Zobrazovací metody Rozdělení, principy a využití 2013– všeobecná sestra + porodní asistentka 1 ročník Přednáška prezenční forma, UKB,A9, KUK, 324, Kamenice 5 , 10.20-12h Logovalek logo Petr Nádeníček Radiologická klinika, FN Brno Rozdělení metod Øskiagrafie Øskiaskopie Øangiofrafie ØCT ØMR Ømamografie Ødozimetrie ØUz Ø RTG Rtg záření ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– •elektromagnetické záření - fotony, krátké až velmi krátké vlnové délky •10 – 0,001 nm • File:Historical X-ray nci-vol-1893-300.jpg •vzniká v elektronových obalech atomů •energie závisí na vlnové délce – čím kratší vln. délka tím větší energie • ionizuje nepřímo, prostřednictvím sekundárních el. •záření - charakteristické, brzdné Rtg záření ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Rentgenka ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– •katoda – wolframové vlákno, žhavící proud, T až 2000 °C •katoda emituje el–., el. pole mezi k. a a. urychluje el–. • stejnosměrné napětí 10 – 500 kV • anoda – studená, měděný blok, terčík (Wofram, Molybden) • emise fotonů • nízkoenergetické záření– měkká složka • vysokoenergetické záření – tvrdá složka Rentgenka ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– RTG hrudníku ØZadopřední projekce ARAD 2008/2009 pneumotorax metastázy oboustranná lymfadenopatie intersticiální postižení plioc - sarkoidóza pneumonektomie atelektáza •nos a čelo se dotýká kazety •paprsek prochází protuber. occipitalis kolmo ke kazetě. Lebka – zadopřední a bočná Lebka – zadopřední projekce Ø Lebka – bočná projekce centrální paprsek směřuje vertikálně ve střední rovině do středu C páteře centrální paprsek směřuje horizontálně ke středu C páteře, na střed filmu krční páteř centrální paprsek směřuje kolmo do středu Th páteře v úrovni lopatek centrální paprsek směřuje vertikálně vertikálně do středu hrudní kosti hrudní páteř centrální paprsek směřuje na střed L páteře v úrovni crista illiaca centrální paprsek směřuje kolmo nad hranu kyčle bederní páteř pánev centrální paprsek směřuje vertikálně mezi spina ilica a sponou centrální paprsek směřuje vertikálně na kolenní kloubní štěrbinu asi 1cm pod čéškou koleno centrální paprsek směřuje vertikálně na hlezenní kloub hlezenní kloub centrální paprsek směřuje vertikálně na třetí matatars,45° noha centrální paprsek směřuje od pacienta 12° s centrací na kloub centrální paprsek směřuje 15-20° kranio-kaudálně na ramenní kloub rameno ARAD 2008/2009 loket centrální paprsek směřuje kolmo ke kloubu centrální paprsek směřuje vertikálně na střed kloubu centrální paprsek směřuje na střed zápěstí zápěstí IVU – vylučovací urografie ØKontrastní látka i.v. ØSnímky üNativ üZa 7, 14, 21 min. üEvent.doplňující projekce Ø IVU – intravenózní vylučovací urografie IVU – normální nález lymfom SKIASKOPIE Prosvěcování Kontinuální sledování RTG obrazu Indikace ØVyšetření GIT ØKontrola při zavádění katetru při angiografii ØKontrola při terapeutických intervenčních výkonech Kontraindikace ØPodezření na perforaci trávící trubice ØCizí těleso üVodnou Jodovou KL üBaryum způsobuje mediastinitis a granulomatózní peritonitis Vyšetření GIT ØHypopharynx ØJícen – pasáž jícnem ØŽaludek a duodenum ØTenké střevo – enteroklýza ØTlusté střevo - irigografie Vyšetření HYPOFARYNGU ØIndikace: ü- Dysfagie ü- Odynofagie Příprava Ø6 h před vyšetřením: ü Nejíst ü Nepít ü Nekouřit Dvojkontrastní vyšetření Ø ØProvádí se ve fonaci nebo při zadržení respirace se zavřenými ústy ü Suspenze barya (BaSO4) ü Micropaque H.D. ORAL Ø Hodnocení ØSymetrie struktur ØKontura ØKoordinace polykacího aktu ØEvent. zatékání, aspirace do dýchacích cest, regurgitace do nazofaryngu Vyšetření JÍCNU ØIndikace: ü- Dysfagie, odynofagie ü- Podezření na hiátovou hernii Ø Ø Příprava Ø6 h před vyšetřením: ü Nejíst ü Nepít ü Nekouřit Postup vyšetření Ø Ø2 ml Buscopanu i.v. ØEffervescentní prášek ~ šumák ØPití baryové suspenze - po doušcích ØPři podezření na hiátovou hernii vyšetření vleže na břiše v Trendelenburg. poloze Ø ØMorfologie jícnu, fundu a kardie žaludku ØDynamické funkční posouzení: üMotilita jícnu ü Odlitková náplň Jícen - normální nález ØKL ØPozitivní üBáryová suspenze - MICROPAQUE H.D. ORAL ü Ředění s vodou 1:1 ØNegativní ü CO2 - effervescentní prášek ~ šumák Ø Divertikly Cizí těleso Hiátová hernie Tumor Jícen - patologie Vyšetření ŽALUDKU a DUODENA ØIndikace: ü Dysfagie dolního typu ü Dyspeptický syndrom horního typu ü Suspekce malignity ü Gastrofibroskopie selhala nebo ji pacient odmítá (gastroduodena) Dvojkontrastní vyšetření - výhody ØVyšší senzitivita při průkazu infiltrace submukózy a stěny žaludku ünádory prorůstající z okolí, tumory a metastázy submukózy Ø ØPrůkaz divertiklů Příprava Ø Ø ØPozitivní – suspenze barya (Micropaque H.D. Oral) Ø ØNegativní – CO2 z effervescentního prášku (šumák) Ø6 h před vyšetřením: ü Nejíst ü Nepít ü Nekouřit Kontrastní látky Normální nález Vřed Divertikl Karcinom karcinom pankreatu Nejčastější patologické nálezy TU pankreatu ØTumor (benigní, maligní). ØHiátová hernie. ØVředová choroba GD a zánětlivá onemocnění žaludeční sliznice (dnes spíše doménou fibroskopických vyšetření). Vyšetření TENKÉHO STŘEVA ØIndikace: Ø ØSuspekce M. Crohn (90%) ØNádory (10%) Enteroklýza ØDiagnosticky nejhodnotnější metoda ØDvojkontrastní vyšetření Enteroklýza normální nález ØNasální zavedení sondy po lokálním znecitlivění (Mesokain gel) vsedě ØNaslepo do žaludku ØPod RTG kontrolou na začátek jejuna těsně za Treitzův vaz ØPumpou aplikace asi 300 ml baryové suspenze ředěné vodou 1:2 (pozitivní KL), rychlostí 60-80 ml/min. ØPoté 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). Ø Ø Ø Enteroklýza - postup Enteroklýza - postup ØSnímkuje se standardní technikou: ü - nejprve na konci aplikace pozitivní KL Ø (= jejunum v monokontrastu) ü - dále po průniku KL ileocékální chlopní Ø (= ileum v monokontrastu) ü - dále snímkujeme v dvojkontrastu, Ø je-li to nutné polohujeme, nebo užíváme Ø dózovanou kompresi (distinktor). Enteroklýza - výhody ØKL se aplikuje přímo do lumen tenkého střeva (vyloučení sumace kliček s naplněným žaludkem a duodenem) Ølze regulovat rychlost podání KL (zkrácení průměrné doby vyšetření) Ømožnost hodnotit pasáž tenkým střevem Ø - nevýhody Øurčitá míra dyskomfortu pro pacienta ü zavádění sondy ü emetogenní efekt celulózy ü použití distinktoru 514_2 514_3 M. Crohn 510_5 Karcinoid Irrigografie Dvojkontrastní vyšetření tlustého střeva Irrigografie - indikace irrigo_cele_apple_core_sign Øpodezření na lézi: 1. zánětlivou 2. funkční 3. ložiskovou (nejč. ulc. kolitis, divertikulosa, kolorektální Ca) Irrigografie - postup ØProvádí se v hypotonii – Buscopan i.v. ØRektální nálev – baryová suspenze 450-500 ml (pozitivní KL) ØPod skiaskopickou kontrolou ØNálev ukončíme po dosažení kontrastní náplně za lienální flexuru ØNásleduje insuflace vzduchu (negativní KL) ØVyšetřovaný se polohuje, aby se baryum volně rozprostřelo po celé délce kolon, včetně céka. snímek celého colon ØKolon se snímkuje po částech (rectum, sigma, descendens, cekum + ascendens, flexury + transversum) Ønakonec přehledný snímek celého colon Nádory - benigní (polypy) - maligní ØZáněty (colitis ulcerosa, M. Crohn) ØDivertikulóza tračníku Nejčastější patologické nálezy 610_3 Divertikulóza Ø familial polyposis coli Familiární polypoza apple core sing2 irrigo_cele_apple_core_sign Karcinom 616_2 Ulcerózní kolitida 04 CT Výpočetní tomografie Princip CT tomografie ØJe založen na měření absorpce rentgenového záření tkáněmi lidského těla s použitím mnoha projekcí a následného počítačového zpracování obrazu. ØRentgenka 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. ØKomplet „rentgenka – detektory“ vykonává během expozice synchronní pohyb okolo vyšetřovaného objektu tak, že rentgenka je vždy na protilehlé straně vyšetřovaného objektu než detektory. 01 Princip CT skenování - schematické znázornění rotačního pohybu rentgenky a detektorů okolo vyšetřovaného objektu • Přístroje mají 300 – 600 detektorů uspořádaných do části kružnice a pokrývajících při dané projekci celý objekt • Skenovací časy ze zkrátily na 1-4s. ØV rámci jednoho oběhu o 360° získá systém běžně 400 – 700 projekčních měření absorpce daného objektu z různých úhlů. ØVýpočetní tomografie (stejně jako např. ultrazvuk nebo magnetická rezonance) představuje metodu tomografickou, tzn. prezentující obraz konkrétní (typicky transverzální) vrstvy Ø vyšetřovaného objektu o předem Ø definované tloušťce, která je Ø dána kolimací primárního Ø svazku záření. Princip CT tomografie ØCelý rozsah vyšetřované oblasti je snímán jedinou expozicí, při níž komplex rentgenky s detektory vykonává více kontinuálních rotací kolem vyšetřovacího stolu s nemocným, který je rovnoměrně posunován skrze gantry 06 Spirální skenování ØDoba jedné otáčky rentgenky o 360° se dnes pohybuje od 0,5 do 2 sekund. ØZásadními výhodami spirálního CT vyšetření je jednak skutečně volumetrické, a nikoliv „vrstvové“ získávání obrazových dat, jednak podstatné zkrácení celkového skenovacího času. ØJe možné vyšetřit značný kraniokaudální rozsah při jediném zadržení dechu Spirální skenování 06 ØSystém s několika řadami detektorů ØUmožňuje současné získávání obrazových dat z více vrstev v rámci jediné otočky rentgenky 07 Kolimace svazku záření a sběr dat z více obrazových vrstev najednou - multidetektorové (multi-slice) CT Detektory Øzkrácení vyšetřovacího času, Øpři stejném nebo dokonce i lepším rozlišení (tloušťce vrstvy). ØBěžné 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. Øu 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. 08 Srovnání standardní a multidetektorové technologie spirálního CT vyšetření. Detektory Øizotropní geometrické rozlišení ve všech třech rovinách ØTvorba 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 (a) (b) Princip výstavby CT obrazu ØSada digitalizovaných údajů o absorpci záření vyšetřovaným objektem, kterou zaznamenaly detektory, bývá označována jako tzv. hrubá data („raw data“). ØÚdaje o absorpci jsou transformovány v obrazová data, tj. do výsledného dvourozměrného obrazu sestaveného z matice bodů. ØKaždý 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. ØOdstíny jsou vyjádřeny tzv. Hounsfieldovým absorpčním koeficientem (též Hounsfieldova jednotka, CT číslo, Hounsfield unit = HU) Schematické znázornění grafické prezentace jednotlivých obrazových bodů – pixelů v obrazové matici 3 x 3 bodů. Odstínům šedi jednotlivých pixelů (vlevo) odpovídají naměřené hodnoty absorpčních koeficientů – Hounsfieldových čísel (vpravo). ØKaždý 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. 11 Výsledná denzita (stupeň šedi) každého pixelu představuje ve skutečnosti úhrnnou průměrnou denzitu trojrozměrného objektu - voxelu, jehož tloušťka se rovná tloušťce vrstvy (šipky). Voxel ØČím nižší je absorpce záření v daném voxelu, tím tmavší odstín odpovídajícího pixelu. ØPloše jednoho pixelu je přiřazena jedna číselná hodnota absorpčního koeficientu, celý pixel je proto homogenní. Ø 12 * Voda má denzitu rovnou nule * Vzduch má denzitu –1000 HU Hounsfieldův absorpční koeficient Podání kontrastní látky při CT vyšetření – způsoby aplikace Øintravaskulární – intravenózní, intraarteriální (iodové k.l. – ionické či neionické, většinou hyperosmolární; jsou nefrotropní) Øperorální (izodenzní - voda, hypodenzní -vzduch, hyperedenzní – iodové či baryové) Øintrathékální (izoosmolární, iodové-neionické, vysoce kvalitní k.l.) Øintrakavitální (zředěná iodová ionická k.l.) Ø Kontraindikace: Alergie, hyperthyreóza, akutní ischemická cévní mozková příhoda, renální insuficience, paraproteinemie s vylučováním Bence-Jonesovy bílkoviny web Postup CT vyšetření 1.určení rozsahu oblasti zájmu a nastavení orientace roviny vrstev Ø Øzhotovení tzv. topogramu = přehledný sumační rtg snímek. üneslouží pro stanovení diagnózy üale k výběru oblasti zájmu a nastavení orientace vrstev. 01 Ø2. nastavení skenovacích (akvizičních) parametrů Ø Øskenovací parametry musíme vhodně nastavit před zahájením vlastního skenování ØSkenovací parametry mají přímý vliv na výslednou podobu hrubých dat. ü např. šířka vrstvy = kolimace üposun stolu apod. Ø Ø3. nastavení obrazových (rekonstrukčních) parametrů Ø ØRekonstrukční parametry zpravidla stanovujeme již před zahájením skenování ØMůžou se měnit i po skončení skenování. Ø(např. velikost zobrazovaného pole, výpočetní algoritmus apod.) Postup CT vyšetření 4.následné zpracování obrazu (postprocessing) a zhotovení definitivní obrazové dokumentace Ø Ø Ø Ømůže posloužit k upřesnění diagnostické informace Ønapř. volba filtrace, zvětšení obrazu, měření vzdáleností a denzity, Øzhotovení rekonstrukcí 2D, 3D Økvalita rekonstrukcí závisí na velikosti voxelu, Ørekonstrukce MIP,VRT, CT angio… Ø MIP – projekce maximální intenzity, z angl. maximum intensity projection VRT – technika 3D rekonstrukce, z angl. volume rendering technique VRT MIP CT angiografie web MR Magnetická rezonance MR - kontraindikace Kardiostimulátor! Dnes již existují i MR kompatibilní kardiostimulátory Kontraindikace < 6 týdnů < relat. bezpečné Indikace ØMOZEK ütraumata, tumory, záněty, kongenit. anomálie, MR angiograifie, standardně vyšetření před operací ØPÁTEŘ – výhoda sagitální zobrazení celé páteře ØKLOUBY – hlavně koleno, rameno, hlezno ØJÁTRA, LEDVINY, PANKREAS ØSTŘEVO – MR enteroklýza, defekografie ØSRDCE üzobrazení morfologie a funkce (dynamiky) ü MR koronarografie Øspeciální vyšetření – funkční MR, MR spektroskopie, difuze, perfuze, … ØKladný náboj ØRotují kolem vlastní osy - spin ØVytváří mg. pole/moment Ø1H, 13C, 19F, 23Na, 31P Princip MR - protony ma2 ØRotační pohyb po plášti kužele ØProton krouží kolem pomyslné osy (lze ztotožnit se siločárou mg. pole) ØLarmorova frekvence üMg. vlastnosti atomového jádra üIntenzita zev. mg. pole Precese g - gyromagn. poměr Precese Paralelní/antiparalelní uspořádání ØNahodilá orientace rotačních os protonů ØVnější mg. pole ØTkáň vykazuje úhrnný mg. moment - chová se navenek magneticky Paralelní/antiparalelní uspořádání Elektromagnetický impuls ØLarmorova frekvence ØRezonance ØLadičky ØPředání energie üPřechod protonů do antiparalelního postavení •Úbytek podélné magnetizace üVznik příčné tkáňové magnetizace •Precese synchronně, ve fázi Elektromagnetický impuls ma4 ma3 Úhrnný magnetický moment Příčná tkáňová magnetizace luso1_2002072516110323_3_22 t1-curve ØPodélná relaxace ØVektor podélné magnetizace nabývá opět původní velikost ØEnergie se vrací zpět do mřížky zkoumané látky ØT1 relaxace Ø„Spin - lattice“ relaxation ØRelaxace spin-mřížka Ø Longitudinální relaxace Transversální relaxace ØRelaxace T2 ØZtráta příčné magnetizace üNehomogenity v mg poli üSlabé mg pole v okolí ØRelaxace „spin-spin“ Ø37 % = 1/e Ø t2-krivka ma4 ma3 luso1_2002072516110279_2_15 FID ma4 ma3 t2-krivka Ø„Free Induction Decay“ ØSekvence volného úbytku signálu ØNejjednodušší vyšetřovací metoda Ø90 st. puls, úbytek příčné magnetizace ØSignál je charakterizován: üFrekvencí üAmplitudou Ø Rekonstrukce obrazu ØGradient určující üRovinu - roste v podélné ose těla üFrekvenci - roste kolmo na osu těla (zleva doprava) üFázi - roste kolmo na osu těla (zepředu dozadu) grad5 grad4 Cívky ØHlava ØKrk ØPáteř ØHrudník ØKlouby ØPrsa ØFlexibilní mri_breast mri_flexible mri_head mri_chest mri_joint mri_neckcoiil mri_spine Uspořádání cívek mri_head Angiografie Angiografie (DSA): ØJedna ze základních, speciálních, invazivních radiologických metod, která spočívá v zobrazení cévního systému pomocí kontrastní látky. Ø cert 002 cert 001 DSA – digitální subtrakční angiografie DSA - subtrakce: ØPotlačení všech nezajímavých oblastí ve vyšetřovaném objektu a zvýraznění podrobností diagnosticky zajímavých ØV obraze se tak potlačí necévní struktury (kosti, měkké tkáně) IDVPZ 032 IDVPZ 031 Výhody + nevýhody DSA: ØMiniaturizace instrumentaria ØMéně k.l. s menším obsahem jódu ØMožnost okamžitého sledování nástřiku na obrazovce ØMožnost práce s obrazem po vyšetření ØPohybové artefakty IDVPZ 033 Indikace k použití DSA: ØDiagnostické ØDiagnosticko-terapeutické recko + madarsko 003 recko + madarsko 308 Diagnostické indikace: ØCévní malformace, aneuryzmata ØAS postižení ØKrvácení (plíce, GIT, ledviny……) ØPředoperační mapování řečiště Ø ( Tumor, transplantace ….) Jak provést angiografii: ØTepny: Øpřímá arteriografie Ønepřímá arteriografie ØŽíly: Øflebografie ØTepny i žíly: Øpanangiografie ØPortální řečiště: Øpřímá portografie Ønepřímá portografie 1. IDVPZ 034 IDVPZ 022 Diagnosticko-terapeutické indikace: Ø1. Metody „rekanalizační“: ØPTA – perkutánní transluminární angioplastika ØPTA + stent ( stent graft) Ø el.restenóza, disekce, kalcifikace ØTrombolýza -mechanická -farmakologická Diagnosticko-terapeutické indikace: Ø2. Metody „uzavírající“ - embolizace ØAneuryzmata ØA/V malformace ØTrauma ( iatrogenní, klasické) ØPředoperační ØPaliativní ØChemoembolizace cert 029 Krvácení z jícnových varixů, ascites, portální hypertenze: IDVPZ II 078 IDVPZ II 022 IDVPZ II 023 IDVPZ II 079 cert 028 ØTIPS =Transjugulární intrahepatický portosystémový zkrat 003 Mamografie Øhmatná léze (ložisko) Øsekrece z bradavky Øekzém dvorce / bradavky Øopakující se lokalizované palčivé bolesti prsu Indikace - absolutní Ø Ønad 50 let věku Øvýskyt Ca prsu v osobní anamnéze Øvýskyt Ca v rodinné anamnéze (matka, babička, teta, sestra) Ømenarché před 11.rokem Øprvní těhotenství po 30 roce Ønullipary Øpozdní menopauza Øobézní ženy- hlavně postmenopauzální typ obezity Øženy s hormonální substituční terapií Indikace - relativní Ø80-90 % Øsenzitivita vysoká, pokud nádor obsahuje mikrokalcifikace ØAsi 50% karcinomů obsahuje mikrokalcifikace üz toho 30-40% Ca invazivních ü90% u CIS - „carcinoma in situ“ tyto karcinomy mají nejlepší prognozu a v naprosté většině jsou nehmatné Senzitivita Ø Dostatečná komprese – cílem je redukovat tlouštku prsu pro co nejsnadnější průchod rtg paprsků od podkoží k hrudní stěně. 7-15kg /70-150 N/ Provedení, postup 2 základní projekce - mediolaterální šikmá x kraniokaudální Komprese ü- zvyšuje kontrast mamogramů zmenšením podílu Ø sekundárního záření a umožněním průchodu záření s Ø nízkou energií Ø - zmenšuje pohybovou neostrost fixací prsu a zkrácením Ø expozičního času Ø - snižuje sumaci struktur, zlepšuje geometrickou ostrost Ø větším přitlačením prsu k receptoru Ø - zmenšuje radiační dávku- redukcí tlouštky prsu, kterým Ø záření prochází Ø - zabezpečuje uniformitu prsu na různých místech Ø Denzitometrie Denzitometrie - metody Princip DEXA (Dual Energy X-ray Absobtiometry - dualní emisní rentgenová absorbmetrie) Metoda má nízkou radiační zátěž. Používá se ke stanovení hustoty kostí v dolní oblasti páteře a v kyčlích, méně často také skeletu zapěstí, prstů a paty. Lze ji využit i ke sledovaní učinnosti lečby osteoporózy a monitorovaní stavu kostí nemocného. US (ultrasonometrie) Jedná se o ultrazvukové vyšetření kostní tkáně. U tohoto typu vyšetření je eliminovaná radiační zátěž. Měření se provádí na patní kosti. ØIndikace: dignostika osteoporózy, určení rizika fraktur ØKI: nejsou Kostní denzitometr - vyhodnocuje hustotu vápníku v kostech.