø Energie se vrací zpět do mřížky zkoumané látky Ø T1 relaxace Ø „Spin - lattice“ relaxation Ø Relaxace spin-mřížka Longitudinální relaxace Ø 63 % = 1-1/e ü Exponenc. děj Ø T1 relax. čas Ø 2 - 10x delší než T2 Ø 300 - 2000 ms T1 – vážený obraz T1 vážený obraz Transversální relaxace Ø Relaxace T2 Ø Ztráta příčné magnetizace ü Nehomogenity v mg poli ü Slabé mg pole v okolí Ø Relaxace „spin-spin“ Ø 37 % = 1/e FID Ø „Free Induction Decay“ Ø Sekvence volného úbytku signálu Ø Nejjednodušší vyšetřovací metoda Ø 90 st. puls, úbytek příčné magnetizace Ø Signál je charakterizován: ü Frekvencí ü Amplitudou Spin - echo sekvence Ø Nejužívanější vyšetřovací sekvence umožňující zobrazovat dle relax. časů T1, T2 i protonové hustoty Ø 90° puls Ø Magnetizace ü Podélná vymizí ü Příčná vzniká Ø 180° puls ü Precesní pohyb opačným směrem ü Opětovný nárůst signálu Spin - echo sekvence T2 vážený obraz T1 a T2 vážený obraz T1 – krátké časy TR i TE T2 – dlouhé časy TR i TE Obraz vážený podle protonové hustoty, dlouhý TR, krátký TE Rekonstrukce obrazu Ø Gradient určující ü Rovinu - roste v podélné ose těla ü Frekvenci - roste kolmo na osu těla (zleva doprava) ü Fázi - roste kolmo na osu těla (zepředu dozadu) Celá sekvence při rekonstrukci Cívky Ø Hlava Ø Krk Ø Páteř Ø Hrudník Ø Klouby Ø Prsa Ø Flexibilní Uspořádání cívek Uspořádání komponent MRI T1 a T2 vážný čas